Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока

В пластиковом корпусе измерительного устройства расположена катушка напряжения 1 с многовитковой обмоткой для подключения в сеть параллельно (на фазный и нулевой провода). Токовая катушка 5 с малым числом витков 4 и с большим сечением соединяется с сетевым проводом последовательно, как амперметр. Она работает по принципу прямого включения, а расчет ее мощности не превышает значения 5А (номинальное значение).

Между металлическими магнитопроводами катушек с зазором установлен диск из дюраля 3, закрепленный в центре с возможностью вращения вокруг оси 2. Выводы первичной и вторичной обмоток катушек соединены с клеммами 6. При подаче на них напряжения и подключении нагрузки по виткам проходят токи, после чего появляются магнитные потоки в сердечниках, а в диске происходит индуцирование вихревых токов. В результате их взаимодействия появляется сила, вращающая диск, который связан с механизмом подсчета расхода потребляемой электроэнергии.

Расчет расхода электроэнергии через 3х-фазную сеть можно сделать, установив 3 однофазных счетчика. Целесообразно сделать выбор одного прибора, совместив все в общем корпусе с одним счетным механизмом. При этом на каждую из фаз будет приходиться по паре обмоток напряжения и тока. На любом эл. приборе можно найти схему его прямого включения на закрывающей клеммы крышке (с внутренней стороны).

Про принципи підключення з використанням трансформаторів струму

Почнемо розглядати схеми підключення з лічильників, які мають напівнепряме включення. Таких схем є кілька.

Десятипровідна

У цій схемі розділені ланцюги живлення за струмом та напругою, що надає чималий плюс з міркування електричної безпеки.

З точки зору вимірювальних приладів вимірювання струму проводяться за допомогою кондиціювання передньої частини або датчиків, таких як шунти, трансформатори струму, датчики ефекту Холла та котушки Рогівського. Синхронізація каналу необхідна для точніших вимірювань фази та потужності.

Створення фізичних підключень для поточного виміру

Щити доступні та рекомендуються для зняття напруги та відмови оператора від з’єднань з активними ланцюгами. На наступних ілюстраціях показано, як фізично підключати модулі до ланцюга вимірювання струму. Для демонстраційних цілей використовується силова смуга, підключена до житлового розетки, але ця концепція масштабується від окремих приладів на рівні обслуговування житлових будинках, до комунальних напруг.

Негативна сторона цієї схеми — дротів для підключення треба багато.

Тепер розберемо призначення наявних затискачів:

1. Затискач вхідного дроту для фази А;
2. Затискач вхідного дроту вимірювальної обмотки фази А;
3. Затискач вихідного дроту для фази А;
4. Затискач вхідного дроту фази;
5. Затискач вхідного дроту вимірювальної обмотки фази;
6. Затискач вихідного дроту для фази;
7. Затискач вхідного дроту для фази;
8. Затискач вхідного дроту вимірювальної обмотки фази;
9. Затискач вихідного дроту для фази;
10. Затискач вхідного нульового дроту;
11. Затискач нульового дроту.

Контакти трансформаторів струму:

Датчики та компоненти переднього кінця для вимірювання напруги та струму

Вимірюється струм, що проходить через модуль. На зображенні вище зі зрощуванням у кабелі модуль вимірюватиме струм, що протікає у всі пристрої, підключені до силової смуги. Трансформатори струму — це датчики, що використовуються для лінійного зниження струму, що проходить через датчик, до більш низького рівня, сумісного з вимірювальним приладом. Ядро трансформатора струму має тороїдальну або кільцеву форму з отвором у центрі. Провід обернуть навколо сердечника, щоб сформувати вторинний матеріал та покритий кожухом чи пластиковим корпусом.

• Л1 – контакт входу фазної (силової) лінії;
• Л2 – контакт виходу фазної лінії (навантаження);
• І1 – контакт входу обмотки виміру;
• І2 – контакт виходу обмотки виміру.

Ось опис схеми такого підключення.

Токові трансформатори потрібно підключати в розрив фазних проводів клемами Л1 і Л2.

