Azotirovanie.ru

Инженерные системы и решения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Трансформатор тока для детектирования включений нагрузки в сети 220В

Трансформатор тока для детектирования включений нагрузки в сети 220В

Сердечник и вторичная обмотка самодельного трансформатора тока

Сердечник и вторичная обмотка самодельного трансформатора тока

Недавно у меня возникла необходимость определять на микроконтроллере моменты включения/выключения погружного насоса с поплавковым выключателем, запитанного от сети 220В, т.е. по сути определять наличие потребляемого тока в цепи питания насоса. Когда речь идет об измерениях в сети 220В, то в первую очередь стоит подумать о том, как обеспечить качественную гальваническую развязку, т.е. отсутствие электрического контакта между высоковольтными и низковольтными цепями.

Пожалуй самым простым и быстрым решением было бы взять готовый модуль на эффекте Холла (например на микросхеме ACS712). Однако мне такой вариант не подошёл по двум причинам. Во-первых, он требует питания 5В, а у меня всё было запитано от 3.3В. Во-вторых, он включается в разрыв измеряемой цепи, а мне было очень важно не нарушить работу насоса даже в случае ошибки проектирования или выхода из строя датчика.

Как ни странно, нагуглить готовое решение без специальных модулей для такой казалось бы простой задачи не удалось, поэтому здесь хочу поделиться опытом расчета и изготовления простейших измерительных трансформаторов тока.

Принцип работы трансформатора тока

Пожалуй каждый, кто когда-нибудь работал с аналоговой электроникой, сталкивался наводками от сети 220В. Казалось бы, если от этих наводок так сложно избавиться, то может быть и определить включение нагрузки должно быть очень легко? Однако всё оказалось не совсем так просто.

Действительно, простейший измерительный трансформатор тока можно сделать из мотка обычного двухжильного силового кабеля — по одной из жил запустить измеряемый ток, а с другой снимать полезный сигнал. Попробуем прикинуть (хотя бы по порядку величины), какое напряжение образуется на концах «сигнальной» жилы, если через «силовую» пропустить ток к целевой нагрузке? Может этого будет уже достаточно для решения поставленной задачи?

Моток кабеля в такой конфигурации по сути представляет собой трансформатор с воздушным сердечником. Ток, проходящий через витки силовой жилы, формирует переменное магнитное поле. Это поле создаёт электродвижущую силу ЭДС индукции в каждом витке сигнальной жилы. Величина ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока проходящего через окружённую витком поверхность:

Если предположить, что витки в мотке кабеля уложены достаточно плотно, а ток в измерительной жиле равен нулю, то магнитный поток через все витки будет одинаковым, и его можно будет посчитать как произведение индуктивности одного витка , числа витков и тока в силовой жиле . ЭДС во всех измерительных витках будет одинакова и суммарное напряжение на концах сигнальной жилы будет равно произведению числа витков на ЭДС в одном витке:

В бытовой сети переменного тока , где — частота, равная 50 Гц, а — амплитудное значение силы тока. Значение можно определить исходя из мощности нагрузки и действующего значения напряжения , равного 230 В. В итоге для производной тока по времени получаем такую формулу:

Например, для нагрузки мощностью 1 кВт, подключённой к обычной бытовой сети с напряжением 230 В, вычисленная по этой формуле амплитуда производной тока по времени получится чуть меньше 2000 ампер в секунду.

Индуктивность одного витка посчитаем исходя из радиуса нашего мотка и радиуса проволоки, из которой сделана жила кабеля :

Здесь — магнитная постоянная. Для мотка кабеля диаметром 10 см, имеющего жилы диаметром 2 мм, индуктивность витка получается около 0.25 мкГн. Если такой моток сделать из кабеля длиной 10 метров, то получится около 30 витков. В итоге для нашей нагрузки в 1 кВт напряжение на разомкнутой сигнальной жиле получится таким:

Значение получается вполне детектируемое, но что произойдёт в момент включения или выключения нагрузки, когда ток может изменяться в десятки или даже сотни раз быстрее, чем при нормальной работе? В этом случае вместо 450 мВ на концах сигнальной жилы может быть скачок напряжения в несколько десятков или даже сотню вольт, который вполне может повредить вход микроконтроллера.

