Схема подключения трехфазного электросчетчика к сети

• Приборы учета, предназначенные для измерения потребления постоянного и переменного тока;
• Однотарифные и многотарифные варианты приборов;
• Различные механизмы: электронные, механические и габаритные;
• Счетчики для прямого и трансформаторного включения в сеть.

Трехфазные счетчики и схемы их подключения

Трехфазные электрические сети в частные дома не устанавливаются часто, однако в случае серьезного планируемого потребления электролитическая компания может предоставить разрешение. Это решение имеет свои плюсы и минусы: с одной стороны, подключение мощных приборов к трехфазной цепи позволяет использовать провода меньшего сечения, что экономически выгодно. С другой стороны, организация схемы трехфазного питания намного сложнее из-за необходимости деления потребителей на соответствующие группы, и не вся нагрузка оказывается трехфазной. При использовании стандартной техники также возникает риск перекоса фаз. Кроме того, схема подключения трехфазного счетчика более сложная по сравнению с однофазной. Таким образом, как и в большинстве случаев, у каждого плюса есть свои недостатки.

В принципе, тип счетчика, а порой и его марка, указывается в проекте электрификации дома. Эти случаи довольно редки, но стоит обратить внимание на то, что вас могут спросить о предпочтительном трехфазном счетчике. Лишь немного проекктировщиков имеют такую гибкость, и в любом случае полезно иметь базовые знания о данной теме. Существуют трехфазные счетчики для подключения через три или четыре проводника. Первые необходимо устанавливать при отсутствии нулевого проводника, что само по себе не представляет трудностей.

Далее следует определиться с типом счетчика:

Трехфазные счетчики прямого включения. Они представляют собой устройство с наибольшей простотой подключения, так как подключаются непосредственно к сети. При этом мощность подключенной нагрузки не должна превышать 60 кВт, а ток — более 100 А. Подключение возможно с использованием проводов с сечением 15 мм², но не более 25 мм². Это ограничивает область применения, поэтому их монтаж часто встречается в домах и квартирах, а также на небольших предприятиях.

Выбор конкретного типа счетчика часто не остается за вами, поскольку он обычно указывается в проекте. Чаще всего для частных домов используются либо прямые, либо полукосвенные подключения, в квартирах же преимущественно применяются устройства прямого типа. Прямое подключение является более простым в реализации, так как включает лишь заведение проводов на соответствующие клеммы, а процесс считывания показаний не вызывает затруднений — достаточно просто их списать. Если устанавливается полукосвенный счетчик, то для обеспечения его работы понадобятся трансформаторы тока (ТТ) и, возможно, трансформаторы напряжения, в зависимости от особенностей проекта. Под такие устройства требуется выделить место в электрическом щите. Необходимо учитывать, что при расчете показаний нужно будет применить коэффициент трансформации для каждой фазы, то есть данные показаний необходимо будет умножать на указанный коэффициент.

Принцип работы счетчика

Однофазные и трехфазные счетчики функционируют по единым принципам. Основное различие заключается в том, что в трехфазной сети с напряжением 380 вольт учет ведется отдельно по каждой фазе, а затем результаты суммируются. Давайте детально рассмотрим, как работает счетчик для однофазного тока, после чего работа трехфазного типа станет понятной. Ниже представлена блок-схема современного прибора с прямым подключением.

Клеммы для подключения проводов располагаются обычно в порядке, представленном на рисунке, однако настоятельно рекомендуется свериться с паспортом конкретного счетчика.

Электронные модели

Электронные счетчики электроэнергии способны работать как в переменных, так и в постоянных электрических сетях. Последние более распространены на предприятиях, поэтому для квартир и частных домов их значение не столь велико. Если сравнивать их с электромеханическими моделями, электронные устройства значительно компактнее, поскольку в них использованы значительно меньшие по размеру элементы. Кроме того, они более надежны благодаря отсутствию механических движущихся частей. Одним из их преимуществ является возможность учитывать как активную, так и реактивную нагрузку, которая представляет собой сумму индуктивных и емкостных составляющих.

Трансформатор напряжения подключается между фазовым и нулевым проводами, в то время как трансформатор тока располагается в разрыве фазного проводника. Данные, получаемые с трансформаторов, передаются на преобразователь, где они преобразуются в частотные сигналы и направляются в микроконтроллер. В этом контроллере происходит расшифровка полученных показаний и их последующее сохранение в оперативной памяти (ОЗУ). В то же время микропроцессор управляет электронным реле и дисплеем прибора.

