О счетчиках просто | ЭЛЕКТРОлаборатория

Доброе время суток, дорогие читатели!

Давненько я ничего не писал. Тому есть причина. Делаю ремонт.

Хотел было снять несколько роликов о монтаже проводки в квартире, но понял что это не совсем интересно.

Поэтому сегодня статья о счетчиках электрической энергии.

Пафосный и занудный вариант ее я выбросил и решил писать, как будто рассказываю рядовому гражданину, например Вам, который ничего о счетчиках е знает.

Когда-то у меня в перечне работ лаборатории был вид работ : проверка и наладка цепей учета. Даже методика была. А в электрических сетях служба по контролю за учетом электроэнергии вообще входила в состав лаборатории, по крайней мере у нас в Рязани…

Впрочем, начнем.

Итак, счетчики бывают однофазные и трехфазные. Первые в основном применяются в частном секторе (дома, квартиры, гаражи), вторые везде.

По типу подключения счетчики делятся на:

счетчики прямого включения

на рисунке изображено подключение однофазного счетчика.

счетчики включаемые через трансформаторы тока. Про трансформаторы тока статья уже на сайте. Читайте с удовольствием.

 

на рисунке изображено подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

Чем обуславливается выбор типа подключения? Ожидаемым током нагрузки.

Обычно счетчики прямого включения рассчитаны не более чем на 100 А. Обращайте внимание на максимальный допустимый ток счетчика в паспорте или на самом счетчике, т.к. бывают счетчики на 6 А, которые применяют либо для подключения через трансформаторы тока, либо там где нагрузка мала.

Чем обусловлен выпуск счетчиков на разный максимальный возможный ток? Минимизацией погрешности измерений.  Предпочтительнее всего когда нагрузка счетчика не превышает 2/3 максимального возможного тока.

Почему бы не выпускать счетчики подключаемые только через трансформаторы тока? Потому что трансформаторы тока так же вносят ошибку в результат измерений.

Поэтому энергоснабжающие организации выбрали золотую середину: стараются убрать трансформаторы тока с коэффициентом трансформации менее 100/5, предписывая установку счетчиков прямого включения в этом случае.

Какие часто возникают вопросы по однофазным счетчикам?

Благодаря тому, что межповерочный интервал счетчика электрической энергии составляет 16 лет (уточнить его можно  в паспорте на счетчик) о нем благополучно забыли. Но счетчик это измерительный прибор, который необходимо поверять через определенный промежуток времени, чтобы удостовериться , что он все еще правильно учитывает электроэнергию. С недавних пор об этом вспомнили и пошли гражданам предписания о необходимости поверить прибор учета, а то и заменить.

Чем обосновано требование замены счетчика? Ранее класс точности счетчика должен был быть не хуже 2,5, теперь требования ужесточились, и требуются счетчики с классом точности не хуже 2,0.

Отмечу, что чем меньше число обозначающее класс точности, тем точнее измерение.

В процессе своей деятельности я сталкивался со счетчиками класс точности которых 0,2.

Кроме самого счетчика имеется куча требований к антуражу:

— Высота установки счетчика 0,8 – 1,7 м от пола до клемной колодки.

— Провода для подключения должны быть сечением не менее 2,5 мм² если они из меди и не менее 4 мм²  если они из алюминия. И желательно чтобы жила была не многопроволочной.

— Перед счетчиком должно быть коммутирующее устройство – автоматический выключатель или выключатель нагрузки – это сейчас, а ранее применялись пакетные выключатели. Лучше если оно будет двухполюсным. Т.е. при отключении коммутирующего устройства обрывается не только фаза,но и ноль.

Для чего это нужно? Для безопасного обслуживания прибора учета.

— После счетчика обычно ставятся автоматические выключатели.

Советую замену счетчика отдать на откуп энергоснабжающей организации.

Почему? Дело в том что эта услуга не так дорога, зато работа будет выполнена настоящими профессионалами, которые потом еще счетчик и опломбируют. Если же Вы сами счетчик поменяете или установите, с Вас все равно возьмут те же деньги за проверку правильности подключения и последующую опломбировку.

Схема подключения счетчика всегда приводится в паспорте на счетчик и часто дублируется на обратной стороне крышки клемной колодки:

На рисунке обратная сторона крышки однофазного счетчика.

Гораздо больше вопросов по трехфазным счетчикам.

Трехфазные счетчики бывают на 380 В и на 100 В. Вторые применяются для установки приборов учета на стороне 6 – 10кВ с питанием их от трансформаторов напряжения.

Читайте статью о трансформаторах напряжения на сайте с удовольствием.

Кроме того есть масса особенностей при включении счетчика через трансформаторы тока. Кстати, схемы их подключения так же приводятся в паспорте на счетчик.

На рисунке простейшая схема включения счетчика через трансформаторы тока.

Следует учитывать обязательно направление протекания тока через трансформаторы тока.

Если один из трансформаторов перевернуть (Л1 и Л2 поменять местами), а И1 и И2 оставить подключенными по прежнему, то показания счетчика будут неверны.

Аналогично будет и если И1 и И2 одного из трансформаторов тока поменять местами.

Так же  нельзя напряженческие проводники и токовые от разных фаз подключать на одну группу контактов счетчика. ( например, контакты 1, 2, 3 предназначены для подключения фазы “А” и если на клеммах 1 и 3 подключены токовые цепи фазы “А”, то на клемму 2 сажать проводник с напряжением фазы “В” нельзя)

Для правильности измерений электронными счетчиками так же важна правильность чередования фаз. Правильность чередования фаз у современных счетчиков можно легко определить используя специальное программное обеспечение или прибор “ВАФ”.

Это не касается электромагнитных счетчиков.

Еще Вы можете столкнуться со счетчиком для измерения только реактивной энергии. Их легко определить по типу. В нем обязательно будет буква “Р”, а на клеммнике не будет клеммы для подключения нуля.

Современные электронные счетчики измеряют и активную и реактивную мощность и еще много чего.

А на возникшие у Вас вопросы по поводу учета электроэнергии я обязательно отвечу.

На сем прощаюсь и желаю успехов!

Трёхфазные счётчики электроэнергии: разновидности, подключение — ТАЙПИТ-ИП

Трёхфазный счётчик предназначен для учёта электроэнергии в сетях с напряжением 380 В, а однофазный используется в сетях на 220 В. Совсем недавно трёхфазный прибор учёта можно было встретить исключительно на предприятиях, в торговых и офисных зданиях, а сейчас такой счётчик стоит во многих квартирах, частных домах и небольших мастерских. Причина такого выбора — в появлении бытовой и производственной техники, которая нуждается в дополнительных мощностях: электрических котлов, плит и обогревателей, профессионального строительного оборудования, станков, систем нагрева бассейнов и т. п.

Основные преимущества однофазных счётчиков — их максимально простая конструкция, удобный монтаж, удобство снятия показаний.

Они по-прежнему активно используются в частном секторе, высотных домах и квартирах, где потребляемая мощность не превышает 10 кВт.

Трёхфазный электрический счётчик также имеет свои достоинства:

1. прибор может вести как трёхфазный, так и однофазный учёт в электрических сетях;
2. фиксирует в журнале событий важные изменения в работе — скачки тока, перенапряжение по каждой фазе, колебания активной и реактивной энергии, отключение электричества и т. д. Благодаря этим записям, владельцы домов могут исключить «перекос фаз», когда к сети подключено одновременно несколько мощных электроприемников.

Многие счётчики для электрической трёхфазной сети (например, Нева МТ 313, МТ 314, МТ 315) способны работать в многотарифном режиме и существенно экономить энергоресурсы в ночное время.