Чтобы решить проблему с зависимостью ЭДС индукции от частоты сигнала, в трансформаторах тока используется совсем другой режим работы — вместо того, чтобы разомкнуть вторичную обмотку и измерять на ней напряжение, она замыкается накоротко и измеряется проходящий через неё ток.

Как только в сигнальной жиле появляется ток, он создаёт своё собственное магнитное поле, направленное противоположно исходному. В идеальном случае ток в сигнальной жиле мгновенно вырастет настолько, что полностью компенсирует магнитный поток силовой жилы. Для рассмотренного выше случая с одинаковым числом витков силы тока в двух жилах окажутся равны, а ЭДС индукции в сигнальной жиле будет стремиться к нулю. При разном числе витков отношение токов в силовой и сигнальной обмотках будет определяться отношением числа витков: , а суммарный магнитный поток и ЭДС индукции также будут стремиться к нулю.

Конструкция трансформатора тока

В реальном мире у сигнальной жилы есть ненулевое пассивное сопротивление и для создания в ней тока необходимо ненулевое значение ЭДС индукции, а значит магнитный поток силовой обмотки должен быть скомпенсирован не полностью. Чтобы ток в сигнальной обмотке был максимально близок к идеальному, нужно максимизировать отношение напряжения разомкнутой обмотки к реальному падению напряжения, необходимому для создания этого тока. Этого можно добиться разными способами:

Читайте так же:
Счетчиками жидкости своими руками

снижением целевого падения напряжения на сигнальной обмотке

увеличением числа витков силовой обмотки

увеличением числа витков сигнальной обмотки

увеличением индуктивности каждого витка

Минимизировать напряжение на сигнальной обмотке можно за счёт более чувствительной схемы измерения тока. В самом простом случае ток преобразуется в напряжение на шунтирующем резисторе и падение напряжения определяется диапазоном детектируемых токов и характеристиками аналогового входа микроконтроллера.

Существенно увеличить число витков в силовой обмотке сложно, т.к. через неё подключается нагрузка, а значит у неё должно быть и сечение достаточно большое, и изоляция надёжная. А вот в сигнальной обмотке число витков можно увеличить весьма значительно, причём поскольку ток в сигнальной обмотке обратно пропорционален числу витков в ней, сечение провода также можно существенно уменьшить. Именно поэтому в токовых трансформаторах в сигнальной обмотке обычно значительно больше витков, чем в силовой.

Индуктивность каждого витка можно очень сильно увеличить с помощью ферромагнитного магнитопровода. Обычная электротехническая сталь увеличивает магнитную индукцию в несколько тысяч раз, а также концентрирует магнитное поле внутри магнитопровода, обеспечивая полноту прохождения магнитного потока через витки сигнальной обмотки. Например один виток на ферритовом кольце R36x23x15 PC40 имеет индуктивность около 3 мкГн, что в 12 раз больше, чем те 0.25 мкГн, которые у нас получились для витка в мотке кабеля намного больших размеров.

Наличие магнитопровода в конструкции трансформатора приводит и к некоторым ограничениям:

Напряжённость поля внутри сердечника ограничена эффектом магнитного насыщения, т.е. чем больше измеряемый ток — тем больше должно быть сечение сердечника, чтобы распределить магнитное поле по большей площади.

Сердечник должен успевать перемагничиваться вслед за изменением магнитного поля силовой обмотке, т.е. частота изменения измеряемого тока ограничена характеристиками материала сердечника.

При перемагничивании сердечника выделяется тепло, что ограничивает произведение частоты изменения тока на величину магнитного поля.

Все эти ограничения однако больше влияют на конструкцию силовых трансформаторов, а для измерительного трансформатора достаточно легко можно обеспечить очень большой запас по каждому из этих ограничений.

От теории к практике

Токовый трансформатор SCT-013

Токовый трансформатор SCT-013

Трансформаторы тока повсеместно используются для измерений в сети 220В. Можно купить готовый трансформатор и через простенькую аналоговую схему подключить его к микроконтроллеру, но возможность и желание ждать заказа есть не всегда, так что мы будем делать самодельный из подручных материалов — в надежде, что это получится и быстрее, и дешевле, и интереснее. Важно сказать, что у меня не было задачи сильно оптимизировать конструкцию — нужно было сделать быстро, просто и понятно, чтобы работало и не ломалось.