Фаза А підключається до клеми Л1 трансформатора струму ТТ1, туди підключається клема 2 лічильника. Клема 1 підключається до контакту І1 ТТ1. Контакти І2 трансформаторів струму ТТ1 і ТТ2 потрібно з’єднати разом, в цю точку підключають контакти 6 і 10 лічильника, після чого все це потрібно з’єднати з нейтраллю. Контакти Л2 всіх ТТ підключаються до навантаження. Тепер розглянемо підключення інших контактів:

Вимірюється провід навантаження проходить через отвір в центрі трансформатора струму. Відкриті вторинні з’єднання з живленням на первинній обмотці можуть призвести до надзвичайно небезпечних потенціалів напруги. Усі модулі, перелічені у таблиці вище, мають ширину смуги частот близько 24 кГц прямого підключення сигналів.

Котушки Рогівського індукують напругу, пропорційну швидкості зміни струму, і, отже, в інтегральній схемі потрібне перетворення на пропорційний струм. Датчики Холла засновані на «ефекті Холла», названому на честь Едвіна Холла, де струм, що протікає через напівпровідник, розташований перпендикулярно магнітному полюстворить потенціал напруги на напівпровідниковому матеріалі Академічну лабораторію, присвячену датчикам Холла, які використовуються як тахометр.

• Контакт 3 лічильника підключаємо на І2 ТТ1;
• Контакт 4 лічильники — І1 ТТ2;
• Контакт 5 лічильника — вхід фази та клема Л1 ТТ2;
• Контакт 7 лічильника – клема І1 ТТ3;
• Контакт 8 лічильника — вхід фази і клема Л1 ТТ3;
• Контакт 9 лічильника – клема І2 ТТ3.

Підключення струмових трансформаторів за схемою «зірка»

У такій схемі потрібно менше проводів, щоб здійснити підключення. У цій схемі клеми І2 всіх струмових трансформаторів, з’єднуючись разом, підключаються до клеми 11 лічильника. Контакти 3, 6, 9 та 10, з’єднавшись разом, підключаємо на нульовий провід. Інші клеми підключаємо так само, як і в попередньому варіанті.

Для цілей вимірювання струму схема ефекту Холла поміщається перпендикулярно до сердечника магнітним полем і виводить напругу, яка масштабується до поточного навантаження у виміряній лінії. Датчики Холла мають вимірювальну схему, перпендикулярну магнітному полю та потребує потужності.

Токові вимірювальні шунти або струмові резери, що шунтують, є резисторами, поміщеними в ланцюг з метою вимірювання струму, що протікає через шунт. Це досить поширені електричні компоненти та існують для різних застосувань. Калібрування шунта буде засноване на діапазоні вимірювання струму, виході та потужності, що протікає по ланцюгу. Для більшої точності доступні дорожчі прецизійні резистори. Шунти не обертаються навколо провідника і поміщаються у лінію як компонент.

Схема підключення із застосуванням випробувальної клемної коробки

Існує спеціальна вимога для виконання підключення електролічильників через трансформатори (ПУЕ, гл1.5, п1.5.23), що говорить про те, що це підключення необхідно виконувати із застосуванням випробувального блоку (коробки).

Присутність такої коробки (блоку) дає можливість замикати вторинних обмоток струмових трансформаторів, підключити еталонний (зразковий) лічильник без відключення навантаження і виконувати зміну лічильників, відключаючи всі ланцюги у випробувальній коробці.

Датчики струму та трансформатори

Інструментарій, призначений для застосування у високовольтних додатках, включає такі вимоги, як безпека, клеми з більшими вимірювальними проводами, більш висока тепловіддача і спеціальні сертифікаційні випробування.

Обчислення потужності за сигналами напруги та струму

Без уваги залишимо лише одну схему – семипровідну (інакше звану схемою, що має суміщені ланцюги напруги та струму). Не розглядаємо її через те, що така схема застаріла. Істотним її мінусом вважається те, що має зв’язок гальванічного типу між вхідними і вихідними ланцюгами, а це є джерелом чималої небезпеки для тих, хто обслуговуватиме електролічильники.

У цей момент у вимірювальною системоюдані осцилограми із модулів використовуються для розрахунку будь-якого бажаного параметра якості енергії. Деякі з цих розрахунків досить прості, інші — складні обчислення, агреговані протягом кількох циклів, секунд чи хвилин визначення кінцевого якості.

Рекомендовані системні компоненти за заявкою

Частота потужності Розмір напруги живлення Мерехтіння Напруги живлення та набухання Переривання напруги Нерівномірність напруги живлення Гармоніки напруги Напруга живлення мережі на напрузі живлення Швидкі зміни напруги Вимірювання параметрів зниженого та надмірного відхилення.

Моніторинг двигуна постійної установки

Ось ми розглянули всі існуючі схеми підключення електролічильників із застосуванням трансформаторів струму. Який із них використовувати, індивідуальна справа кожного. Єдине, що необхідно враховувати при цьому, то це індивідуальні особливості місця необхідної установкиприладу та не забувати про вимоги спеціальних правил ПУЕ.

Уявіть, що у вас виявився трансформатор. Ви про нього зовсім нічого не знаєте. Саме тому ми помістили цю статтю, де розповімо, як підключити трансформатор. Підключення трансформатора – це досить складний процес, який повинні виконувати тільки професіонали. Тут ви дізнаєтеся, які операції необхідно зробити перед підключенням трансформатора.

Для початку вам необхідно знати, що собою являє цей пристрій. Трансформатор – це досить складний пристрій, який потрібний для того, щоб перетворювати напругу. Зазвичай вона має дві або більше обмоток. За призначенням ці пристрої можуть бути як знижуючими, так і такими, що підвищують.
Існують також автотрансформатори. Основною їх особливістю вважається те, що первинна та вторинна обмотка повинна підключатися разом. Їхня особливість полягає в тому, що вони перетворюють величину струму. Зазвичай їх використовують для підключення контрольно-вимірювальних приладів.

Подключение трансформаторов тока

Схема подключения понижающего трансформатора тока представлена на рисунке ниже.

Он включается в разрыв измеряемой фазы – его первичная обмотка является ее конструктивным продолжением. Выходы вторичной обмотки замыкаются друг на друга через любой измерительный прибор. Например, амперметр.

Схема подключения трансформатора тока к счетчику представлена на рисунке ниже. В этом случае вторичная обмотка замкнута на токовую катушку счетчика электрической энергии.

Клеммная коробка трехфазного прибора учета, рассчитанного на подключение через трансформаторы тока, состоит из трех групп по три зажима в каждой и одной с двумя. При его подключении надо руководствоваться простым мнемоническим правилом, что движение происходит слева направо.

• Клемма И1 вторичной катушки трансформатора тока подключается к зажиму 1.
• От клеммы L1 – вход первичной обмотки трансформатора – тянется провод к зажиму 2.
• Клемма И2 вторичной катушки трансформатора тока подключается к зажиму 3.

Остальные две фазы и трансформаторы тока коммутируются с прибором учета аналогичным образом к клеммам под номерами 4 – 9. К клеммам 10 и 11 присоединяется провод N (обратите внимание, что провод защитного сопротивления РЕ – это не одно и то же).

Допускается подключение провода от клеммы L1 к зажиму И1 трансформатора тока с целью экономии материала. Но в этом случае надо сделать перемычку между первым и вторым зажимом в группе на клеммной коробке счетчика электроэнергии.

При опечатывании счетчиков защищается от преднамеренного вскрытия не только их клеммная коробка, но и измерительные зажимы И1 И2, закрываемые колпачками на винте.

Нагрузка подключается к клеммам L2 трансформаторов. В результате получается, что через прибор учета пропущен лишь уменьшенный ток, что и отличает эту схему от прямого подключения, когда вся мощность пропускается через электросчетчик.

В пункте 1.5.1 ПУЭ описаны нормативы, которым должны соответствовать электросчетчик и трансформаторы тока. Описаны нормативные расчетные мощности.

Измерение по нагрузке схоже со следующим(в качестве примера взят ТТ с коэффициентом 200/5, система потребляет 140(14) ампер):

• номинальная:
  1. 140/40 = 3,5.
  2. 0,05*200/5 = 2.
• минимальная:
  1. 14/40 = 0,35.
  2. 5*0,05 = 0,25.
• 25%:
  1. 140*0,25/40 = 0,875.
  2. 0,05 А умножают на отношение номинального к минимальному: 0,05*140/14 = 0,5.

Первые числа должны быть соответственно больше вторых.

Важно! Вычисления производятся в амперах. Выполнение условия из пункта 4 означает допустимость использования ТТ.