Принцип работы трёхфазного счётчика электроэнергии

Для примера рассмотрим модели «Нева». Они имеют конструктивное исполнение для установки на 3 винта и DIN-рейку. Корпуса приборов сделаны из прочных негорючих материалов, предохраняют устройства от пыли, влаги, ударов и других воздействий. Незаметно вскрыть корпус и повредить механизм практически невозможно.

Чтобы не допустить вмешательство посторонних лиц, все выходы пломбируются. При покупке устройства необходимо проверить наличие всех пломб и элементов защиты, в противном случае электросчётчик может оказаться непригодным для эксплуатации.

При монтаже трёхфазных приборов учёта принимается во внимание наличие нулевого провода. Если в сети он есть — ставят четырёхпроводную модель, если нет — трёхпроводную. В большинстве случаев трёхфазные счётчики электрической энергии позволяют снимать показания как удаленно, при помощи программных интерфейсов, так и непосредственно с табло. Для обмена данными прибор имеет встроенный инфракрасный порт. Погрешность измерения соответствует классу точности 1 и 0,5.

Использовать трёхфазный счётчик электроэнергии можно как в бытовой сфере, так и на промышленных и энергетических предприятиях. Средняя наработка до отказа составляет 210–280 тысяч часов, а срок службы — около 30 лет.

Подключение трёхфазного счётчика

Прибор разрешено устанавливать в местах, защищённых от воздействия окружающей среды. Это специальные шкафы, щитки, стойки или выделенные помещения. После того как устройство распаковано, необходимо произвести его наружный осмотр, чтобы убедиться в отсутствии повреждений и наличии пломб со знаком поверки, а также клейма ОТК в техническом паспорте. Там же имеется подробная схема подключения устройства.

Схема включения счётчиков НЕВА 301, НЕВА 303, НЕВА 306 через трансформаторы тока

Схема включения счётчиков НЕВА 301 непосредственно в сеть

Схема включения счётчиков НЕВА МТЗХХ

По принципу подключения выделяют 3 типа трёхфазных счётчиков:

• Прямого включения. Монтируются непосредственно в сеть тока с напряжением 380 В через медный или алюминиевый кабель. Пропускная мощность приборов составляет 60 кВт, а значение максимального тока — 100 А. Для подключения счётчика провода зачищают от изоляции и фиксируют к автоматическому выключателю трёхфазного типа. Фазные жилы крепятся к парным клеммам, а затем подключается нулевой проводник.
• Полукосвенного включения. Они подходят для более мощных сетей. Подключение таких счётчиков электроэнергии к трёхфазной сети происходит при помощи трансформаторов. Расчёт расходуемой электроэнергии производится путём умножения показаний прибора на коэффициент трансформации. Возможны различные схемы подключения: с использованием испытательных клеммных коробок, по принципу «звезды»; по 10-проводной схеме путём совмещения цепей тока и напряжения.
• Косвенного включения. Трёхфазный счётчик электроэнергии устанавливается через трансформаторы на высоковольтных линиях, когда показатели нагрузки превосходят номинальные. Чаще всего такие приборы используются на крупных предприятиях, заводах, промышленных производствах. Данный метод существенно сложнее прямого способа и требует профессиональных электротехнических знаний. Все подключения должны осуществлять специалисты, имеющие разрешение на данный вид работ. После подключения приборы пломбируют и допускают к эксплуатации надзорные инстанции.

Если устройство подключено корректно, при подаче питания загорается индикатор на лицевой панели, а на счётном механизме меняются показания. После подключения трансформаторы и прибор учёта закрывают крышками.

Трехфазный однотарифный счётчик НЕВА 306 1S0 230V 5(60) А

Трёхфазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 314 1.0 AR E4BSR29

Трехфазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 323 0.5 AR E4S25

Трехфазный многотарифный счётчик НЕВА МТ 324 1.0 AR E4BS29

Проверка показаний

Трёхфазные электрические счётчики измеряют расход энергии в киловатт-часах. Слева от запятой указаны целые единицы, а справа — десятые и сотые доли. Напомним: при подключении трансформатора тока показания следует умножать на коэффициент трансформации установленного прибора. Его указывают в специальном окне на крышке клеммной колодки.

Как выбрать трёхфазный счётчик

Чтобы рационально подобрать приборы учёта, необходимо сориентироваться в таких показателях, как число фаз и тарификация. Трёхфазный электронный счётчик электроэнергии может быть одно- или многотарифным, со встроенными часами.

• Однотарифные приборы считают потребление энергии переменного тока по единой стоимости вне зависимости от времени суток.
• Многотарифные ведут учёт электроэнергии дифференцировано по времени суток, в зависимости от установленного тарифного расписания — энергия, потребленная ночью и днём, стоит по-разному.

Установка трехфазного электросчетчика

Целью учёта, дифференцированного по времени, является более равномерное распределение нагрузки на электрические сети, переход потребительской активности на вечерний и ночной периоды, когда большинство предприятий и организаций не работают. При этом электроэнергия для потребителей ночью стоит дешевле, чем днём. Перед выбором прибора разницу тарифов коммерческого учёта следует уточнить у поставщика электроснабжения.

Программирование устройства осуществляется по часам. Например, с 7:00 до 23:00 — 100 % стоимости электроэнергии, с 23:00 до 7:00 — 50 %. Возможна настройка на учёт электроэнергии по трёхставочному тарифу. Тарифные зоны переключаются автоматически. Установить такие приборы удобно людям, которые ведут ночной образ жизни или пользуются реле для программирования техники на включение в заданное время. Однако перед покупкой контролирующих устройств следует уточнить возможность такого перехода у компании-поставщика электроэнергии.

Кроме того, при выборе модели необходимо учитывать класс точности устройства и тип работы (индукционный, электромеханический или элёктронный трёхфазный счётчик электроэнергии). Перед покупкой лучше проконсультироваться с грамотным специалистом, который сможет правильно оценить условия эксплуатации и подберёт прибор учёта в соответствии с необходимыми техническими характеристиками.

Правильное подключение трансформаторов тока. Подключение счетчиков через трансформаторы.

При организации электроснабжения предприятий, жилых и коммерческих объектов, в тех случаях, когда суммарный ток нагрузки многократно превышает возможности узла учета, или же необходимо произвести учет электроэнергии высоковольтных потребителей, устанавливаются дополнительные узлы преобразования — трансформаторы тока (ТТ) и напряжения (ТН). Они позволяют произвести линейное преобразование и осуществить учет или контроль проходящего тока с помощью обычных однофазных или трехфазных электросчетчиков, амперметров, а также организовать систему защиты линии с помощью них. В этой статье мы узнаем как выбрать трансформатор тока для счетчика электроэнергии по мощности и другим параметрам.

Разновидность устройств

При выборе трансформатора нужно учитывать его место расположение (закрытые или открытые распределительные установки, встраиваемые системы), а также конструктивные особенности исполнения (проходные, шинные, опорные, разъемные).

Проходной ТТ устанавливают в комплексных РУ и используют в качестве проходного изолятора. Опорные используют для установки на ровной поверхности. Шинный ТТ устанавливается непосредственно на токоведущие части. В роли первичной обмотки трансформатора выступает участок шины. Встроенные модели как элемент конструкции, устанавливаются в силовые трансформаторы, масляные выключатели и пр. Разъемные ТТ выполнены разборными для быстрой установки на жилы кабеля, без физического вмешательства в целостность электрических сетей.

Кроме того, разделение также проходит по типу используемой изоляции:

• литая;
• пластмассовый корпус;
• твердая;
• вязкая компаудная;
• маслонаполненная;
• газонаполненная;
• смешанная масло-бумажная.