Чтобы получить достаточный запас по ЭДС индукции, но сохранить при этом небольшие габариты, я использовал в качестве магнитопровода ферритовое кольцо R36x23x15 PC40 (такое можно купить в ряде магазинов радиодеталей меньше чем за 100 рублей). Первичную обмотку я сделал обычным силовым проводом, просто пропустив его несколько раз через кольцо. А сигнальную обмотку намотал тонким монтажным проводом с сечением 30AWG — таким просто удобнее сделать нужное число витков. Плотность и аккуратность намотки в данном случае были не важны, т.к. достаточно было всего лишь обнаружить включение нагрузки, а не измерять потребляемый ток.

Чтобы оценить запас по ЭДС индукции, я посчитал ожидаемое напряжение на разомкнутой сигнальной обмотке при работающей нагрузке. Для этого сначала вычислил индуктивность одного витка провода на магнитопроводе:

Здесь — магнитная проницаемость материала (2300 для феррита PC40 ), — внешний радиус ферритового кольца, — внутренний радиус, — высота. Получилось значение около 3 мкГн.

Дальше я взял паспортную мощность погружного насоса, включения которого нужно было детектировать (320 Вт), и посчитал амплитуду напряжения на разомкнутой обмотке в зависимости от числа витков в первичной и вторичной обмотках:

Самодельный трансформатор тока, подключённый в цепь с тестовой нагрузкой

Самодельный трансформатор тока, подключённый в цепь с тестовой нагрузкой

Поиграв с числом витков, я решил сделать 6 витков первичной обмотки и 130 витков вторичной. Так получился запас ЭДС около 1.5 В и амплитуда тока в короткозамкнутой сигнальной обмотке чуть меньше 100 мА, что при использовании резистора на 5 Ом соответствует падению напряжения около 0.5 В. Больше витков силового кабеля было бы сложнее впихнуть в просвет кольца, да и ток в сигнальной обмотке не хотелось делать слишком большим (т.к. она сделана из довольно тонкого провода). При меньшем числе витков первичной обмотки для получения хорошего запаса по ЭДС пришлось бы сильно увеличить число витков во вторичной обмотке — а значит гораздо больше возиться с намоткой и получить для детектирования в несколько раз меньший ток.

Схема подключения к микроконтроллеру

На выходе трансформатора тока, шунтированного резистором, получается переменное напряжение, которое нужно как-то детектировать с помощью микроконтроллера. Сначала я собирался использовать для этого диодный выпрямитель, однако это оказалось не очень удачной идеей. Дело в том, что на открытом диоде присутствует довольно значительный перепад напряжения, особенно если это не диод Шоттки. Кроме того, детектировать переменный сигнал известной частоты проще в плане соотношения сигнал/шум.

Читайте так же:
Счетчик кликов php mysql

В итоге я решил просто подать напряжение на шунтирующем резисторе (собранном из двух параллельно включённых резисторов R3 и R4 номиналом по 10 Ом) через токоограничивающий резистор R5 на АЦП-вход микроконтроллера A0 . А чтобы выставить уровень напряжения при отсутствии тока в обмотке, сделал простой резистивный делитель R1/R2 со стабилизирующим конденсатором C1 .

Схема подключения трансформатора тока к микроконтроллеру

Схема подключения трансформатора тока к микроконтроллеру

Таким образом, при выключенной нагрузке на входе микроконтроллера будет напряжение, равное половине напряжения питания. А при включённой — колебания частотой 50 Гц вокруг половины напряжения питания с амплитудой, пропорциональной мощности нагрузки.

Резистор R5 не будет влиять на измерения, т.к. при нормальной работе ток через него пренебрежимо мал. Но если по каким-то причинам на выходе трансформатора возникнет скачок напряжения, превышающий половину напряжения питания, в микроконтроллере откроется защитный диод D1 или D2 , соединяющий вход с одной из линий питания. В этом случае через резистор R5 потечёт ток, и напряжение будет падать на этом резисторе, а не на диоде. Таким образом, резистор R5 защищает вход микроконтроллера от скачков напряжения.

Код для микроконтроллера

Поскольку в моём случае достаточно было детектировать сам факт включения нагрузки, код получился очень простым:

В течение одного периода колебаний измеряется максимальное и минимальное значение на АЦП и величина тока определяется по разности между ними. При включённном насосе функция возвращает значение более 200 отсчётов, а при выключенном — меньше 10.