Блок-схема электронного счетчика электроэнергии

Информация, сохраняемая в оперативной памяти, может храниться длительное время, причем записи ведутся в виде журнала, фиксирующего расход электроэнергии по дате и времени, что позволяет проводить анализ. Некоторые модели электронных трехфазных счетчиков имеют возможность передачи информации о расходе по специальному каналу, который может быть подключен к домашнему компьютеру или системе «умный дом». При определенных настройках может быть организована автоматическая передача данных в расчетные службы для последующих начислений.

Еще одной важной функцией электронных приборов учета является возможность ведения многотарифного учета. При наличии нескольких тарифных сеток, которые зависят от времени суток, объем потребленной электроэнергии фиксируется в разных ячейках. При считывании показаний данные умножаются на соответствующий тариф. Применение многотарифного учета помогает экономить на счетах за электроэнергию.

Электромеханические или индукционные

Учет энергии в индукционных счетчиках осуществляется за счет отслеживания параметров переменного магнитного поля, от чего следует, что такие устройства функционируют исключительно с переменным током.

Устройство индукционного электромеханического счетчика

Основным элементом индукционного трехфазного счетчика является специально сконструированный магнитопровод с прорезью. В эту прорезь вставляется край диска, который закреплен на оси. Через одну из катушек магнитопровода проходит ток, тогда как вторая подключена параллельно. Для плоскости диска механический счетчик, отсчитывающий повороты диска, связан при помощи зубчатых колес.

Прямое (непосредственное) включение

Это наиболее элементарная схема монтажа. При непосредственном включении трансформаторный счетчик подключается к сети без использования измерительных трансформаторов (как показано на рисунке 2). Чаще всего данный метод соединения применяется в бытовых сетях для учета электроэнергии, где используются мощные установки с номинальным током от 5 до 50 А, в зависимости от типа проводки (от 4 до 100 мм²). Рабочее напряжение в таких системах, как правило, составляет 380 В. При подключении проводов к трехфазному счетчику необходимо соблюдать цветовой порядок: 1-я фаза А должна быть на проводе желтого цвета, фаза В — на зеленом, фаза С — на красном. Нулевой провод N должен быть синего цвета, а заземляющий провод РЕ — желто-зеленого. Для защиты от перегрузок на входе устанавливаются автоматические выключатели.

Перед тем как предоставить описание этой схемы подключения счетчика к сети с напряжением 380 В, уместно подчеркнуть различия между трехфазным и однофазным напряжением. В обоих случаях используется один нулевой проводник N. Разность потенциалов между каждым фазным проводом и нулем составляет 220 В, в то время как относительно других фаз эта разность — 380 В. Это объясняется тем, что колебания на каждом проводе сдвинуты на 120 градусов (ранее представлены рисунки 3 и 4).

Однофазное напряжение в основном используется в частных домах, дачах и гаражах. В таких местах потребляемая мощность редко превышает 10 кВт, что позволяет использовать менее дорогие провода с сечением 4 мм², так как потребляемый ток ограничен 40 А.

В том случае, если потребляемая мощность в сети превышает 15 кВт, то использование трехфазных проводов становится обязательным, даже при отсутствии трехфазных электроприборов, таких как электродвигатели. Это позволяет распределить нагрузку по фазам и снизить ее соответственно, чего бы не произошло, если использовалась одна фаза. Именно по этой причине в офисных и торговых помещениях преимущественно применяют трехфазное питание.

Схема подключения трехфазного счетчика в однофазную сеть (ОС) встречается редко, поскольку в большинстве случаев используют однофазные счетчики. Обычно схема аналогична прямому включению, однако фазы 2 и 3 не подключаются, то есть подключение осуществляется лишь на одну фазу. Кроме того, после установки могут возникнуть проблемы с поверяющими организациями.

Подключение через трансформаторы тока

Максимальный ток трехфазного счетчика обычно ограничивается величиной 100 А, что делает невозможным их использование в мощных электрических установках. В таких случаях подключение к трехфазной сети осуществляется не напрямую, а через трансформаторы. Это также позволяет увеличить диапазон измерений по току и напряжению. Однако, основная задача входных трансформаторов — уменьшить первичные токи и напряжения до безопасных значений для электроустановок и защитных реле.

Полукосвенное

При подключении счетчика через трансформаторы необходимо следить за полярностью начального и конечного обмоток трансформатора тока, как первичных (Л1, Л2), так и вторичных (И1, И2). Аналогичные меры предосторожности необходимо соблюдать и при использовании трансформатора напряжения. Общая точка вторичных обмоток трансформаторов должна быть заземлена.

Назначение контактов трансформатора тока:

• Л1 — это вход с фазной (силовой) линии.
• Л2 — это выход с фазной линии (нагрузка).
• И1 — это вход измерительной обмотки.
• И2 — это выход измерительной обмотки.

Этот тип подключения электросчетчика к сети 380 Вольт позволяет разделить цепи тока и напряжения, что повышает электробезопасность. Основным недостатком данной схемы подключения трехфазного счетчика является необходимость использования большого количества проводов.