И различают по спецификации и сфере применения:

• коммерческий учет и измерения;
• защита систем электроснабжения;
• измерения текущих параметров;
• контроль и фиксация действующих значений;

Также различаются трансформаторы по напряжению: для электроустановок до 1000 Вольт и выше.

Правила выбора

При выборе трансформатора его напряжение не должно быть меньшим, чем номинальное напряжение счетчика.

U ном ≥ U уст

Аналогично поступаем при выборе ТТ по току, который должен быть равен или больше максимального тока контролируемой установки. С учетом аварийных режимов работы.

I ном ≥ I макс.уст

В ПУЭ описаны правила и нормативные требования к устройствам коммерческого учета счетчиками, а также уделено не мало внимания трансформаторам тока и нормам расчетных мощностей. Детально ознакомится можно в пункте ПУЭ 1.5.1.

Помимо этого существуют следующие правила выбора трансформатора тока для счетчика:

1. Длина и сечение проводников от ТТ к узлу учета должны обеспечивать минимальную потерю напряжения (не более 0.25% для класса точности 0.5 и 0.5% для трансформаторов точностью 1.0). Для счетчиков, используемых для технического учета, допускается падение напряжения 1. 5% от номинального.
2. Для систем АИИС КУЭ трансформаторы должны иметь высокий класс точности. Для установки в такие системы используют ТТ класса S 0.5S и 0.2S, позволяя увеличить точность учета при минимальных первичных токах.
3. Для коммерческого учета нужно выбрать класс точности ТТ не более 0.5. При использовании счетчика точностью 2.0 и для технического учета, допускается применение трансформатора класса 1.0.
4. Выбор ТТ с завышенной трансформацией допускается, если при максимуме тока нагрузки, ток в трансформаторе не меньше 40% от I ном электросчетчика.
5. При расчете количества потребленной энергии необходимо учитывать коэффициент преобразования.
6. Расчет мощности ТТ производится в зависимости от сечения проводника и расчетной мощности.

Пример расчета:

По таблице ниже, согласно получившимся расчетным параметрам выбираем ближайший ТТ:

При заключении договора с энергоснабжающей организацией, в случае когда для производства учета необходима установка трансформаторов тока, для организации узла учета, выдаются технические условия, в которых указано модель узла учета а также тип ТТ, номинал автоматических выключателей место их установки для конкретной организации. В результате самостоятельные расчеты ТТ производить не нужно.

Содержание:

В электрических сетях, с напряжением 380 вольт, потребляемой мощностью свыше 60 кВт и током более 100 ампер, используется схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока. Данный вариант известен как косвенное подключение. Подобная схема дает возможность измерения высокой потребляемой мощности приборами учета, рассчитанными на низкие показатели мощности. Разница между высокими и низкими значениями компенсируется с помощью специального коэффициента, определяющего окончательные показатели счетчика.

Принцип работы измерительных трансформаторов

Принцип действия данных устройств довольно простой. По первичной обмотке трансформатора, включенной последовательно, протекает фазовый ток нагрузки. За счет этого возникает электромагнитная индукция, создающая ток во вторичной обмотке устройства. В эту же обмотку осуществляется включение токовой катушки трехфазного электросчетчика.

В зависимости от коэффициента трансформации, ток во вторичной цепи будет значительно меньше фазного тока нагрузки. Именно этот ток обеспечивает нормальную работу счетчика, а снимаемые показатели умножаются на величину коэффициента трансформации.

Таким образом, трансформаторы тока или измерительные трансформаторы преобразуют высокий первичный ток нагрузки в безопасное значение, удобное для проведения измерений. Трансформаторы тока для электросчетчиков нормально функционируют при рабочей частоте в 50 Гц и вторичном номинальном токе в 5 ампер. Поэтому, если составляет 100/5, это означает максимальную нагрузку в 100 ампер, а значение измерительного тока — 5 ампер. Следовательно, в этом случае показания трехфазного счетчика умножаются в 20 раз (100/5). Благодаря такому конструктивному решению, отпала необходимость в изготовлении более мощных приборов учета. Кроме того, обеспечивается надежная защита счетчика от коротких замыканий и перегрузок, поскольку сгоревший трансформатор меняется значительно легче по сравнению с установкой нового счетчика.

Существуют определенные недостатки при таком подключении. Прежде всего, измерительный ток в случае малого потребления, может быть меньше стартового тока счетчика. Следовательно, счетчик не будет работать и выдавать показания. В первую очередь это касается с очень большим собственным потреблением. Современные электросчетчики такого недостатка практически не имеют.

Особое внимание при подключение нужно обращать на соблюдение полярности. Первичная катушка имеет входные клеммы. Одна из них предназначена для подключения фазы и обозначается Л1. Другой выход — Л2 необходим, чтобы подключиться к нагрузке. Измерительная обмотка также имеет клеммы, обозначаемые соответственно, как И1 и И2. Кабель, подключаемый к выходам Л1 и Л2, рассчитывается на необходимую нагрузку.

Для вторичных цепей используется проводник, поперечное сечение которого должно быть не ниже 2,5 мм2. Рекомендуется применять разноцветные промаркированные провода с обозначенными выводами. Нередко подключение вторичной обмотки к счетчику осуществляется с помощью опломбированного промежуточного клеммника. Использование клеммника позволяет проводить замену и обслуживание счетчика без отключения электроэнергии, поступающей к потребителям.

Схемы подключения

Подключение измерительного трансформатора к счетчику может быть выполнено разными способами. Запрещается использовать трансформаторы тока с приборами учета, предназначенными для прямого включения в электрическую сеть. В подобных случаях вначале изучается сама возможность такого подключения, выбирается наиболее подходящий трансформатор, в соответствии с индивидуальной электрической схемой.

Если измерительные трансформаторы имеют различный коэффициент трансформации, они не должны подключаться к одному и тому же к счетчику.

Перед подключением необходимо внимательно изучить схему расположения контактов, имеющихся на трехфазном счетчике. Общий принцип действия электросчетчиков является одинаковым, поэтому контактные клеммы располагаются на одних и тех же местах во всех приборах. Контакт К1 соответствует питанию цепи трансформатора, К2 — подключение цепи напряжения, К3 является выходным контактом, подключаемым к трансформатору. Таким же образом подключается фаза «В» через контакты К4, К5 и К6, а также фаза «С» с контактами К7, К8, К9. Контакт К10 является нулевым, к нему подключаются обмотки напряжения, расположенные внутри счетчика.

Чаще всего применяется наиболее простая схема раздельного подключения вторичных токовых цепей. К фазному зажиму от входного автомата сети подается фазовый ток. Для удобства монтажа с этого же контакта выполняется подключение второй клеммы катушки напряжения фазы на счетчике.

Выход фазы является окончанием первичной обмотки трансформатора. Его подключение осуществляется к нагрузке распределительного щита. Начало вторичной обмотки трансформатора соединяется с первым контактом токовой обмотки фазы счетчика. Конец вторичной обмотки трансформатора соединяется с окончанием токовой обмотки прибора учета. Таким же образом подключаются остальные фазы.

В соответствии с правилами выполняется соединение и заземление вторичных обмоток в виде полной звезды. Однако это требование отражено не в каждом паспорте электросчетчиков, поэтому во время ввода в действие иногда приходится отключать заземляющий шлейф. Выполнение всех монтажных работ должно происходить в строгом соответствии с утвержденным проектом.

Существует и другая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока, применяемая очень редко. В данной схеме используются совмещенные цепи тока и напряжения. Возникает большая погрешность в показаниях. Кроме того, при такой схеме невозможно своевременно выявить обмоточный пробой в трансформаторе.