График значений функции measureCurrent() в зависимости от времени

График значений функции measureCurrent() в зависимости от времени

Заключение

В итоге получилась довольно простая, надёжная и дешёвая система детектирования включений погружного насоса. Она непрерывно работает уже 7 месяцев и пока не потребовала каких-либо вмешательств.

Сделать свой собственный трансформатор тока оказалось совсем несложно и достаточно интересно. Я постарался максимально подробно изложить здесь полученный при этом опыт. Надеюсь, эта статья позволит кому-нибудь быстрее разобраться в принципах работы трансформатора тока и реализовать свои собственные проекты с использованием этого элемента.

UPD: В комментариях подсказали очень дешёвый вариант готового трансформатора тока — ZMCT103C, судя по характеристикам его вполне можно было бы использовать для решения моей задачи.

Подключение трехфазного счетчика схема через трансформаторы тока

Без рубрики

podklyucheniya_trehfaznogo_elektroschyotchika_2.png

Для определения и контроля количество потребленной электроэнергии необходимо выполнить грамотное подключение счетчика. Рассмотрим существующие методы подключения трехфазных проборов учета.

Предполагаемая схема подключения счетчика будет определяться его типом. Сегодня существует несколько разновидностей трехфазных счетчиков:

  • прямого подключения (счетчики 0.4кВ);
  • косвенного подключения (через измерительные трансформаторы);
  • полукосвенного включения.

1 Подключение трехфазного счетчика прямого подключения — без траснфмаорторов тока

podklyucheniya_trehfaznogo_elektroschyotchika_1.jpg

Приборы данного типа включаются в эклектическую сеть напрямую, по аналогии с однофазными счетчиками. Они обычно рассчитаны на небольшую пропускную мощность (ток до 100 А), отверстия под провода имеет сечение 25мм2 (или даже 16 мм2).

Процесс подключения проводов имеет вид:

  1. – ввод фазы А;
  2. – к нагрузке фазы А;
  3. – ввод фазы В;
  4. – к нагрузке фазы В;
  5. – ввод фазы С;
  6. – к нагрузке фазы С;
  7. — ввод нуля;
  8. – вывод нуля к нагрузке.

2. Подключение трехфазного счетчика полукосвенного включения

Данные приборы включаются в сеть через трансформаторы тока, благодаря чему появляется возможность использовать их в сетях с довольно высокими мощностями (до 60кВт). Используя такой способ учета, для определения расхода нужно разность показаний умножать на установленный коэффициент трансформации.

Существует несколько разновидностей подключения счетчиков полукосвенного подключения.

1 Подключение трансформаторов тока «звездой»

Процесс подключения проводов имеет вид:

  • контакты 3, 6, 9, 10 – замыкаются и подключаются к нулевому проводу;
  • контакты И2 – замыкаются, подключаются к клемме 11;
  • 1 – к И1 фазы А;
  • 4 – к И1 фазы В;
  • 7 – к И1 фазы С;
  • 2 – к Л1 фазы А;
  • 5 – к Л1 фазы В;
  • 8 – к Л1 фазы С.

2. Десятипроводная схема включения счетчика

Схема полукосвенного подключения

Достаточно трудно сделать компактный прибор на большие токи. Именно поэтому для токов в сети более 100Ампер, подключение трехфазного счетчика делается через измерительные трансформаторы. Работает такая схема в цепях до 0,4 кВ.

Статьи по теме: Схемы подключения люминесцентных ламп

При такой схеме трансформаторы тока устанавливаются в кабельном отсеке на каждый фазный провод. От трансформаторов тока прокладываются линии учёта до счетчика. Сечение проводов линии учета 1,5 (можно 2,5) мм.

Расключение счетчика делается через клемную колодку, которая располагается (обычно) вблизи счетчика и правильно называется, коробка переходная испытательная КИП или КИИ 5/25.

При данной схеме подключения, счетчик установлен удаленно от кабельных линий, что и хорошо.

Схема подключения счетчика через коробку КИП 5/25

В цепях с напряжением более 6 кВ применяются не три, а два трансформатора тока и схема выглядит так.

Вывод

Прямое подключение трехфазного электросчетчика не вызывает особых проблем. Схемы подключения указана на коробе счетчика и осуществляется по типу «вход-выход».

Читайте так же:
Что будет если сгорел счетчик

Подключение трехфазных электросчетчиков в мощных электрических цепях осуществляется удаленно по сложной схеме подключения через измерительные трансформаторы. Здесь работы, строго, должны производить профессионалы с соответствующими допусками работ.