Звезда

Данный тип подключения счетчика электроэнергии с заземлением к сети 380 В требует меньшего количества проводов. Подключение по схеме «звезда» включает объединение выводов И2 всех трансформаторов тока в одну общую точку, которая затем подсоединяется к нулевому проводнику.

Однако недостатком этого метода подключения электросчетчика к сети 380 Вольт является сложность восприятия схемы соединений, что может усложнить проверку правильности подключения со стороны представителей энергоснабжающих компаний.

Косвенное

Схема подключения трехфазного счетчика, описанная здесь, используется на высоковольтных присоединениях и применяется в большинстве случаев только на крупных предприятиях. Это приводится только для ознакомления.

В данном случае для подключения используются не только высоковольтные трансформаторы тока, но и трансформаторы напряжения. В процессе трехфазного подключения обязательно заземление общей точки трансформаторов тока и напряжения. Для минимизации погрешности измерений, особенно при отсутствии симметрии фазовых напряжений, необходимо, чтобы нулевой проводник сети был соединен с нулевым зажимом счетчика.

Все действия, описанные в данной статье, можно выполнить самостоятельно, но, как уже упоминалось, лучше доверить эти работы квалифицированным электрикам, которые знакомы со всеми правилами монтажа, а также с техниками безопасности.

Порядок подключения однофазного счетчика

Однофазные электросчетчики (с 2 или 3 жилами для 220 В) получили широкое распространение. Их используют в многоквартирных домах, низкоэтажных зданиях, а также на малом бизнесе (например, в торговых павильонах, ларьках и т.п.). Схема подключения однофазного счетчика очень проста и не требует глубоких знаний в области электрики. У прибора имеется 4 вывода для подключения:

• контакт 1 — фаза вводного кабеля (обычно красного цвета, но при возникновении сомнений необходимо протестировать его с помощью индикаторной отвертки — индикатор должен загораться на фазном проводе);
• контакт 2 — нагрузка (фаза к потребителям, то есть к электрической сети квартиры или дома);
• контакт 3 — нулевой провод от ввода;
• контакт 4 — нейтраль от нагрузки (автоматов).

Таким образом, к 1-й и 2-й клеммам подключаются фазные провода — сначала подключается фаза нагрузки, а затем фаза ввода. К 3-й и 4-й клеммам соответственно подсоединяются нулевые проводники (нейтраль) в таком же порядке — сначала от потребителей, затем от ввода. Чтобы правильно подключить провода, необходимо зачищать их на длину 1,7-2 см (точные параметры следует узнать в сопроводительной документации). Эти значения должны строго соблюдаться. Зачищенный провод не должен выступать из корпуса, также как и изоляция не должна попадать под зажим. На многожильные провода требуют установления наконечников, подбираемых по величине номинального тока и толщине.

При внимательном рассмотрении схемы вы можете заметить, что во входное устройство УЗО и автомат заходят два провода, что подразумевает использование двухконтактных устройств. Это позволяет размыкать контуры фазы и нуля, в то время как автоматы нагрузки являются однополюсными.

Как подключить трехфазный счетчик

Трехфазные счетчики устанавливаются в основном на объектах с нагрузкой потребителей более 12 кВт (более 60 А) и при использовании оборудования, предназначенного для работы в трехфазной сети. Эти устройства рассчитаны на 380 В, и их подключение несколько сложнее, чем в случае с однофазными счетчиками, но осуществляется по аналогичным принципам. Главное отличие заключается в количестве выводов — у трехфазного счетчика 8 контактов вместо 4:

• 1 — вход 1-й фазы A от ввода;
• 2 — выход 1-й фазы A на нагрузку;
• 3 — вход 2-й фазы B от ввода;
• 4 — выход 2-й фазы B на нагрузку;
• 5 — вход 3-й фазы C от ввода;
• 6 — выход 3-й фазы C на нагрузку;
• 7 — вход нуля N от ввода;
• 8 — выход нуля N на нагрузку.

Как видно на схеме, провода одной расцветки из внешней сети подключаются к клеммам №1, 3, 5 и 7, тогда как провода того же цвета из домашней сети подключаются к клеммам №2, 4, 6 и 8. Для безопасного подключения входной кабель желательно соединять через четырехполюсный вводной автомат. Каждая группа потребителей также должна иметь отдельный однополюсный автомат, что позволит отключать их от нагрузки в случае необходимости.

Подключение с трансформатором

Представленная схема подключения соответствует трехфазным счетчикам, используемым для учета потребления незначительного количества трехфазных потребителей. Монтаж, подобно однофазным счетчикам, выполняется в разрыве питающих проводов. Для контроля более мощных потребителей в трехфазной электросети необходимо устанавливать измерительные трансформаторы тока. Для подключения таких счетчиков используются не 8, а 11 выводов, при этом добавляются 3 перемычки для контактов 1, 4 и 7.

Независимо от выбранной схемы подключения, лучше всего доверить работы организациям и специалистам, обладающим соответствующими полномочиями. С электросчетчиками могут работать только лица, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже третьей.

Проверка показаний

Трехфазные электрические счетчики фиксируют расход энергии в киловатт-часах. Слева от запятой отображаются целые единицы, тогда как справа находятся десятые и сотые доли. Напоминаем, что при подключении трансформатора тока показания следует умножать на коэффициент трансформации устройства. Этот коэффициент указывается в специальном окне на крышке клеммной колодки.

Для рационального подбора приборов учета необходимо определиться с такими параметрами, как количество фаз и тарификация. Трехфазный электронный счетчик электроэнергии может быть однотарифным или многотарифным, с встроенными часами.

• Однотарифные приборы учитывают потребление энергии переменного тока по единой стоимости без учета времени суток.
• Многотарифные модели ведут учет электроэнергии, дифференцированный по времени суток, согласно установленному тарифному расписанию. Это означает, что энергия, потребленная в разное время суток, рассчитывается по различным ставкам.

Процесс учета, основанный на разнице тарифов, направлен на более равномерное распределение нагрузки на электрические сети и электроснабжение, что позволяет перенести потребление на вечерние и ночные часы, когда большинство предприятий не функционирует. В ночное время стоимость электричества для потребителей, как правило, ниже, чем в течение дня. Перед выбором устройства рекомендуется уточнить разницу в тарифах в вашей энергоснабжающей компании.

Программирование устройства осуществляется по установленным часам. Например, с 7:00 до 23:00 применяют 100% стоимости электричества, а с 23:00 до 7:00 — 50%. Возможна также настройка на учет электроэнергии по трёхставочному тарифу. Тарифные зоны переключаются автоматически. Установка подобных приборов особенно удобна для людей, которые ведут ночной образ жизни или используют реле для программирования включения техники в заданное время. Однако перед приобретением таких приборов потребуется уточнить возможность автоматизации учета у вашего поставщика электроэнергии.

Кроме того, при выборе модели необходимо учитывать класс точности устройства и тип работы (индукционный, электромеханический или электронный трехфазный счетчик электроэнергии). Настоятельно рекомендуется перед покупкой проконсультироваться с квалифицированным специалистом, который сможет правильно оценить условия эксплуатации и помочь выбрать счетчик с необходимыми техническими характеристиками.

Советы по эксплуатации счетчика

При установке счетчика на улице необходимо помнить, что это может привести к неправильному отображению потребления энергии по ряду факторов, таких как:

• низкие температуры;
• высокая влажность;
• прямое солнечное освещение.

Для предотвращения подобных погрешностей нужно правильно выбрать место для установки, защитить устройство с помощью специального бокса и утеплить его на зимний период.

В случае неправильного подключения счетчик может демонстрировать самоход, то есть показывать потребление электроэнергии даже при отсутствии нагрузки. Для проверки этого необходимо полностью отключить все электроприборы, выключить освещение и автоматические выключатели. Также стоит отключить технику от розеток. После этого нужно проследить за дисплеем устройства. Если счетчик продолжает фиксировать показания и значения медленно изменяются, это указывает на наличие самохода. В такой ситуации следует незамедлительно обратиться в энергоснабжающую организацию для проверки устройства.

Для обеспечения свободного доступа к счетчику представителям энергоснабжающей компании его целесообразно устанавливать на лестничной площадке или в легко доступном месте. В добавок к этому, ответственность за сохранность устройства будет лежать на компании, которая обслуживает ваш дом.

При возникновении вопроса о том, какой счетчик выбрать — однофазный или трехфазный — важно учитывать место, где он будет устанавливаться. Например, если речь идет о квартире, то все использование электрических устройств хорошо работают от однофазного питания. Таким образом, уместнее будет установить однофазный прибор.

В частных домах часто используют трехфазное питание. Учитывая, что от трехфазного счетчика можно провести и однофазный кабель, установка трехфазного прибора будет более экономически целесообразной.

В заключение

Замена счетчиков можно провести и самостоятельно, но прежде всего необходимо получить разрешение на выполнение подобных работ от организации, отвечающей за электроснабжение в вашем районе. В противном случае, при возможных неточностях или ошибках, вы можете понести финансовые потери или столкнуться с дополнительными проблемами.

Еще один важный момент!

Напишите в комментариях, как вы считаете, достаточно ли школьного курса физики, чтобы разобраться в электричестве при необходимости?