Большое значение имеет правильный выбор трансформатора. Максимальная нагрузка требует величины тока во вторичной цепи не менее 40% от номинала, а минимальная нагрузка — 5%. Все фазы должны чередоваться в установленном порядке и проверяться специальным прибором — фазометром.

Установка счетчика с трансформаторами тока

Разобравшись со схемой подключения однофазного электросчетчика перейдем к изучению схемы подключения трехфазного. Трехфазный счетчик состоит из трех однофазных, укомплектованных в одном корпусе с объединенным устройством суммирования и отображения киловатт*часов. При небольших токовых нагрузках до 5/60 и 5/100 А трехфазные счетчики можно включать напрямую в сеть (трансформаторы тока встроены в счетчик). Если же величина тока в трех фазах выше 100 А, то токовые обмотки () или датчики тока () счетчика подключается к сети через вторичные обмоткам измерительных трансформаторов. Кроме того, если счетчик рассчитан на номинальное напряжение 100 В, то параллельные обмотки подключаются через трансформаторы напряжения.

Схема подключения счетчика напрямую

Подключение трехфазного счетчика напрямую аналогично присоединению к сети однофазного, где вместо одной фазы, к примеру «А», подключаются все 3 фазы «А, В, С». Перед включением счетчика напрямую согласно ПУЭ необходимо перед ним ставить вводной коммутационный аппарат ( , или рубильник с предохранителями) на расстоянии, не дальше 10 метров от счетчика.

Самым оптимальным вариантом является трехфазный автоматический выключатель с номинальным током, меньшим по величине тока трехфазного счетчика. Данная схема используется для ведения учета в частных домах, гаражах, не больших магазинах.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Если в трехфазной сети величина тока по фазам превышает значение номинального тока трехфазного счетчика, то для подключения прибора учета электроэнергии используются трансформаторы тока. Трансформаторы тока служат в основном для увеличения пределов измерения контрольно-измерительных приборов, нашем случае счетчика, рассчитанных на потребляемый ток до 5 А. Состоят из шинопровода (первичная обмотка Л1, Л2) и вторичная обмотка И1, И2.

Как видно из рисунка, токовые обмотки (1-3, 4-6, 7-9)счетчика нужно подключать к выводам И1 и И2 вторичной обмотки измерительного трансформатора. Обмотки напряжения (2, 5, 8) присоединяются к шинопроводам Л1 и к нулевому проводу, к которым будет приложено напряжение 220 В. Схема соединения токовых и параллельных обмоток называется «звездой»! Трансформаторы тока выпускают следующих значений токов 10/5 А, 15/5 А, ….100/5 А и т.д.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока и напряжения

Для ведения учета электроэнергии в напряжением не 127 В, 220 В, 380 В, а выше (35 кВ, 110 кВ) совместно с трансформаторами тока используются трансформаторы напряжения, которые преобразуют во вторичной обмотке 100 Вольт для питания электросчетчика. Трансформаторы напряжения выпускают следующих напряжений: 6000/100 В, 10000/100 В.

Первичные обмотки трансформаторов напряжения подключаются к фазам А, В, С высоковольтной цепи и собираются в схему «звезда». Вторичные обмотки подключаются к обмоткам напряжения счетчика и к нулевому проводу, образуя также схему «звезда». Схема трансформаторов тока аналогична выше изложенной.

Добрый день, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».

Решил написать подробную статью на тему подключения счетчиков электроэнергии через трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН).

Все схемы подключения электросчетчиков в данной статье относятся, как к индукционным счетчикам, так и к электронным.

О том, как правильно выбрать трансформаторы тока и трансформаторы напряжения я расскажу Вам в следующей статье. Чтобы не пропустить выходы новых статей на сайте — подпишитесь на рассылку новостей.

Итак, приступим.

ТН1 — ТН3 — трансформаторы напряжения, ТТ1 — ТТ3 — трансформаторы тока.

Общая точка вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения должна быть заземлена с целью безопасности.

ТТ1 — ТТ3 — трансформаторы тока.

Пунктиром на схеме показано соединение, которое может отсутствовать.

Эта схема подключения счетчика аналогична схеме выше, но без использования трансформаторов напряжения. Примером такого подключения является счетчик .

ТТ1 — ТТ2 — трансформаторы тока. Трансформаторы напряжение отсутствуют.

ТН1 — ТН3 — трансформаторы напряжения, ТТ1 — ТТ2 — трансформаторы тока.

Более подробно и наглядно по этой схеме подключения Вы можете узнать из моих следующих статей:

ТН1 — ТН2 — трансформаторы напряжения, ТТ1 — ТТ2 — трансформаторы тока.

Подключение счетчика через трансформаторы тока. Выводы

В завершении статьи о подключении счетчика через трансформаторы тока и напряжения, хочу напомнить Вам, что практически у любого счетчика на крышке от клеммных зажимов изображена схема его подключения с маркировкой и нумерацией выводов. А также имеется паспорт, где все подробно описано.

Однако, лучше все таки заранее знать тип счетчика, место установки, класс напряжения и соответственно схему его подключения.

Электромонтаж токовых цепей и цепей напряжения должен проводиться строго по ПУЭ. Требования ПУЭ к сечению проводов токовых цепей — не меньше 2,5 кв. мм, а цепей напряжения — не меньше 1,5 кв. мм. Все сечения указаны только для медного провода.

P.S. В данной статье размещены не все схемы подключения электросчетчиков, а только самые распространенные и востребованные. Если Вас интересуют и Вы знаете другие схемы, то с удовольствием обсудим их в комментариях.

Чтобы облегчить восприятие материала этой статьи по подключению счетчика через трансформаторы тока и напряжения, я приведу Вам наглядные примеры на каждую из вышеперечисленных схем, используя фото- и видео-ролики, созданные лично мною.

Следите за обновлениями или подпишитесь на новости сайта.

Счетчики изготавливаются на номинальные токи до 100 А, изготовить приборы на большие номинальные токи затруднительно, так как сечение провода последовательной обмотки получается чрезмерно большим.

Кроме того, появляются затруднения при выборе числа витков обмотки, которая в этом случае имеет один или два витка. При больших номинальных токах ампер-витки обмотки могут отличаться от тех, которые выбраны за номинальные при малых токах через обмотку. Это может привести к изменению характеристики счетчика, иногда нежелательному.

Например, для счетчика типа СО-2, у которого номинальное количество ампер-витков последовательной обмотки равно 70, при номинальном токе 50 А количество витков может быть выбрано равным 1 или 2. В первом случае номинальное количество ампер-витков будет равным 50, во втором – 100, то есть в обоих случаях мы получим изменение основных характеристик прибора: вращающего момента, нагрузочной кривой.

Поэтому при больших номинальных токах, последовательные обмотки счетчиков обычно включают через измерительные трансформаторы тока (ТТ) , как это показано на рисунке 1. Такое подключение наиболее часто встречается в сетях до 1 кВ.

Параллельные цепи включаются на фазное напряжение сети, а последовательные цепи включаются через ТТ . Последовательная обмотка счетчика при этом рассчитывается на номинальный ток 5А и питается от вторичной обмотки ТТ .

Иногда применяют измерительные трансформаторы с номинальным вторичным током 1А, при этом сопротивление нагрузки трансформатора может быть выбрано большим, что позволяет располагать счетчик на значительном расстоянии от трансформатора.

Параллельные обмотки счетчиков обычно изготавливают на напряжение до 500 В. При более высоких напряжениях для обмотки параллельной цепи приходится применять провод слишком малого сечения.

Поэтому при больших напряжениях сети, обмотки параллельных цепей счетчиков изготавливаются на номинальное напряжение до 100 В и включаются через измерительные трансформаторы напряжения (ТН) , как это показано на рисунке 2, где изображена схема подключения двухэлементного трехфазного прибора учета. Такие схемы учета применяются в сетях 6-35 кВ.

Обмотка средней фазы ТН заземляется, а учет ведется по двум фазам. Катушки напряжения при этом включаются на линейное напряжение 100 В. При соединении приемников по схеме «звезда» или «треугольник» для учета энергии достаточно иметь два однофазных счетчика или один двухэлементный трехфазный, что легко может быть доказано по первому закону Кирхгофа.

В первичной цепи ТН устанавливаются трубчатые предохранители высокого напряжения, защищающие сеть от коротких замыканий в измерительных трансформаторах и их цепях. Во вторичной цепи ТТ предохранители не ставятся, так как нормальный режим работы этих трансформаторов, это режим короткого замыкания. Размыкание их вторичной цепи приводит к разрушению и возникновению опасного потенциала на выводах вторичной обмотки.

На рисунке 3 приведена схема учета, наиболее часто встречающаяся в сетях 110 кВ и выше. Последовательная и параллельная цепи прибора учета включаются через измерительные ТТ .

Для питания цепей напряжения счетчика всегда применяется вторичная обмотка ТН соединенная по схеме «звезда». В этом случае катушки параллельной цепи подключаются на фазное напряжение 100/√3, и полностью отражают изменения напряжения по фазам в первичной сети. ТН в сетях 110 кВ и выше предохранителями со стороны высокого напряжения не защищаются.

На рисунках 2 и 3 подключение прибора учета к вторичным цепям ТН показано несколько упрощенно. На самом же деле, вторичные цепи ТН через клеммные зажимы в ящиках ТН , подаются на шинки напряжения, располагаемые на панелях щита постоянного тока. С шинок напряжения сигнал распределяется на цепи учета, релейной защиты и сигнализации.

Предохранители во вторичных цепях располагают непосредственно у ТН в их ящиках, там же для вывода ТН в ремонт, располагаются рубильники цепей напряжения. Заземление средней фазы вторичной обмотки ТН производится на клеммных рядах в панелях щитов постоянного тока (ЩПТ) .

Применение измерительных трансформаторов дает ряд преимуществ, при учете энергии, в частности позволяет наиболее экономично производить измерения в высоковольтных сетях, повышает устойчивость и надежность схем измерения и обеспечивает безопасность обслуживающего персонала при работе на стороне низкого напряжения.

Каждый из измерительных трансформаторов, через которые включены элементы счетчика, имеет собственные погрешности, как амплитудную, так и фазовую. Погрешности, вносимые измерительными трансформаторами, обычно невелики и ими можно пренебречь.

Более значительные погрешности могут возникнуть при неправильном включении прибора учета с измерительными трансформаторами. Например, если поменять местами выводы вторичных цепей ТТ , промаркированные И1 и И2, в двухэлементном или трехэлементном счетчике, это приведет к значительному недоучету электроэнергии.

По окончании монтажа прибора учета, перед его опломбировкой снимаются векторные характеристики счетчика, с целью определения правильности подключения измерительных трансформаторов.

Инструкции по установке трансформатора тока (ТТ)

Безопасность

ТТ можно устанавливать в системах, где присутствует смертельное напряжение. КТ должны устанавливаться или обслуживаться только компетентными специалистами. После анализа риска для любой конкретной установки следует принять все необходимые меры предосторожности.

ТТ могут создавать высокое напряжение на клеммах вторичной обмотки, если питание подается на первичную обмотку, когда они находятся в состоянии разомкнутой цепи. Это может создать опасность и даже повредить сам ТТ.Если ТТ должен быть установлен без подключения вторичной проводки, между вторичными соединениями должна быть установлена ​​перемычка.

Если соединения выполняются с обмоткой первичной обмотки, они должны быть должным образом изолированы, так как они несут полное напряжение и ток системы.

Работайте осторожно и руководствуйтесь здравым смыслом. Могут быть риски, отличные от описанных выше, например, большие трансформаторы тока могут быть тяжелыми, трансформаторы тока высокого передаточного отношения могут сильно нагреваться во время работы.

Общие инструкции по установке

• Установите трансформатор тока на первичное соединение, на большинстве трансформаторов тока это означает пропускание первичного проводника через отверстие в трансформаторе тока.Если трансформатор тока установлен в системе, на которую подается питание, или будет задержка перед подключением вторичных цепей, установите перемычку слишком коротко для вторичных клемм.
  1. Иногда некоторым трансформаторам тока требуется несколько витков первичного проводника для получения правильного соотношения, это будет обозначено этикеткой на стороне трансформатора тока. Если количество витков первичного проводника неправильное, окончательное соотношение будет неправильным.
  2. Некоторые трансформаторы тока имеют намотанные первичные соединения, в этом случае первичные соединения должны быть подключены непосредственно в цепь с измеряемым током.
  3. ТТ с несколькими коэффициентами передачи имеют несколько вторичных подключений. Если некоторые из этих соединений не используются, их следует оставить разомкнутыми во время нормальной работы.
• Убедитесь, что ТТ установлен таким образом, что первичное соединение P1 обращено к источнику питания.
• Для измерения и большинства защитных приложений необходимо, чтобы трансформатор тока был установлен вокруг одного проводника. Если ТТ установлен с проводниками под напряжением и нейтралью, проходящими через апертуру, то при нормальных рабочих условиях измерение тока не будет.
  1. Для защитных приложений, где ТТ подключен к реле утечки на землю, нейтральный провод и ВСЕ токоведущие проводники должны быть пропущены через отверстие ТТ, заземление НЕ должно проходить через ТТ.
• Используйте подходящий метод крепления, чтобы закрепить ТТ в правильном положении вокруг первичного проводника.
• Не прикладывайте силу ТТ к первичному проводу, так как это может повредить изоляцию ТТ
• . полезная длина кабеля подходящего размера.Выберите диаметр кабеля в соответствии с требуемой длиной, чтобы не перегружать CT
• Соблюдайте полярность проводки для конкретной установки.

Электропитание, поступающее от источника, должно сначала проходить через сторону P1, чтобы обеспечить правильную полярность.

ТТ с разъемным сердечником

Перед соединением двух половин ТТ вместе убедитесь, что сопрягаемые поверхности сердечника ТТ чистые и не имеют повреждений и мусора. Для обеспечения заявленных характеристик секции сердечника должны быть правильно выровнены, а зажимной механизм — плотно затянут.

Защитные ТТ

Важно, чтобы использовался кабель подходящего сечения и чтобы ТТ не перегружался. Кабель, используемый для вторичных соединений, должен быть способен поддерживать ток вторичного замыкания, по крайней мере, в течение периода короткого замыкания.

Суммирующие ТТ

Суммирующие ТТ

следует использовать, когда нецелесообразно иметь один ТТ с высоким коэффициентом мощности, суммирующие ТТ обычно используются с несколькими первичными ТТ

Суммирующие ТТ

могут использоваться только в одной фазе, они не могут сумма по нескольким фазам.Если суммирование необходимо выполнить на нескольких фазах, потребуется несколько суммирующих трансформаторов тока.

Необходимо соблюдать полярность, если первичный трансформатор тока подключен с неправильной полярностью к суммирующему трансформатору тока, его ток будет вычтен из общего значения.

Если не все первичные трансформаторы тока имеют одинаковое соотношение, требуется специальный суммирующий трансформатор тока. При установке первичные трансформаторы тока должны быть подключены к правильным входным клеммам суммирующего трансформатора тока, иначе полученная сумма будет неверной.

ТТ балансировки сердечника

ТТ баланса сердечника используется с реле утечки на землю для обнаружения замыканий на землю.Убедитесь, что ТТ имеет размер, соответствующий используемому реле. Все токоведущие проводники и нейтральный провод должны проходить через ТТ, заземляющий провод должен оставаться ВНЕ ТТ.

Подробнее .. Специальные инструкции по установке

Отправить отзыв и предложения

послать Закрывать

Спасибо за отзыв!

В нашу команду было отправлено письмо с вашим отзывом.

Произошла ошибка при обработке вашей информации.

Приносим извинения за неудобства и уведомили члена команды.

Закрывать

Rep Наши продукты

Вы заинтересованы в представлении CaptiveAire и продаже нашей продукции?
Заполните следующую форму, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

0/500

Какое у вас образование?

0/500

Какие территории продаж вас интересуют?

0/500

Какие продуктовые линейки вас интересуют?

0/1000

Есть ли у вас другие комментарии?

послать Закрывать

Мы искали везде, но не смогли найти эту страницу.

Может быть, его поразил один из наших высокоэффективных вытяжных вентиляторов.

Возможно, вы хотите перейти на главную страницу?

Не меняйте полярность: подключение трансформаторов тока

Итак, вы приобрели один или несколько трансформаторов тока FLEX-CORE®, подключили их к источнику питания и счетчику, но выходная мощность не соответствует вашим ожиданиям. Если вы читали нашу последнюю статью «Предотвращение изменения полярности в трансформаторах тока», возможно, вы осознали ошибку, проводка перепутана.Ниже мы опишем, как определить и правильно подключить трансформатор тока FLEX-CORE®.

Наша модель трансформаторов тока с разъемным сердечником FCL имеет стрелку, которая указывает направление тока «→ Эта сторона для нагрузки», и при данной ориентации клемма X1 (черный провод) является положительной стороной. В качестве бонуса на трансформаторах тока FCL выгравирована маркировка h2, которая обращена к линии (источнику).

В то время как трансформаторы тока серии FCL имеют черный выводной провод, обозначенный как X1 или положительный, другие трансформаторы тока с подводящими проводами, такие как серии 2RL, 5ARL, 7RL с твердым сердечником, и трансформаторы тока серии 615 и 616 с разъемным сердечником имеют белый выводной провод как X1.

Трансформаторы тока имеют вычитающую полярность с маркировками h2 и X1 на той же стороне трансформаторов тока, как правило, h2 на левой стороне и X1 на правой стороне, если смотреть на трансформатор тока.

Если смотреть на маркировку h2 / P1 трансформаторов тока JAK-0C и JAK-0S, маркировка полярности X1 находится слева от клемм вторичной обмотки, которые можно найти сверху.

Трансформаторы тока с шиной среднего напряжения, такие как CTWh4-60-T50, JKM-3C и JKM-5C, имеют разное расположение маркировки h2-h3 и X1-X2.

На рисунках выше показано типичное расположение маркировки полярности h2-h3 и X1-X2 для трансформаторов тока. Другие трансформаторы тока, такие как вспомогательные и суммирующие трансформаторы тока, следуют тем же правилам маркировки полярности, но их размещение может быть другим.

В то время как правильная полярность подключения трансформаторов тока важна для точных показаний измерительного устройства, очень важно иметь правильную полярность, установленную для приложений релейной защиты, поскольку неправильные подключения вызывают неправильную работу реле защиты в условиях неисправности, и это может иметь катастрофические последствия для оборудования и безопасности персонала.

Если у вас по-прежнему возникают проблемы с неточными показаниями счетчика, позвоните нам по телефону (614) 889-6152, и наша опытная группа поддержки поможет вам диагностировать проблему.

Каковы функции трансформатора тока?

Обновлено 14 декабря 2020 г.

Пол Дорман

Трансформатор тока (CT) — это трансформатор, который измеряет ток другой цепи. Он подключен к амперметру (A на схеме) в своей собственной цепи для выполнения этого измерения.Непосредственное измерение высоковольтного тока потребовало бы включения измерительных приборов в измеряемую цепь — ненужная трудность, которая потребовала бы самого тока, предназначенного для измерения. Кроме того, тепло, выделяемое в измерительном оборудовании из-за высокого тока, может давать ложные показания. Косвенное измерение тока с помощью трансформатора тока гораздо практичнее.

Взаимосвязь трансформаторов напряжения и тока

Функцию трансформатора тока (ТТ) можно лучше понять, сравнив его с более широко известным трансформатором напряжения (ТН).Вспомните, что в трансформаторе напряжения переменный ток в одной цепи создает переменное магнитное поле в катушке в цепи. Катушка намотана на железный сердечник, который почти не ослабляет магнитное поле на другую катушку в другой цепи, в которой нет источника питания.

Напротив, отличие ТТ в том, что схема с питанием фактически имеет один контур. Цепь с питанием проходит через железный сердечник только один раз. Следовательно, трансформатор тока является повышающим трансформатором.

Формулы ТТ и ТН

Напомним также, что ток и количество витков в катушках в ТН могут быть связаны как:

i_1N_1 = i_2N_2

Это потому, что для катушки (соленоида):

B = \ mu Ni

, где mu здесь означает постоянную магнитной проницаемости. Небольшая интенсивность B теряется от одной катушки к другой с хорошим железным сердечником, поэтому уравнения B для двух катушек фактически равны, что дает нам первое соотношение.

Однако N ₁ = 1 для первичной обмотки в случае трансформатора тока.Является ли одиночная линия электропередачи эквивалентом одной петли? Сводится ли последнее уравнение к i ₁ = i ₂ N ₂ ? Нет, потому что он был основан на уравнениях соленоида. Для N ₁ = 1 более подходит следующая формула:

B = \ frac {\ mu i} {2 \ pi r}

, где r — расстояние от центра провода до точки, где B измеряется или измеряется (железный сердечник в корпусе трансформатора). Итак:

\ frac {i} {2 \ pi r} = i_2N_2

i ₁ , следовательно, просто пропорционально измеренному амперметром значению i ₂ , сокращая измерение тока до простого преобразования.

Использует общий трансформатор

Одной из основных функций трансформатора тока является определение тока в цепи. Это особенно полезно для мониторинга высоковольтных линий по всей электросети. Другое повсеместное использование трансформаторов тока — это бытовые электросчетчики. ТТ соединен с измерителем, чтобы измерить, какое потребление электроэнергии заряжает покупатель.

Безопасность электрических инструментов

Другая функция трансформаторов тока — защита чувствительного измерительного оборудования. Увеличивая количество (вторичных) обмоток, N2, ток в ТТ может быть намного меньше, чем ток в измеряемой первичной цепи.Другими словами, когда N ₂ повышается, i ₂ понижается.

Это важно, потому что сильный ток выделяет тепло, которое может повредить чувствительное измерительное оборудование, такое как резистор в амперметре. Уменьшение i2 защищает амперметр. Это также предотвращает снижение точности измерения из-за тепла.

Защитные силовые реле

ТТ, обычно устанавливаемые в специальный корпус, называемый шкафом ТТ, также защищают основные линии электросети. Реле максимального тока — это тип защитного реле (переключателя), которое отключает автоматический выключатель, если ток высокого напряжения превышает определенное заданное значение. Реле максимального тока используют трансформатор тока для измерения тока, поскольку ток в высоковольтной линии нельзя измерить напрямую.

Изучение приложений трансформатора тока | Силовая электроника

Трансформаторы тока могут выполнять управление цепями, измерять ток для измерения и управления мощностью, а также выполнять функции защиты и ограничения тока.Они также могут вызывать события в цепи, когда контролируемый ток достигает заданного уровня. Мониторинг тока необходим на частотах от линии электропередачи 50/60 Гц до более высоких частот импульсных трансформаторов, которые могут достигать сотен килогерц.

Задача трансформаторов тока — думать о преобразовании тока, а не о соотношениях напряжений. Коэффициенты тока обратно пропорциональны отношениям напряжений. О трансформаторах следует помнить, что P _из = (P _в — потери мощности трансформатора). Имея это в виду, давайте предположим, что у нас есть идеальный трансформатор без потерь, в котором P _{на выходе} = P _на . Поскольку мощность равна напряжению, умноженному на ток, этот продукт должен быть таким же на выходе, как и на входе. Это означает, что повышающий трансформатор 1:10 с повышенным в 10 раз напряжением приводит к уменьшению выходного тока в 10 раз. Именно это происходит с трансформатором тока. Если трансформатор имел однооборотную первичную и десять витков вторичной обмоток, каждый ампер в первичной обмотке дает 0.1 А во вторичной обмотке или коэффициент тока 10: 1. Это в точности обратное соотношению напряжений — сохранение произведения вольт, умноженного на ток.

Как мы можем использовать этот преобразователь и знания для производства чего-то полезного? Обычно инженер хочет создать выходной сигнал на вторичной обмотке, пропорциональный первичному току. Довольно часто этот выходной сигнал выражается в вольтах на один ампер первичного тока. Устройство, которое контролирует это выходное напряжение, может быть откалибровано для получения желаемых результатов, когда напряжение достигает заданного уровня.

Нагрузочный резистор, подключенный к вторичной обмотке, создает выходное напряжение, пропорциональное величине резистора, в зависимости от величины тока, протекающего через него. С нашим трансформатором с соотношением витков 1:10, который обеспечивает соотношение по току 10: 1, нагрузочный резистор может быть выбран для получения желаемого напряжения. Если 1 А на первичной обмотке дает 0,1 А на вторичной, то по закону Ома 0,1-кратное увеличение нагрузочного резистора приведет к выходному напряжению на ампер.

Многие трансформаторы напряжения имеют регулируемые коэффициенты, которые обеспечивают желаемое выходное напряжение и компенсируют потери.Коэффициент поворотов или фактические повороты не являются главной заботой конечного пользователя. Только выходное напряжение и, возможно, регулирование и другие параметры потерь могут иметь значение. С трансформаторами тока пользователь должен знать коэффициент тока, чтобы использовать трансформатор. Знание количества усилителей на выходе является основой для использования трансформатора тока. Довольно часто конечные пользователи подключают к первичной обмотке провод через центр трансформатора. Они должны знать, что такое вторичные витки, чтобы определить, каким будет их выходной ток.Как правило, в каталогах витки трансформаторов указываются в качестве технических характеристик для использования.

Обладая этими знаниями, пользователь может выбрать нагрузочный резистор для получения желаемого выходного напряжения. Выходной ток 0,1 А для первичной обмотки 1 А на трансформаторе с соотношением витков 1:10 будет производить 0,1 В / А на нагрузочном резисторе 1 Ом, 1 В на ампер на нагрузке 10 Ом и 10 В на ампер на нагрузочном резисторе 100 Ом.

На рис. 1 показан идеальный коэффициент трансформации.В этом анализе вторичное сопротивление постоянному току (R _DCR ) не учитывается. При рассмотрении вторичного тока только фактический ток влияет на V. От того, насколько хорошо этот ток может быть определен, зависит точность прогноза V. Сопротивление вторичному постоянному току лучше всего анализировать, отражая его на первичной обмотке с помощью R _DCR / N ² .

При выборе нагрузочного резистора инженер может создать любое выходное напряжение на ампер, если оно не насыщает сердечник.Уровень насыщения сердечника является важным фактором при выборе трансформаторов тока. Максимальное произведение вольт-микросекунды указывает, с чем сердечник может работать без насыщения. Нагрузочный резистор является одним из факторов, контролирующих выходное напряжение. Существует ограничение на величину напряжения, которое может быть достигнуто на данной частоте. Поскольку частота = 1 / период цикла, если частота слишком низкая (период цикла слишком длинный), так что произведение напряжение-время превышает магнитную емкость сердечника, произойдет насыщение. Поток, который существует в сердечнике, пропорционален периоду напряжения, умноженному на цикл. Большинство спецификаций обеспечивают максимальное значение продукта вольт-микросекунды, которое трансформатор тока может обеспечить через нагрузочный резистор. Превышение этого напряжения с помощью слишком большого нагрузочного резистора приведет к насыщению трансформатора и ограничению напряжения.

Что произойдет, если нагрузочный резистор отключен или размыкается во время работы? Выходное напряжение будет расти, пытаясь создать ток, пока не достигнет напряжения насыщения катушки на этой частоте.В этот момент напряжение перестанет расти, и трансформатор не добавит дополнительного сопротивления к управляющему току. Следовательно, без нагрузочного резистора выходное напряжение трансформатора тока будет его напряжением насыщения на рабочей частоте.

В трансформаторе тока есть факторы, влияющие на эффективность. Для полной точности выходной ток должен быть равен входному току, деленному на коэффициент трансформации. К сожалению, не весь ток передается. Часть тока не преобразуется во вторичную обмотку, а вместо этого шунтируется индуктивностью трансформатора и сопротивлением потерь в сердечнике.Как правило, именно индуктивность трансформатора составляет большую часть токового шунтирования, уменьшающего выходной ток. Вот почему важно использовать сердечник с высокой магнитной проницаемостью, чтобы достичь максимальной индуктивности и минимизировать ток индуктивности. Для получения ожидаемого вторичного тока и ожидаемой точности необходимо поддерживать точное соотношение витков. Рис. 2 показывает, что преобразованный ток меньше входного на:

I _{ПРЕОБРАЗОВАННЫЙ} = I _ВХОД -I _CORE -jI _MAG (1)

Как насчет влияния трансформатора на ток, который он контролирует? Здесь на сцену выходит термин «бремя».Любой измерительный прибор изменяет схему, в которой он измеряет. Например, подключение вольтметра к цепи вызывает изменение напряжения по сравнению с тем, которое было до подключения счетчика. Каким бы незначительным ни был этот эффект, напряжение, которое вы читаете, не является напряжением, которое существовало до подключения измерителя. То же самое и с трансформатором тока. Нагрузочный резистор на вторичной обмотке отражается к первичной обмотке посредством (1 / N ² ), который обеспечивает сопротивление последовательно с током на первичной обмотке.Обычно это имеет минимальный эффект и обычно важно только тогда, когда вас беспокоит ток, который будет существовать, когда трансформатор отсутствует в цепи, например, когда он используется в качестве временного измерительного устройства.

Обратите внимание на четыре составляющих потерь в цепи Рис. 2 . Сопротивление первичного контура (PRI _DCR ), сопротивление потерь в сердечнике (R _CORE ), вторичного DCR (R _DCR ) уменьшено на 1 / N ² , а вторичного нагрузочного резистора R _BURDEN также уменьшается в N ² раз.Это потери, которые влияют на источник тока (I). Сопротивления косвенно влияют на точность трансформатора тока. Их влияние на цепь, которую они контролируют, изменяет ее ток. Сопротивление первичному постоянному току (PRI _dcr ) и вторичное DCR / N ² (R _DCR / N ² ) не влияет на вход I _{, который считывается или влияет на точность фактическое текущее показание. Скорее, они изменяют ток по сравнению с тем, каким он был бы, если бы трансформатор тока не был в цепи.За исключением нагрузочного резистора, эти резисторы потерь являются компонентами, которые способствуют потерям в трансформаторе и нагреву.}

Эти потери энергии обычно невелики по сравнению с мощностью в цепи, которую они контролируют. Обычно конструкция трансформатора и выбор нагрузочного резистора находятся в пределах максимальной потери энергии, которую может допустить конечный пользователь. Поскольку устройства с батарейным питанием находят все более широкое применение, а потребление энергии способствует энергетическому кризису, даже эта мощность может вызывать беспокойство. В этих условиях может потребоваться особое внимание при проектировании к потребляемой мощности.

Трансформаторы тока — эффективный способ измерения тока. Поскольку нагрузочный резистор отражается к первичной обмотке посредством 1 / N ² , сопротивление в контролируемой цепи может быть очень маленьким. Это позволяет создать на выходе большее напряжение с минимальным влиянием на измеряемую цепь. Более простой и недорогой метод измерения тока — это использовать резистор, подключенный последовательно с током.Однако этот метод можно использовать только тогда, когда потребление энергии имеет второстепенное значение. В связи с более частым использованием устройств с батарейным питанием и преобладающей потребностью в снижении энергопотребления дополнительные расходы на трансформатор тока вскоре могут быть возмещены за счет использования. Кроме того, при большом токе или когда требуется напряжение любой величины, чувствительный резистор будет непрактичным.

Прокладка кабеля трансформатора тока датчика заземления | Статьи

T&D Guardian

Датчики тока земли нулевой последовательности использовались для защиты чувствительных токов земли в течение десятилетий, но вопросы по-прежнему возникают у установщиков и специалистов. В этом выпуске Tech Topics обсуждается правильная установка кабелей нагрузки для обеспечения правильного определения тока заземления.

Строго говоря, любой метод измерения тока заземления включает в себя обнаружение токов нулевой последовательности. В системах с глухозаземленной нейтралью соединение трансформаторов фазного тока вместе с общим обратным проводом позволяет измерять ток нулевой последовательности в общем проводе при отсутствии тока нагрузки нейтрали. Векторная сумма фазных токов равна току нулевой последовательности на землю.Этот метод подходит, если система надежно заземлена и потенциальные токи заземления высоки. Однако, если величина тока заземления ограничена (например, резистором заземления), чувствительность остаточного соединения обычно недостаточна. Коэффициент трансформации фазного тока должен превышать максимальный ожидаемый непрерывный ток нагрузки или ожидаемые перегрузки, поэтому чувствительность к току заземления ограничена.

Когда система заземлена через полное сопротивление, необходим альтернативный метод измерения тока заземления. Для достижения требуемой чувствительности коэффициент трансформации трансформатора тока не должен зависеть от ожидаемых фазных токов. Используется тороидальный трансформатор тока с окном, достаточно большим, чтобы охватить все фазные проводники. Этот трансформатор тока обычно называют трансформатором тока нулевой последовательности, хотя он используется только для контроля токов нулевой последовательности.

Если для одного трансформатора тока нулевой последовательности используется слишком много кабелей, можно использовать несколько трансформаторов тока нулевой последовательности.Важно, чтобы каждый комплект трехфазных кабелей и соответствующие кабели заземления проходили через один трансформатор тока нулевой последовательности. Например, с тремя кабелями на фазу, два трехфазных комплекта кабелей и соответствующие кабели заземления могут проходить через один трансформатор тока, а оставшийся трехфазный набор кабелей и соответствующие кабели заземления должны проходить через второй трансформатор тока. Это гарантирует, что все токи уравновешены и что не будет превышена допустимая длительная токовая нагрузка трансформатора тока нулевой последовательности.

При нормальной нагрузке векторная сумма трех фазных токов близка к нулю. Это не совсем ноль, поскольку системный емкостный зарядный ток цепи нагрузки отличен от нуля. Зарядные токи трехфазного кабеля в сумме составляют ток нулевой последовательности, обычно менее 1 А для относительно короткого расстояния кабеля со стороны нагрузки. Для наших целей мы можем игнорировать этот ток и считать нормальный ток равным нулю.

Когда один фазный провод на стороне нагрузки не заземляется, результирующая векторная сумма фазных токов больше не равна нулю.Если система заземлена через сопротивление, трансформатор тока заземления нулевой последовательности будет воспринимать ток заземления, определяемый сопротивлением резистора заземления, плюс сопротивление цепи нагрузки. Например, если фазный кабель замыкается на землю, напряжение на резисторе заземления будет нормальным напряжением фаза-нейтраль, а ток заземления будет равен номиналу резистора заземления. С другой стороны, предположим, что нагрузка представляет собой двигатель с обмотками, соединенными звездой, и короткое замыкание происходит в одной фазе на 90% расстояния между обмотками от линии до нейтрали (т.е.е. ошибка находится в пределах 10% от нейтральной точки). Тогда напряжение на резисторе заземления будет только 10% от нормального напряжения фаза-нейтраль, а ток заземления будет только 10% от номинала резистора заземления.

Итак, цель состоит в том, чтобы измерить ток возврата на землю. Это означает, что кабели на стороне нагрузки должны быть проложены так, чтобы обратный ток заземления не влиял на выходной ток трансформатора тока.

Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения

Как трансформаторы тока, так и трансформаторы напряжения считаются измерительными трансформаторами.Эти трансформаторы отвечают за измерение точности и безопасности энергосистем. Оба также используют магнитную схему в первичной и вторичной обмотках для работы. Но между этими двумя инструментальными трансформаторами есть явные различия. В сегодняшнем посте мы подробнее рассмотрим CT и PT.

Трансформаторы тока

Трансформаторы тока, также известные как CT, используются для измерения переменного тока. Эти измерительные трансформаторы выполняют так называемое «понижение» высокого тока до безопасного уровня, которым можно управлять должным образом.Это означает, что они масштабируют большие значения напряжения до небольших, более стандартизированных, которые можно легко измерить. Как и любое другое электрическое оборудование, каждый трансформатор тока имеет определенный номинал. Этот рейтинг используется для определения типа ТТ, который следует использовать в данной установке. Во время тестирования трансформатора тока используются инструменты тестирования трансформатора, чтобы определить, правильно ли работает ваш трансформатор тока и что мощность остается в пределах правильных параметров. Поскольку трансформаторы тока играют важную роль в точном выставлении счетов потребителям, оборудование для тестирования трансформаторов необходимо для обеспечения точности расчета доходов коммунальных предприятий.

Трансформаторы потенциала

Трансформаторы потенциала, или трансформаторы напряжения, также измеряют параметры источника питания. Но в то время как трансформаторы тока измеряют ток, трансформаторы тока измеряют напряжение. Это важно, поскольку в таких странах, как Америка, в домах используются разные напряжения для различных целей (например, 120 вольт, используемое бытовой техникой). Трансформаторы потенциала будут измерять и понижать значения высокого напряжения до более низких. Несмотря на то, что трансформаторы тока служат важной цели, есть некоторые утилиты, в которых трансформаторы напряжения не используются.Однако некоторые эксперты говорят, что отказ от использования ПТ может представлять опасность для тех, кто обслуживает эти счетчики во время тестирования трансформатора или других задач.

В конечном итоге, как тестирование трансформатора тока, так и тестирование трансформатора тока могут гарантировать, что измерительные трансформаторы работают должным образом, и что ток и напряжение остаются в пределах своих норм.

No related posts.