Еще статьи

13 Июл 2018г | Раздел: Электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Для учета потребляемой электрической энергии в трехфазных четырехпроводных цепях переменного тока применяют трехфазные электрические счетчики, разделяющиеся по типу подключения на счетчики непосредственного включения, полукосвенного и косвенного включения.

Счетчики полукосвенного и косвенного включения предназначены для работы в мощных электрических сетях и применяются для учета энергии на крупных строительных объектах, промышленных предприятиях, заводах и т.п.

schetchiki-kosven.jpg

Счетчик измеряет потребляемую энергию с помощью разделительных трансформаторов тока, которые устанавливают на каждую фазу. Трансформаторы преобразуют входной сигнал тока до определенной величины, который затем поступает в измерительную часть счетчика.

Отсюда и происходит название способа включения, потому что в процессе измерения ток сначала проходит через трансформаторы и понижается до рабочего диапазона счетчика, и только потом попадает в его измерительную часть. Поэтому за счет применения трансформаторов счетчики косвенного и полукосвенного включения могут работать с нагрузкой в несколько раз превышающей их рабочий ток.

razdelit-transform.jpg

Счетчики непосредственного включения применяются для учета потребляемой энергии в электрической сети маломощного потребителя. Измерение электроэнергии осуществляется внутренней схемой самого счетчика, которая подключается непосредственно к трехфазной четырехпроводной сети переменного тока. И хотя такое включение ограничено максимальным током, который способен пропустить счетчик и ограничено величиной 100 Ампер, однако этого тока вполне достаточно для домашней электрической сети.

schetchik-pryam.jpg

На примере трехфазного счетчика непосредственного включения «Энергомера» я расскажу Вам, как его включить в трехфазную сеть. В принципе, схема подключения дается в руководстве по эксплуатации и дополнительно изображена на корпусе счетчика, поэтому проблем с подключением возникнуть не должно. Однако эти схемы имеют один минус – на них не показано включение коммутационной аппаратуры.

Сейчас мы этот минус устраним. Итак. Для подключения нам понадобится счетчик, два автоматических выключателя и нулевая шинка. Автомат, который будет стоять на вводе (перед счетчиком), желательно установить четырехполюсный, чтобы при необходимости или возникновении аварийной ситуации можно было полностью отключить себя от линии.

elementi.jpg

Чтобы добраться до клеммной колодки необходимо открутить винт и снять нижнюю крышку. На рисунке винт обозначен кружком.

Сначала подключим вводной автомат. С выходных клемм автомата фазы А, В, С (белый провод) подключают на входные клеммы счетчика 1-3-5, а ноль N (синий провод) на клемму 7.

vodn-avtomat.jpg

В процессе монтажа провод от изоляции очищают следующим образом: конец провода, подключаемый к выходной клемме автоматического выключателя, очищают от изоляции на длину 8 – 10 мм, а конец, подключаемый к клемме счетчика, очищают на длину 27 – 30 мм.

provodnik.jpg

При подключении провода к счетчику откручивают оба винта контактного зажима. Провод вставляют до упора и первым закручивают верхний винт. Легким подергиванием провода убеждаются, что он плотно зажат и если зажат, то затягивают нижний винт.

vinti.jpg

Совет. Если счетчик предполагается использовать в частном доме или квартире, то монтаж внутренних соединений выполняется медным проводом сечением 4мм². Использовать провод сечением свыше 4мм² нет смысла, так как для домашнего потребителя Россеть более 15 кВт не дает и по техническим условиям вводной автомат разрешает устанавливать на нагрузку не более 25 Ампер. А рабочий ток медной жилы сечением 4мм² составляет приблизительно 32 Ампера, чего вполне достаточно.

А вот как выглядит полная монтажная схема включения трехфазного счетчика.

poln-montaj-shema.jpg

Теперь если подать напряжение на счетчик, то на его лицевой панели должен зажечься световой индикатор «Сеть». А при подключении нагрузки световой индикатор «600 imp/kW•h» (или «400 imp/kW•h» — в зависимости от исполнения) должен мигать.

indikatori.jpg

Также рекомендую посмотреть ролик о включении трехфазного счетчика прямого включения в трехфазную электрическую сеть.

Как подключить трансформаторы тока для электросчетчиков

Трансформатор тока

Электросчетчик, который стоит в подъезде, своими обмотками умножает ток на напряжение, и получается мощность, с которой квартирные электроприборы расходуют энергию. А ток и напряжение счетчик измеряет, будучи включенным в нашу питающую сеть. Только такое не всегда разумно, например, в высоковольтных сетях нашей энергосистемы. В них показания снимают косвенным способом

Косвенное измерение на электрической линии состоит в том, что сама питающая сеть электроэнергия через прибор не пропускается, а с нее снимается индуктивным способом вторичное электричество. Для измерения в счетчике используются две обмотки — обмотка измерения тока и обмотка измерения напряжения. В одном приборе действие этих обмоток и дает произведение тока и напряжения, то есть мощность.

Способов отбора этих измерительные токов/напряжений из первичной сети несколько, отсюда и несколько схем подключения счетчиков.

Во всех этих конфигурациях задействуются измерительные трансформаторы.

Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы могут быть по крайней мере двух разных видов:

  • трансформатор напряжения;
  • трансформатор тока.

Конструктивно по своему действию, а также режимам работы они прямо противоположны друг другу.

Читайте так же:
Экономичный преобразователь для счетчика гейгера

Трансформатор напряжения — это устройство, подобное обычным силовым трансформаторам, которые используются всюду для подключения нагрузки к питающей линии переменного тока. Так как в линиях электропитания напряжение выбрано для уменьшения потерь при передаче энергии, то такие трансформаторы обычно обладают понижающим действием: в электроприборах для хорошего потребления энергии нужно не высокое напряжение, а определенный номинальный ток. Поэтому напряжение снижают, ток при этом увеличивается.

Измерительный трансформатор напряжения НОЛ

Измерительный трансформатор напряжения НОЛ

Включается в одну фазу или три однофазных, рассчитанных на подключение к трехфазному счетчику электроэнергии

Отличие измерительных трансформаторов напряжения от силовых трансформаторов состоит в том, что при измерении ток, поступающий в счетчик, нужен только для того, чтобы вызвать действие в измерительной обмотке прибора, которая регистрирует напряжение. Он не должен быть большим, и его малой величины добиваются высоким сопротивлением измерительной обмотки.

Как мы знаем из лабораторных работ по физике, чтобы измерить напряжение, вольтметр подключается к участку цепи, где происходит измерение падения напряжения, параллельно. А для того, чтобы само измерение влияло на результаты как можно меньше, надо, чтобы сопротивление прибора было максимально возможным. То есть, когда

Проводимость измерителя приближается к разрыву, то измеряемая цепь измерителя «почти не чувствует»

Характерной особенностью обоих этих трансформаторов напряжения — и силового, и измерительного — является то, что если разомкнуть вторичную цепь, в которой работают нагрузки, силовая или измерительная, то трагедии не будет. Трансформатор перейдет в режим холостого хода, на клеммах будет не очень большое напряжение (номинал вторичной обмотки трансформатора), а ток ХХ будет нулевым.

С трансформаторами тока (тт) все наоборот.

Если мерить ток в цепи, то амперметр включается в схему последовательно. И чтобы он не оказывал влияния на ток — и свои же собственные показания — сопротивление его должно быть как можно меньше. То есть на месте измерителя тока схема «должна чувствовать» просто кусок провода почти без сопротивления.

Электрчиеская цепь

Измерительный трансформатор позволяет прибору не включаться в схему, по которой течет измеряемый ток. Он снимает с токонесущей шины электричество индуктивно, своей вторичной обмоткой, при этом ток значительно уменьшается — масштабируется в меньшую сторону, до мыслимых величин, чтобы можно было провести измерение, не сжигая измерителя.

А что произойдет при этом с напряжением во вторичной обмотке? Если вторичную, измерительную цепь разорвать, то на месте разрыва получится напряжение… Правильно, огромной величины — оно станет «масштабировано» в другую сторону — увеличения. А от разрыва цепи энергии деваться будет некуда и она начнет разогревать магнитный сердечник трансформатора до запредельных величин. Все, будет авария!

И получается, если трансформатор напряжения боится короткого замыкания, то трансформатор тока наоборот, боится разрыва. А во время нормальной работы напряжение все «разряжается» через «почти нулевую» обмотку прибора. И обмотка эта делается так, чтобы ее сопротивление было как можно меньше. Это как бы шунт, «почти» короткозамкнутая цепь вторичной обмотки. Ток в ней будет не таким уж и большим, вполне приемлемым для измерений и безопасным.

Трансформаторы тока (ТТ)

Трансформаторы тока (ТТ) низковольтные и для работы в сетях выше 1000 В

Принцип работы трансформаторов тока (ТТ)

Измерительный трансформатор (трансформатор тока, ТТ) в принципе работает, как и обычный трансформатор. За исключение одного — он всегда включен и в отношении напряжения работает как повышающий. Ток же он понижает согласно коэффициенту трансформации (w2/w1)

Измерительный трансформатор тока для счетчиков

Трансформатор тока на схеме

Схема подключения электросчетчика

Индукционные счетчики производят действие умножения остроумно сконструированной конфигурацией магнитных потоков от двух обмоток и одного магнита, вместе вращающих измерительный диск.

Однофазные счетчики

Суть работы счетчика

Несмотря на разницу в принципах работы, действие приборов сходно, поэтому на схемах подключения они обозначаются одинаково — в виде двух перпендикулярных друг другу измерительных обмоток.

Счетчик электроэнергии: схема включения

В трехфазных сетях подключаемый трехфазный счетчик рисуют на схемах подключения как три однофазных, которые подключаются каждый двумя обмотками к своей отдельной фазе. Способ снятия напряжения — трансформаторный или прямой — зависит от выбранной конфигурации подключения.

Трехфазный счетчик: прямое подключение

Предпочтение в конфигурации зависит от сетей, которые они обслуживают, их токов, напряжений. Отсюда получаются некоторые выгоды каждой конфигурации в конкретном случае.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Самая простая схема подключения трансформаторов тока

Схема подключения счетчика СА4У-И672М 7-ю проводами через ТТ (трансформатор тока для счетчика)

На этой схеме показано подключение трансформатора тока каждой фазной шины к клеммам счетчика. С помощью перемычек Л1-И1 (на ТТ) достигается совмещение шин: фазные шины подаются на обмотки напряжения счетчика (на счетчике для этого также установлены перемычки между контактами 1-2, 4-5 и 7-8) которые другим полюсом идут на нулевую шину линии.

Таким образом, счетчик через трансформаторы тока получает масштабированный ток для измерения. Обмотки тока счетчика подсоединены к вторичным обмоткам трансформаторов тока, а на обмотки напряжения счетчика заводятся фазы линии, подключение их другим проводом через клемму 10 к нулевой шине реализует подключение типа звезда.

Подключить трансформатор тока можно и иначе

10-проводная схема подключения

В данной схеме вторые контакты обмоток — токовой и напряжения — подключены к контакту 10 счетчика (перемычка между 3, 6, 9 и 10 контактами), присоединенного к нулю линии.

Приведенные схемы подключения используются, когда ведут учет электроэнергии в низковольтных сетях 380/220 В. Для высоковольтных сетей используются как ТТ, так и трансформаторы напряжения.

Читайте так же:
Общедомовые счетчики нет ипу

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения

В данной схеме к счетчику подводятся только вторичные обмотки измерительных трансформаторов. Таким образом, подключение электросчетчика выполнено при полном схемном разделении с линией, от ее опасного тока и напряжения. В данной схеме использованы 6 измерительных трансформаторов, но бывают схемы и с другим числом трансформаторов тока, как и трансформаторов напряжения.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Необходимо было переоборудовать одну из квартир в нашем доме под офис ТСЖ. По рекомендациям было принято решение обратиться в Энерджи.

/>Екатерина Довольная домохозяйка

Объект: . Квартира

Площадь: . 58 м.кв

Я-мама трех дочек. С переездом в новую квартиру в Москве столкнулись с проблемой, как разместить троих детей в одной комнате и при этом.

/>Галина Руководитель отдела ООО «Улыбка»

Объект: . Дом

Площадь: . 680 м.кв

Моя детская мечта, обзавестись своим большим домом, и вот этот момент наступил! Мы с мужем начали думать над проектом, как все будет, что.

/>Антон Менеджер по продажам

Объект: . Дом

Площадь: . 280 м.кв

С женой решили переехать и заняться строительством нового дома. Понадобилась помощь в проектировании инженерных систем. Долго искали.

/>Анна Домохозяйка

Объект: . Квартира

Площадь: . 156 м.кв

Заказывала дизайн-проект проект, для квартиры с инженерными проектами в комплекте. Сама не хотела ничего подобного делать и вообще в этом.

/>Юлия Юлия

Объект: . Дом

Площадь: . 64 м.кв

Давно с мужем мечтали о загородном доме. Купили участок с домом, но дизайн интерьера в нем нам совсем не нравился, мы решили сделать ремонт.

/>Vladimir Собственник

Объект: . Квартира

Площадь: . 68 м.кв

После приобретения квартиры столкнулись с необходимостью ремонта. По совету знакомых мы обратились в ENERGY-SYSTEM. В минимально сжатые.

/>Елена Клиент

Объект: . Дом

Площадь: . 98 м.кв

Срочно понадобился проект перепланировки загородного дома. Перебрала кучу компаний, но везде дорого, либо не успевают сделать в назначенный.

/>Дарья Домохозяйка

Объект: . Квартира

Площадь: . 64 м.кв

Родители на свадьбу подарили нам трехкомнатную квартиру. Но сама квартира была в таком ужасном состоянии, что я даже не знала с чего начать.

/>Светлана Стоматолог

Объект: . Стоматология

Площадь: . 54 м.кв

Решила открыть частную стоматологию, о которой мечтала с детства. Взяла в аренду помещение, нужен был дизайн-проект, обратилась в Энерджи.

Статьи / Выполнение электромонтажных работ / Подключение счетчика через трансформаторы тока

365-1

О каких особенностях подключения счетчика через трансформаторы тока следует знать?

Назначение электросчётчиков прекрасно известно любому человеку, пусть даже страшно далёкому от сферы электроэнергетики. Служат счётчики для того, чтобы вести учёт потребляемой электроэнергии в электросетях переменного тока с 50-ти герцевой частотой. Подключаются они к 3-х или же к 4-х проводным электросетям посредством измерительных трансформаторов тока в 5 ампер и 100 вольт.

Наибольшую заинтересованность у потребителей электроэнергии чаще всего вызывают вопросы правильного и грамотного подключения счётчиков через трансформаторы тока к электрическим сетям, поскольку без этого невозможно нормально организовать работоспособную систему электроснабжения на любом объекте, без всякой зависимости от его назначения. Стоит акцентировать внимание на том, что в данном конкретном случае абсолютно не принципиально, какой тип счётчика применяется – индукционный или электронный, главное – это какую наиболее оптимальную схему нужно подобрать для осуществления такого подключения к электричеству.

Ещё одним крайне важным и требующим серьёзного внимания вопросом является соблюдение полярности первичной и вторичной обмоток трансформатора тока, их начала и конца, а также сама по себе полярность обмоток с полярностью трансформатора.

Перед тем как переходить непосредственно к подключению электросчётчика, стоит обратить внимание на ряд следующих моментов. Схема правильного подключения электросчётчика практически всегда изображается на его крышке вместе с маркировкой и информацией о выводе. Плюс ко всему подобный процесс всегда детально расписывается в прилагаемом к прибору паспорте изделия. В любом случае лучше загодя обладать информацией о таких моментах, как место монтажа счётчика, его тип и предполагаемая схема подключения в каждом конкретном случае.

365-2

Необходимо ещё учитывать тот факт, что все электромонтажные работы должны организовываться только согласно ПУЭ, при этом никаких исключений не допускается. Провод должен быть, конечно же, медным с сечением 2,5 кв. мм (это для токовых цепей) и 1,5 кв. мм (для цепей напряжения). Напоследок ещё необходимо отметить, что для облегчения использования и обслуживания электросчётчика в дальнейшем, есть смысл при установке и подключении пользоваться цветными проводами.

Несколько вариантов схем подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока

Эта схема представляет собой организацию подключения электрического счетчика к 3-х проводной сети, состоящей из трёх фаз, количество трансформаторов тока 2.

Схема 365-01

Этот вариант схемы подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока заключает в себе организацию подключения электрического счетчика к 3-х проводной сети, состоящей из трёх фаз, количество трансформаторов тока 3.

Схема 365-02

Наконец, третий вариант схемы предполагает осуществление подключения электрического счетчика к 3-х проводной сети, состоящей из трёх фаз, количество трансформаторов тока 2, количество трансформаторов напряжения 2.

Схема 365-03

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости выполнения электромонтажных работ.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector