Схемы подключения электросчетчиков трехфазных: Схемы подключения трёхфазного электросчётчика

прямого и полукосвенного подсоединения, устройство и назначение

Содержание статьи:

Контроллеры прямого включения на три фазы применяются с целью учета затраченной электроэнергии. Трехфазный счетчик допускается устанавливать на участках с совместной мощностью оборудования больше 12 кВт или 60 А, в том числе в жилых помещениях.

Необходимость трехфазного учета

Трехфазный счетчик в электрощитке

Действующие нормативы устанавливают требование использовать при мощности потребителей от 15 до 20 кВт многофазные приборы учета. При данном показателе величина тока в цепи достигает 70 А, что недопустимо для квартир.

ПУЭ также указывают, что современная система электроснабжения рассчитана на 380 В, и только прибор на 3 фазы сможет правильно ее учесть. Всю мощность потребления можно распределить на 3 жилы, так, что на каждую придется около 2,5 А нагрузки.

Трехфазная система является универсальной, поскольку обеспечивает безопасность эксплуатации бытовой техники, снижает температурную нагрузку на провод и предотвращает травматизм человека.

Контроллер трехфазного типа в частном доме требует значительных материальных вложений.

Особенности конструкции и работы

Стандартная схема счетчика на три фазы

Для понимания принципов работы 3-х фазного счетчика в сети с номинальной мощностью от 15 кВт стоит разобраться в его конструкции. Стандартный аппарат состоит из таких частей:

• разборный корпус;
• две обмотки – напряжения и токовой;
• алюминиевый диск;
• магнитный стопор диска;
• червячная передача;
• счетное устройство.

Принцип действия устройства зависит от его типа.

Аналоговые модели

Трехфазный электросчетчик трансформаторного включения

Электрическая энергия проходит через токовую катушку, создавая электромагнитное поле. Далее образуется вихревой ток, который обеспечивает вращение алюминиевого диска. Сила кручения передается через червячную передачу за счетный механизм, фиксирующий расход электричества.

Чем выше нагрузка на катушку, тем быстрее отсчитываются киловатты.

Электронные модели

В конструкции счетчика имеется аналого-цифровой преобразователь. От него на микросхему по частотному графику поступают импульсы. Микросхема трехфазного электронного счетчика запоминает информацию и выводит ее на экран.

Электронные приборы часто выходят из строя при колебаниях напряжения.

Преимущества подключения на 3 фазы

Три фазы в частном доме

Устанавливая многотарифный счетчик, владельцы дома или квартиры получают множество выгод:

• экономия – у некоторых моделей есть режимы дневной и ночной тарификации, что позволяет использовать меньше энергии ночью, чем днем;
• универсальность – устройства можно подсоединить со стандартной сети 220 В или новой сети 380 В прямым способом или через трансформатор;
• постоянный контроль – счетчик уравновешивает сетевое напряжение;
• точность – учет затраченной электроэнергии производится с погрешностью от 0,2 до 2,5 %;
• дополнительные функции – счетчики оснащаются журналом событий, электросиловым модемом, фиксацией пользователей, монитором для вывода данных.

Однофазный вариант дает погрешность показаний до 5 %.

Специфика современного трехфазного счетчика

Класс точности электросчетчика

Многофазный аппарат должен быть надежным, долговечным, точно передавать показания. Поэтому модели современных производителей наделяются функциями:

• отслеживание активного и реактивного электричества;
• наличие самодиагностики;
• снятие показаний по нескольким тарифам;
• оформление происшествий на линии в журнал нотирования.

Некоторые устройства совместимы со смартфонами, что позволяет отследить показание дистанционно.

Виды электросчетчиков

Производители выпускают три вида 3-фазных электросчетчиков:

• Прямого включения – аналогично однофазным подсоединяются к сети 380 или 220 В. Пропускная мощность аппаратов – до 60 кВт, максимальный ток не превышает 100 А. Для подсоединения подходят провода сечением 1,5-2, мм2.
• Полукосвенного включения – подкидываются через трансформатор, поэтому подходят для сети с большой нагрузкой. Показания подсчитываются путем умножения разницы предыдущих и последующих данных на коэффициент трансформации.
• Косвенного включения – подсоединение осуществляется через трансформаторы напряжения и тока. Применяются для учета электроэнергии при высоковольтной интеграции.

Схема подключения прибора будет зависеть от его типа.

Разновидности схем подключения

Трехфазный счетчик прямого подключения

Устройство предназначено для монтажа в электролиниях с силой тока до 100 А. Так можно снизить нагрузку техники, совместимой с приборами учета до 60 кВт. Особенность прямых счетчиков – невозможность присоединения контактов к проводникам большого сечения. Подключаться следует так:

1. С кабеля снимается изоляционный слой на 5 мм. Окисления удаляются при помощи растворителя.
2. Проводники подсоединяются на трехполюсный автомат, установленный для счетчика. Это выполняется с целью его защиты от замыкания на линии питания.
3. В клеммном отделе прибора находятся контакты.
4. На нечетные подкидываются 3 провода фазы от автовыключателя питания.
5. Вводные и выходные нейтрали соединяются с клеммами № 7 и № 8.
6. После установки учетного модуля ставится автомат, аналогичный вводному изделию.
7. Выключатель подсоединяется на четные клеммы.
8. Проводится разбивка техники на группы и на каждую фазу ставятся автоматы (для сетей с напряжением 220 В).

Особенности схемы подключения можно посмотреть на крышке клеммника.

Подсоединение прибора учета полукосвенным способом

Полукосвенный электросчетчик подкидывается на трансформаторы учета. Считать количество использованной энергии нужно, ориентируясь на преобразовательный индекс. Для этого используется одна из схем:

• Десятипроводная. Понадобится 11 проводов, которые подключаются справа влево. На первые 3 подсоединяется фаза А, на вторые 3 – фаза В. На кабели № 7-9 подкидывается фаза С, на десятый – нейтраль. Подключать трехфазник нужно испытательными колодками.
• Звезда. Применение схемы позволяет сократить количество проводников. Вначале в одной общей точке собираются первые однополярные выходы вторичной обмотки. Следующие 3 точки от выходов направляются на счетчик. Токовые обмотки соединяются.

Звезда

Десятипроводная

Полукосвенные модели также допускается подкидывать при помощи сцепки цепи тока с цепью напряжения.

Косвенный метод подключения счетчика

Схема включения трехэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, три трансформатора напряжения

При минимальных энергозатратах актуально косвенное соединение. Поскольку через учетные изделия проходит повышенный ток, требуется раздельный трансформатор. Преобразователь разрывает токовую обмотку при подключении. Схема реализуется последовательно:

1. Подбор материалов для первичного и вторичного контуров. Для первички понадобится толстый проводник, пропущенный через центр трансформатора. Вторичка навивается из тонкой проволоки.
2. Трансформаторы подкидываются на каждую из фаз и крепятся к задней стенке распредшкафа.
3. Концы проводов первички подключаются к автомату на вводе.
4. Вторая часть контактов первичного контура отдельными проводниками сечением 1,5 мм2 подсоединяется на клеммы № 2, 5 и 8.
5. Вторичную катушку подсоединяют аналогичными кабелями на выводы учетного прибора – 1 к 3, 4, а 6 и 7 к 9.
6. На клеммники № 10 и 11 подкидывают нейтральный провод.

При несоблюдении последовательности подключения счетчик будет передавать неверные показания.

Нюансы выбора счетчика на 3 фазы

Счетчик с креплением на din-рейку

Качественный счетчик электроэнергии трехфазный обеспечит точность контроля энергозатрат и экономию финансов. При покупке прибора следует учитывать:

• Параметры напряжения, с которыми совместим аппарат, указываются на корпусе или в паспорте.
• Если установка производится на улице, требуется ознакомиться с допустимым разбегом температур.
• На учетном устройстве должны быть черные или красные пломбы на винтовых соединениях. На электронном приборе она одна, на индуктивном – две.
• Минимальный срок проверки прибора – раз в 8-16 лет. Меньшее время обозначает счетчик низкого качества.
• Наличие сертификата соответствия отечественному ГОСТу и разрешение на установку на территории РФ.
• Тип монтажа. 3-х фазный счетчик для фиксации затрат электроэнергии крепится на болты или дин-рейку.
• Срок пломб – должны находиться на счетчике не более 1 года.
• Класс точности качественного учетного аппарата – не менее 2.
• Показатели мощности. Если все приборы квартиры в сумме используют не больше 10 кВт, подойдет модификация на 60 А. Показатель от 10 кВт предусматривает установку устройства на 100 А.
• Автоматизированный контроль расхода нужен, чтобы правильно показать сведения представителям энергокомпании.
• Наличие тарифных планов. Двухтарифные модели предусматривают график с 7 утра до 11 вечера и с 11 вечера до 7 утра. Ночной тариф предусматривает расходование на 50 меньше электричества.

Подключить новый счетчик можно только после опломбировки уполномоченной инстанцией.

Использование трехфазного счетчика в качестве однофазного

Согласно техуказаниям для сети от 15 кВт можно устанавливать 3-х фазные счетчики. Сетевые организации и Энергосбыт не имеют полномочий для указания количества подключенных фаз. Но это касается только временного использования на период строительных работ.

Пользователям, решившимся на включение трехфазника как однофазника, нужно знать следующее:

• после прибора можно ставить 3 раздельных автомата и подкидывать 3-х фазный кабель;
• к счетчику делается ввод, от которого идет 1 фаза;
• официальное разрешение на такую линию получить невозможно, поскольку счетчик 3-фазный используется только на трехфазной четырехпроводной сети;
• на аналоговых моделях нельзя объединять фазы;
• при установке электронного проверяется по очереди каждая фаза;
• нагрузка на сеть будет несимметричной, что приведет к поломкам оборудования, авариям, травматизму.

Счетчик электроэнергии трехфазный на одной фазе будет неверно считать показания.

Сети с питанием на 3 фазы обеспечивают качественное подключение большого количества мощной техники – кондиционеров, электроплит, обогревателей. Трехфазный электрический счетчик позволяет с высокой точностью проконтролировать энергозатраты, отличается несколькими тарифами и возможностью монтажа на улице.

Схема подключения трехфазного электросчетчика к сети

Способы и схемы подключения различных типов трёхфазных электросчётчиков.

Предварительный этап

Подключение электрического счетчика (ЭС) является заключительным этапом электромонтажных работ. Перед установкой трехфазного ЭС необходимо прежде всего иметь монтажную схему. Прибор необходимо проверить на наличие пломб на винтах кожуха. На этих пломбах должен быть указан год и квартал последней проверки и печать поверителя.

При подсоединении проводов к зажимам лучше сделать запас 70-80 мм. В дальнейшем подобная мера позволит произвести замер потребляемой мощности/тока и перемонтаж, в случае если схема была собрана неверно.

Каждый провод необходимо зажимать в клеммной коробке двумя винтами (на фото ниже их хорошо видно). Верхний винт затягивается первым. Перед затягиванием нижнего нужно убедиться, что верхний провод зажат, предварительно подергав его. Если при подключении счетчика используется многожильный провод, то его наконечники необходимо предварительно опрессовать.

Далее будут рассмотрены типовые схемы подключения трехфазного счетчика в электросеть.

Прямое (непосредственное) включение

Это наиболее простая схема монтажа. При непосредственном включении ТС включается в сеть без измерительных трансформаторов (рисунок 2). Чаще всего такой метод монтажа используется в бытовых сетях для учета электроэнергии, где присутствуют мощные установки с номинальным током от 5 до 50 А, в зависимости от типа проводки (от 4 до 100 мм2). Рабочее напряжение здесь, как правило, 380 В. При подключении провода к трехфазному счетчику необходимо соблюдать цветовой порядок: 1-я фаза А должна быть на проводе желтого цвета, фаза В – на зеленом, С – на красном. Нулевой провод N должен быть синего цвета, а заземляющий РЕ – желто-зеленого. Для защиты от перегрузок на входе устанавливаются автоматы.

Включение в однофазную цепь

Прежде чем описывать эту схему подключения счетчика к сети 380 Вольт необходимо дать краткое описание отличий трехфазного напряжения от однофазного. В обоих видах используется один нулевой проводник N. Разность потенциалов между каждым фазовым проводом и нулем равна 220 В, а по отношению этих фаз друг к другу – 380 В. Такая разность получается из-за того, что колебания на каждом проводе сдвинуты на 120 градусов (рисунки 3 и 4).

Однофазное напряжение используется в частных домах, на даче, а также в гаражах. В таких местах потребляемая мощность редко превышает 10 кВт. Это также позволяет использовать на участке более дешевые провода с сечением 4 мм.кв., т. к. потребляемый ток ограничен 40 А.

В случае если потребляемая мощность в сети превышает 15 кВт, то использование 3-х фазовых проводов обязательно даже, если отсутствуют трехфазные потребители, в частности, электродвигатели. В этом случае происходит распределение нагрузки по фазам, что позволяет снизить нагрузку, если бы такая же мощность забиралась от одной фазы. Поэтому в офисных зданиях и магазинах, как правило, применяют именно трехфазное питание.

Принципиальная схема подключения трехфазного счетчика в однофазную сеть (ОС) встречается не так часто, поскольку в таких случаях используются однофазные измерители. В большинстве случаев схема аналогична электросхеме прямого включения, но фазы 2 и 3 не подключаются (подсоединение происходит на одну фазу). Кроме того, после монтажа могут возникнуть проблемы с поверяющими организациями.

Подключение через трансформаторы тока

Максимальный ток счетчика электроэнергии, как правило, ограничен значением 100 А, поэтому применить их в мощных электроустановках невозможно. В этом случае подключение к трехфазной сети идет не напрямую, а через трансформаторы. Это также позволяет расширить диапазон измерения приборов учета по току и напряжению. Однако, основная задача входных трансформаторов – уменьшить первичные токи и напряжения до безопасных значений для ЭС и защитных реле.

Полукосвенное

При подключении счетчика через трансформатор необходимо следить за полярностью начала и конца обмоток трансформатора тока, как первичной (Л1, Л2), так и вторичной (И1, И2). Аналогично нужно следить за полярностью при использовании трансформатора напряжения. Общую точку вторичных обмоток трансформаторов необходимо заземлять.

Назначение контактов трансформатора тока:

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

Такой тип включения электросчетчика в сеть 380 Вольт позволяет разделить цепи тока и напряжения, что повышает электробезопасность. Минусом данной электрической схемы трехфазного подсоединения счетчика является большое количество проводов, необходимых для подключения ЭС.

Звезда

Такой тип подключения счетчика электроэнергии с заземлением к сети 380 В требует меньшего количества проводов. Включение по схеме звезда достигается объединением вывода И2 всех обмоток ТТ в одну общую точку и подсоединением к нулевому проводу

Недостатком этого способа подключения электросчетчика в сеть 380 Вольт является ненаглядность схемы соединений, что может усложнить проверку включения для представителей энергоснабжающих компаний.

Косвенное

Такая схема подключения трехфазного счетчика используется на высоковольтных присоединениях. Такой тип непрямого присоединения используется в большинстве случае лишь на крупных предприятиях и приведен лишь для ознакомления

В этом случае используются не только высоковольтные трансформаторы тока, но и трансформаторы напряжения. Для трехфазного подключения необходимо заземлять общую точку трансформаторов тока и напряжения. Для минимизации погрешности измерений если присутствует несимметрия фазовых напряжений необходимо, чтобы нулевой проводник сети был связан с нулевым зажимом счетчика.

Все действия описанные в данной статье, можно выполнить и самому, но, как мы уже говорили, будет лучше, если их произведут квалифицированные электрики, которые знают все правила проведения монтажных работ, а также технику безопасности  

Подключение трехфазного счетчика прямого включения

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Продолжаем.
С выходных клемм счетчика 2-4-6 провода фаз А, В, С подключаются на входные клеммы автоматического выключателя, с выхода которого трехфазное напряжение поступает в домашнюю электрическую сеть. С клеммы 8 нулевой провод N подключается к нулевой шинке.

А вот как выглядит полная монтажная схема включения трехфазного счетчика.

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.

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

Удачи!

Подключение трехфазного электросчетчика — схема

Прежде чем рассмотрим вопрос, как подключить трехфазный электросчетчик своими руками, оговоримся, что с трехфазными счетчиками дело обстоит сложнее, чем с однофазными, где схема подключения, в принципе, однозначна.

Схема подключения трехфазного счетчика зависит от его типа. В любом случае, трехфазные счетчики поддерживают однофазное измерение.

Существует 4 типа трехфазных счетчиков

Виды 3-х фазных счетчиков

Это приборы:

• Прямого включения (называют так же непосредственного включения)
• Косвенного включения
• Полукосвенного включения
• Учета реактивной энергии

Соответственно и способы подключения у них разные, рассмотрим их по порядку.

Трехфазный счетчик прямого включения

Приборы такого типа подключаются в сеть напрямую, так как рассчитаны на сравнительно небольшую пропускную мощность, до 60кВт (соответственно ток до 100 А). Подключить счетчик электроэнергии прямого включения на мощность, превышающую указанную в паспорте просто не удастся, так как их входные и выходные колодки рассчитаны на сечение подключаемых проводов 16 или 25 мм.

Подключение трехфазного счетчика прямого включения

Схема подключения cчетчика прямого включения, также, как и у однофазных счетчиков, кроме паспорта, указана на обратной стороне крышки.

Схема подключения cчетчика прямого включения

Провода, слева-направо:

• Первый – фаза А вход
• Второй – фаза А нагрузка
• Третий – фаза В вход
• Четвертый – фаза В нагрузка
• Пятый – фаза С вход
• Шестой – фаза С нагрузка
• Седьмой – ноль вход
• Восьмой – ноль нагрузка

Как видим, сложности никакой здесь нет.

Счетчик полукосвенного включения

Это приборы учета электроэнергии, которые ориентированы на измерение потребляемой мощности, превышающей 60 кВт. Использование возможно только в связке с трансформатором тока, а подключение осуществляется по четырем схемам.

Оцифровка прибора учета здесь отличается от прибора прямого (непосредственного) включения.

Схема подключения — провода, слева направо:

1. вход токовой обмотки фазы А
2. вход обмотки измерения напряжения фазы А
3. выход токовой обмотки фазы А
4. вход токовой обмотки фазы В
5. вход обмотки измерения напряжения фазы В
6. выход токовой обмотки фазы В
7. вход токовой обмотки фазы С
8. вход обмотки измерения напряжения фазы С
9. выход токовой обмотки фазы С
10. нейтраль
11. нейтраль

Рассмотрим контакты трансформаторов тока. Их четыре:

• Л1 – вход силовой линии
• Л2 – нагрузка силовой линии
• И1 – вход измерительной обмотки счетчика
• И2 – выход измерительной обмотки счетчика

Контакты Л1 и Л2 всегда подключаются к силовой сети.

При использовании токовых трансформаторов показания счетчика умножаются на коэффициент трансформации. Межповерочный срок трансформатора тока составляет 4-5 лет.

Схемы подключения счетчиков полукосвенного включения

Выделяют несколько способов подключения:

Десятипроводная схема подключения счетчика

Эта схема хороша тем, что здесь не связаны между собой цепи измерения тока и напряжения, что повышает ее электробезопасность. Однако, она требует большего количества проводов, чем другие схемы.

Десятипроводная схема подключения счетчика

Последовательность:

• Контакт 2 подключается на Л1 фазы А
• Контакт 3 подключается на И2 фазы А
• Контакт 4 подключается на И1 фазы В
• Контакт 5 подключается на Л1 фазы В
• Контакт 6 подключается на И2 фазы В
• Контакт 7 подключается на И1 фазы С
• Контакт 8 подключается на Л1 фазы С
• Контакт 9 подключается на И2 фазы С
• Контакт 10 подключается на нулевой провод

Схема с подключением трансформаторов тока в звезду

Позволяет сэкономить на монтаже вторичных проводов.

Схема с подключением трансформаторов тока в звезду

Последовательность выполнения:

• Контакты 3, 6, 9 и 10 замыкаются между собой и подключаются на нулевой провод
• Все контакты И2 замыкаются между собой и на контакт 11
• Контакт 1 подключается на И1 фазы А
• Контакт 4 подключается на И1 фазы В
• Контакт 7 подключается на И1 фазы С
• Контакт 2 подключается на Л1 фазы А
• Контакт 5 подключается на Л1 фазы В
• Контакт 8 подключается на Л1 фазы С

Подключение счетчика с совмещенными цепями тока и напряжения

Эта схема устарела, так как является электронебезопасной, и сегодня не применяется.

Подключение счетчика через испытательную клеммную коробку

По сути дела, повторяет десятипроводную схему подключения, только в разрыве между электросчетчиком и остальными элементами устанавливается переходная коробка, позволяющая безболезненно снимать и устанавливать учетный прибор.

Счетчики косвенного включения

Такие счетчики используются для учета расхода электроэнергии при напряжениях выше 6кВ, поэтому рассматривать их мы здесь не будем.

Счетчики реактивной энергии

По способу подключения не отличаются от приборов учета активной энергии. Хотя еще существуют индукционные счетчики, учитывающие отдельно реактивную составляющую, но в настоящее время их уже не устанавливают.

В следующих статьях мы рассмотрим приборы различных фирм, постараемся разобраться с их достоинствами и недостатками, по возможности выявить лучшие марки электросчетчиков.

Схема подключения электросчетчика | Заметки электрика

Приветствую Вас на сайте «Заметки электрика».

В предыдущих статьях я Вам рассказал как правильно выбрать и купить электросчетчик.

И сейчас перед нами стоит задача в его подключении.

После прочтения этой статьи у Вас не возникнет затруднений по установке и подключению счетчика электрической энергии.

Схема подключения однофазного электросчетчика

Красным цветом обозначены токовая катушка (обмотка) и фазный провод, синим цветом — катушка (обмотка) напряжения и нулевой провод.

Данная схема предназначена для подключения любого однофазного счетчика электрической энергии.

Однофазные счетчики чаще всего подключают по схеме прямого включения в сеть и только в очень редких случаях через трансформаторы тока.

В клеммной колодке однофазного счетчика электроэнергии имеется 4 контакта:

• 1 клемма — ввод фазы
• 2 клемма — выход фазы на нагрузку (в квартиру)
• 3 клемма — ввод нуля
• 4 клемма — выход нуля на нагрузку (в квартиру)
• винт напряжения — для отключения катушки напряжения в индукционных счетчиках при проведении государственной поверки

Вот внешний вид, распространенного в последнее время, однофазного электронного счетчика СОЭ-55/50Ш-Т-112.

А вот внешний вид однофазного электронного счетчика СЕ-102 от Энергомеры.

Кстати, читайте мою статью о том, как правильно снимать показания со счетчиков Энергомера (положение запятой или точки на счетном механизме).

Пример схемы подключения однофазного электросчетчика в квартире или на даче.

В данной схеме перед счетчиком электроэнергии установлен вводной автоматический выключатель. Эту схему можно использовать для электроснабжения своей квартиры, дачи или коттеджа. Более подробно о выполнении монтажа электропроводки Вы можете познакомиться в следующих статьях:

Дополнительно: наглядное представление о схеме подключения однофазного счетчика можете узнать из статьи про этажный щит на 3 квартиры. В ней я подробно рассказываю про замену счетчика на лестничной площадке в этажном щите.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Данная схема предназначена для подключения трехфазного счетчика электрической энергии прямого включения.

Существует несколько способов подключения трехфазных счетчиков электроэнергии, в зависимости от электроустановки:

• прямого включения
• через трансформаторы тока
• через трансформаторы тока и измерительные трансформаторы напряжения

Все вышеперечисленные схемы отличаются только наличием в них трансформаторов тока и напряжения. Более подробно об этом Вы можете прочитать в моей статье подключение счетчика через трансформаторы тока и трансформаторы напряжения.

Для бытовых нужд (квартиры, дачи, коттеджи) чаще всего используется прямой способ включения трехфазного электросчетчика. Эти счетчики ограничены по току до 100 (А).

Если необходимо расширить пределы по напряжению или току, то применяют измерительные трансформаторы тока (ТОП-0,66, ТШП-0,66, ТК-20, ТПЛ-10, ТПОЛ-10, ТОЛ-10, ТПФМ-10 и др.) и трансформаторы напряжения (НОС-0,5, НТСИ-0,5, НТМИ-10, НАМИ-10, ЗНОЛ.06-10, НОМ-10 и др.), которые уменьшают первичные величины тока и напряжения до безопасного уровня.

В клеммной колодке трехфазного счетчика прямого включения имеется 8 контактов. Все аналогично однофазному электросчетчику, только различается количеством фаз.

В данной статье я покажу Вам наглядно только один, самый распространенный способ — подключение трехфазного трехэлементного счетчика прямого включения в 4-проводную сеть напряжением 380/220 (В).

Внимание!!! При подключении важно соблюдать фазировку и цветовую маркировку проводов.

В данной схеме перед счетчиком электроэнергии установлен вводной четырехполюсный автоматический выключатель. После счетчика питание электроприемников производится через групповые однополюсные автоматические выключатели с равномерным распределением нагрузки по фазам. Эту схему можно использовать для электроснабжения своей дачи или коттеджа.

P.S. Чтобы грамотно и профессионально выполнить вышеперечисленные работы, необходимо хорошо знать схемы подключения электросчетчиков. Думаю, что после изучения этой статьи Вы своими руками сможете подключить электросчетчик. А также Вы можете пригласить специалистов электролаборатории, которые качественно и быстро выполнят все электромонтажные работы.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Схема Подключения Счетчика В Частном Доме

В ней не сложно разобраться.

Устройство и принцип действия электросчетчика

Во время подключения линия обесточивается заранее это делается через поставляющую электричество организацию. Схема подключения трехфазного счетчика Трехфазные счетчики применяются для учета электроэнергии, как правило, на объектах с присоединенной мощностью более 12 кВт более 60 Ампер , а так же при наличии трехфазного электрооборудования вне зависимости от мощности. Лучше всего для частного дома подойдет электросчетчик с обычной механической индикацией.

Статья по теме: Периодичность проверки заземления электрооборудования

Комплектация однофазного электросчетчика

О прохождении соответствующей проверки свидетельствует наличие пломбы. Итак, где же лучше повесить счётчик: Это должно быть место, к которому не сложно подойти и проверить целостность пломбы, снять показания.

Основные требования Основные правила монтажа и подключения приборов учета определяются п. Расскажите о нюансах подключения которые известны вам.

Как подключить счётчик

Причем не только на фазе, но и на нейтрали. Схема подключения трехфазного счетчика Трехфазные счетчики применяются для учета электроэнергии, как правило, на объектах с присоединенной мощностью более 12 кВт более 60 Ампер , а так же при наличии трехфазного электрооборудования вне зависимости от мощности. При этом будут сэкономлены средства, которые пришлось бы заплатить за работу электромонтера по установке прибора учета электроэнергии. Оплату их приобретения и подключения производит собственник помещения.

Третий фактор — цена и репутация. Монтаж всех устройств производят также на DIN-рейку. Стоит ли соглашаться?

Третий фактор — цена и репутация. Протяжка контактов Наверняка, если человек производил монтаж электропроводки в квартире самостоятельно, он уже знает, что контакты соединений должны быть достаточно плотными для предотвращения нагрева и выхода из строя проводов. Сняв первый слой изоляции, согласно необходимой длине отмеряют участок кабеля. Оплату их приобретения и подключения производит собственник помещения. Затем в рейку до щелчка вставляются подключаемые зачищенные контакты.
Подключение дома к электросети — Щитки и провода — Все по уму

Как правильно установить электросчетчик

Переходить ли на многотарифный план?

Поэтому вполне возможно потребуется трехфазное питание и соответствующий трехфазный счетчик. При подключении проводом нужно быть внимательным и не перепутать фазу и ноль. Какой счетчик выбрать для установки?

Коммутационные аппараты В целях безопасности применяют различные коммутационные аппараты. Поэтому при наружной установке, согласно ПУЭ 1.

Перед началом монтажных работ необходимо обесточить провода: отключить входящий автомат или рубильник, а также обязательно проверить отсутствие напряжение мультиметром или индикационной отверткой. Там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, просто вкапывают металлический штырь, чтобы он доставал до водоносного слоя.

Еще по теме: Снип кабель под землей

По современным стандартам, класс точности прибора должен быть не меньше 2,0, а рабочий ток от 30 А. Вводной электрический кабель, заходящий в квартиру или дом, в однофазной сети состоит из двух фаза и ноль или трех фаза, ноль, заземление проводов. Также дополнительно потребуется трёхжильный кабель диаметром сечения от 3 мм.

Некоторые советы и меры безопасности Подводя итог всему изложенному, имеет смысл обобщить основные меры безопасности при монтаже силовых шкафов и подключении электросчетчиков: Все работы производятся при снятом напряжении; Разводку следует начинать от квартиры или помещения, а питающий ввод подключать в последнюю очередь; Схема монтажа автоматики силового щита Соблюдать расцветку кабелей при монтаже; Производить подключение только одножильными проводами; Соблюдать схему подключения прибора учета электроэнергии, которая имеется на внутренней стороне защитной крышки; Проверять и контролировать плотность затяжки контактных винтов; Производить работы только проверенным и специальным инструментом; Сечение провода в промежутке от вводного автомата до распределительных должно быть большим, нежели диаметр проводки на квартиру и внутри нее. Но напомнить об этом не помешает. Это облегчает контроль за целостностью пломб и снятие показаний. К сведению! Но нужна ли эта повышенная точность?

Правила подключения счетчика электроэнергии:

Строительные организации решают эти проблемы с поставщиками электроэнергии, исходя из реальных условий расположения строительной площадки. Для трехфазной сети это будет трехконтактный выключатель, для однофазной — двухконтактный; Приборы УЗО и ДФ, используемые для защиты от короткого замыкания и тока утечки; Дополнительные одноконтактные пакетники на каждую ветку проводки.

Приходящая нейтраль. Задняя стенка у них разборная. Внутри коробки располагаются крепления, облегчающие монтаж и установку основных приборов — входного пакетника, электросчетчика и пакетников на распределении проводки. Что выбрать: помещение или улицу?
Установка однофазного электросчетчика на даче своими руками — соединение автоматов в щитке

как подключить счётчик электроэнергии прямого включения

Грамотно подобранный электросчётчик поможет домовладельцу экономить на оплате коммунальных услуг. Чтобы не ошибиться с выбором, первым делом нужно выяснить, какое устройство подходит в зависимости от подведённой к дому электросети – трёхфазное или однофазное, а также в чём отличие таких приборов, как выполняется их монтаж и какие у них достоинства и недостатки?

Если рассматривать однофазный прибор учёта электричества, то он используется в сетях, напряжение которых соответствует 220В. В свою очередь, трёхфазный аналог подключается в электросети с напряжением 380В. При этом первый тип счётчиков знаком каждому владельцу собственного жилья, так как используется в квартирах, офисных учреждениях, гаражных боксах и других подобных строениях.

Трёхфазные контролирующие устройства не так давно использовались только на предприятиях, но всё чаще их можно повстречать и в частных домостроениях. Этому поспособствовало появление множества бытовых приборов требующих дополнительных мощностей. С этой целью дома и квартиры стали подключать к трёхфазной электрической сети контроль энергии, подающейся по которой, должен производиться специальными аппаратами учёта потребляемой электроэнергии.

Принцип функционирования трёхфазных счётчиков

Трёхфазный прибор учёта электроэнергии отличается от однофазного аналога возможностью функционировать в достаточно мощных сетях. Если стандартные электросчётчики на 220В устанавливаются в электрическую цепь, мощность которой не более 10 кВт, то, приборы трёхфазного типа работают при мощностных нагрузках от 15 кВт и намного больше. Такие многофункциональные аппараты одинаково хорошо работают как в стандартной бытовой сети, так и контролируют потребление энергии трёхфазными электродвигателями. При этом стандартные контролирующие приборы данного типа состоят из следующих конструктивных частей:

• токопроводящей обмотки;
• обмотки напряжения;
• червячного механизма, приводящего в движение циферблат;
• алюминиевого диска и магнита.

Стандартные индукционные приборы учёта энергии, используемые в сети 380В, такие как «Меркурий», оборудованы пластиковыми корпусами, которые защищают все механизмы от попадания влаги или различного рода загрязнений. Внутри корпуса размещены 2 сердечника вокруг одного из которых наматывается токовая обмотка, подключаемая параллельным способ в сеть. В свою очередь, вокруг другого элемента намотана обмотка напряжения, витки которой имеют увеличенный диаметр по сравнению с токовым налогом. Посредине между катушками в образованном пространстве, расположен диск из алюминия, вращение которого происходит посредством полей создаваемых обмотками.

Для обеспечения демонстрации показаний в счётчике расположен механизм червячного типа, через который подключается механическая стрелка либо электронное табло для вывода данных. В свою очередь, магнит предназначен для регулировки функционирования контролирующего прибора. Все обмоточные выводы подключаются к клеммным контактам учётного устройства и выводятся к фазе. Чтобы предотвратить вмешательство в работу электросчётчика со стороны потребителя, выходы пломбируются представителями компании-поставщика электроэнергии.

Важным правилом покупки любого типа устройства контроля потребления электрической энергии является обязательная проверка наличия на приборе всех необходимых пломб, установленных на заводе производителе. Если таких защитных элементов не обнаружено, то счётчик непригоден для использования по прямому назначению и его установка не имеет никакого практического значения.

Разновидности схем подключения

В первую очередь, выбор подходящей схемы подключения электросчётчика на 380В зависит от типа контролирующего прибора. Хочется отметить, что трёхфазные счётчики способны работать в стандартных электрических сетях 220В. При этом все бытовые приборы учёта потребления электроэнергии различаются по следующим схемам подсоединения:

• приборы учёта с непосредственным включением;
• электросчётчики с полукосвенным типом подключения;
• контролирующие приборы с косвенным типом включения.

Устройство прямоточного типа учёта потребления энергоресурсов рассчитано на пропускание токов не выше 100 А. Из-за этого происходит ограничение использования такого аппарата по мощности, которая составляет не более 60 кВт. Клеммные контакты таких электросчётчиков и отверстия под проводку рассчитаны на подключение проводов небольшого сечения. В большинстве случаев это проводка, сечение которой варьируется в пределах от 16 до 25 мм квадратных. Приборы прямого включения имеют стандартную схему подключения, указанную на задней части крышки электрического счётчика, которая не вызывает особых затруднений.

Трёхфазные счётчики с полукосвенным подключением

Электросчётчики «Меркурий» с полукосвенным принципом подключения включаются в сеть переменного тока 380В через трансформатор. Благодаря этому появляется возможность осуществления учёта электричества с высокой мощностью сети. При этом в процессе подсчёта использованных ресурсов в обязательном порядке учитывают коэффициент трансформации. На сегодняшний день существует достаточно много схем с полукосвенным включением, наиболее востребованными из которых считаются следующие варианты:

• схема включения трансформатора по принципу «звезды»;
• подключение по десяти проводной схеме;
• схема включения с использованием испытательных клеммных коробок;
• посредством совмещения цепей тока и напряжения.

Рассматривая недостатки схемы с полукосвенным подключением, хочется отметить сложность проведения плановых проверок контролирующими органами энергосбыта.

Прямое включение трёхфазного прибора

Наиболее простым способом подключения, который напоминает стандартную схему установки счётчика однофазного типа является прямое включение прибора контроля потребления электроэнергии. Основной отличительной чертой таких устройств является наличие большего количества клеммных контактов, чем в однофазных аналогах. В свою очередь, сам монтажный процесс трёхфазного прибора «Меркурий» заключается в определённой последовательности действий.

1. Подводящие проводники зачищаются от изоляции и подключаются к защитному автоматическому выключателю трёхфазного типа.
2. Сразу за автоматом выполняется подключение фазных жил в количестве 3 шт. к парным клеммным контактам начиная с правой стороны прибора. Соответственно вывод фазной проводки выполняется с нечётных зажимов.
3. Подключение нулевого проводника выполняется соответственно к двум оставшимся контактам 7 и 8.
4. Сразу за электрическим счётчиком монтируются трёхполюсные защитные автоматы.
5. К счётчику «Меркурий» можно подключать и стандартное бытовое оборудование. С этой целью необходимо выполнить отводку однополюсного автомата от любого фазного провода и, естественно, от нулевой клеммы.

Если запланирована установка нескольких потребителей однофазного типа, то они должны равномерно распределяться, для чего подключаются через автоматы с разных фазных проводников, взятых сразу после электросчётчика.

Косвенный способ подключения счётчиков

Если параметры потребляемых нагрузок всех приборов превышают номинальные показатели тока проходящего через электрический счётчик, то дополнительно выполняется установка разделительного токового трансформатора. Установка такого прибора осуществляется в разрыв силового токонесущего провода.

На токовом трансформаторе присутствуют две основных обмотки. Первичный контур выполняется из мощной токопроводящей шины, которая продевается сквозь центр устройства и подсоединяется в разрыв проводников питания потребителей электрической энергии. В свою очередь, на вторичной обмотке намотано намного больше витков проводов, но меньшего сечения. Подключение данной обмотки выполняется непосредственно к прибору учёта потребляемого электричества.

Такой способ намного сложнее от прямого варианта и требует от человека определённых навыков. Поэтому если у человека нет уверенности в собственных талантах электрика при подключении трёхфазного электросчётчика через трансформатор, то целесообразно задуматься о вызове специалиста. В остальных ситуациях данная проблема вполне решаемая.

1. Выполняется подключение трёх трансформаторов для каждого отдельно взятого провода. Их крепление осуществляется на задней части вводного шкафчика. Подключение первичных обмоток выполняется сразу за вводным рубильником в разрыве фазных силовых проводников. Монтаж трёхфазного счётчика также выполняется в шкафчике.
2. К фазной жиле до трансформатора выполняется подключение проводника диаметром 1.5 мм², свободный конец заводится на второй клеммный контакт электросчётчика.
3. По аналогии выполняется подключение 2 оставшихся трансформаторов к соответствующим фазным жилам на электросчётчике «Меркурий» на клеммных контактах 5 и 8.
4. От вторичной обмотки трансформаторного устройства проводниками, сечением 1.5 мм² выполняется подключение к клеммным контактам 1 и 3 на счётчике. Очень важно соблюсти правильную фазировку включения обмоток. В противном случае показания прибора контроля потребления электричества будут неправильными.
5. По аналогии выполняется подсоединение оставшихся обмоток трансформаторов к соответствующим контактам на счётчике.
6. Оставшийся 10-й клеммный контакт предназначен для подключения нейтральной шины зануления.

Однако, рассматривая счётчики с косвенным включением, хочется отметить, что они чаще используются для учёта потребления электрического тока в мощных высоковольтных сетях, а не в бытовых целях.

Правильный выбор трёхфазного счётчика

При выборе электросчётчика трёхфазного типа важно основываться на надёжности точности и долговечности прибора – основных критериях качественного аппарата учёта потребления электричества. В данном плане отлично зарекомендовали себя счётчики «Меркурий», которые выпускаются как с включением через трансформатор, так и напрямую.

Производителем представлена линейка как бюджетных аппаратов с системой электромеханического контроля электричества, так и функциональные счётчики с внутренним тарификатором способным вести учёт разных тарифов одновременно. Современные счётчики «Меркурий» оснащаются самодиагностикой и возможностью подключения к персональному компьютеру. Все приборы имеют электронные пломбы и обладают длительным сроком службы до 16 лет. Также современные аппараты контроля «Меркурий» имеют следующие возможности:

• измерение активного типа энергии;
• учёт реактивного типа энергии;
• возможность контроля до 4 разных тарифов;
• наличие функции, ведения журнала событий;
• контроль качества электрической энергии;
• дополнительные интерфейсы.

Важность экономии электроэнергии понятна абсолютно всем, и счётчики трёхфазного типа вполне справляются с поставленными перед ними задачами. В новых приборах имеется функция задания программ, определённых режимов работы. Если в дневное время суток тарификация идёт по одной цене, а в ночное по другой стоимости, то современный прибор контроля электроэнергии ведёт учёт в автоматическом режиме.

Естественно, просто выбрать качественный трёхфазный счётчик, далеко не достаточно. Каждый добросовестный хозяин должен разбираться в различных схемах подключения таких приборов. Ведь каждый человек знает, что неправильно подключённый электросчётчик в трёхфазную сеть переменного тока будет показывать неправильные данные и ни о какой экономии речь идти не может.

Объяснение трехфазной электрической мощности> ENGINEERING.com

Имея это в виду, в данной статье рассматривается основная концепция электротехники: трехфазная электроэнергия.Мы начнем с основ и будем двигаться дальше, чтобы к концу этой статьи волшебный дым не казался таким волшебным.

Электромагнитная индукция

Иллюстрация закона Фарадея. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Переменный ток и электромагнитная индукция

Переменный ток (AC) имеет синусоидальную форму и попеременно меняет свое направление и амплитуду. Переменный ток генерируется электрическим генератором переменного тока, работающим по принципу электромагнитной индукции (EMI). Следовательно, электрический генератор преобразует механическую энергию в электрическую.Его основные части — статор и ротор. Последний представляет собой источник магнитного поля, а первый содержит проводник, в котором индуцируется ЭДС (обычно проводник имеет форму спиральной проволоки).

Генератор состоит из источника переменного магнитного поля (магнита или электромагнита) и проводника, пересекаемого силовыми линиями магнитного поля. Электромагнит представляет собой ферромагнетик (железо), намотанный катушкой (проводником). Утюг становится магнитом (создает магнитное поле), когда через катушку протекает электрический ток.Электромагниты являются наиболее часто используемым источником магнитного поля из-за их особых преимуществ в этом применении (например, контроль магнитной силы, большая мощность магнита и т. Д.).

Величина наведенного напряжения на концах проводников статора зависит от напряженности магнитного поля (которая пропорциональна количеству силовых линий на единицу площади), скорости изменения магнитного поля (скорости вращения магнита или проводника) и угол, под которым силовые линии магнитного поля проходят через проводник.

На практике, катушка (проводник с большим количеством витков) используется вместо основного проводника для достижения более высокого значения ЭДС. Величина ЭДС прямо пропорциональна количеству витков катушки N . Например, в случае катушки со 100 витками наведенная ЭДС будет в 100 раз выше, чем в единичном проводе.

Почему переменный ток имеет синусоидальную форму?

Ротор (магнит) вращается в магнитном поле, делая полные 360 ° за период времени ( t ).Период t обратно пропорционален частоте, то есть t = 1 / f. В США используется система переменного тока с частотой 60 Гц ( t = 1 / f = 16,67 мс), в то время как в Европе используется система с частотой 50 Гц ( t = 1 / f = 20 мс). Это означает, что ротор генератора с частотой 60 Гц совершает полный оборот на 360 ° за 16,67 мс.

Генерация переменного тока. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Магнит ротора имеет два полюса, северный (N) и южный (S). Когда ротор (магнит) вращается, противоположные полюса магнита проходят через катушку в каждом полупериоде (180 °), вызывая ЭДС с изменением полярности. Изменение полярности напряжения вызывает изменение направления тока (т.е.е., переменный ток).

Генераторы многофазного переменного тока

Генератор может быть изготовлен с другим количеством катушек, размещенных в статоре. Одна катушка в статоре образует однофазный генератор, а несколько катушек составляют многофазный генератор. В каждой катушке наводится ЭДС одинаковой амплитуды.

Общие преимущества многофазного генератора над однофазным генератором равной мощности заключаются в том, что первый меньше, легче и дешевле.По сути, единственная физическая разница между одиночным генератором и многофазным генератором — это дополнительные катушки с соответствующими деталями в статоре. Каждая фаза генерирует примерно равное количество энергии. Вырабатываемая энергия умножается на количество фаз (то есть установленных катушек в генераторе).

По сравнению с однофазной системой, двухфазная система требует большего количества проводов и более толстых проводов, но без каких-либо дополнительных преимуществ, поэтому на практике она не пользуется популярностью.

Трехфазные генераторы

Трехфазный генератор. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Магнитное поле вращается вместе с магнитом ротора. ЭДС, наведенная в каждой обмотке статора, имеет одинаковую амплитуду и частоту (сдвинута по фазе на 120 °).

Эти три наведенные ЭДС представляют три фазы, а временной сдвиг между ними (2π / 3) представляет собой сдвиг фазы или сдвиг фазы. Причиной сдвига фаз является пространственное смещение катушек в статоре: катушки физически смещены на 120 ° друг от друга. В основном конструкция генератора и принцип его работы определяют форму и величину наведенного напряжения. Общий ротор вращается с одинаковой скоростью, поэтому значения частоты всех наведенных напряжений также равны.

Необходимо, чтобы все три наведенные ЭДС были одинаковыми, с одинаковым сдвигом фаз между ними. Это представляет собой симметричную трехфазную систему.

Сумма мгновенных значений напряжения в симметричной трехфазной системе равна нулю.

Трехфазное переменное напряжение. (Изображение любезно предоставлено автором.)

• Нагрузка каждой фазы имеет одинаковое значение импеданса;
• Импеданс нагрузки каждой фазы имеет одинаковый фазовый угол;
• Значения напряжения и тока равны для каждой фазы и;
• Сдвиг фаз составляет 120 ° между каждой фазой.

В случае симметричных трехфазных систем ток не проходит через общую нейтральную линию.

Трехфазная система переменного тока

В настоящее время трехфазная система служит основой большинства электрических систем, которые включают производство, передачу и потребление энергии. Это одно из самых важных нововведений, внесенных Николой Тесла (1856-1943), поскольку оно позволило более эффективно и упростить производство и передачу энергии.

Повышение ценности мощности системы передачи электроэнергии требует увеличения количества линий передачи (проводов), что увеличивает общую стоимость.

Предположим, мы хотим, чтобы в системе передавалось в 3 раза больше мощности. На схеме ниже показаны три однофазные системы (три генератора изолированы друг от друга). Эта система требует шести линий между электрическим генератором и потребителем, каждый проводник несет значение полного тока.

Три однофазные системы.(Изображение любезно предоставлено автором.)

В то время как на диаграмме выше показан случай трех однофазных систем, в которых для передачи энергии требуется шесть линий, на приведенной ниже диаграмме показана трехфазная система, в которой только три линии необходимы для одинаковой общей мощности.

Одиночная трехфазная система. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Подключение трехфазной системы

Соединения обмоток генератора. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Соединение звездой образуется, когда концы всех трех обмоток статора соединяются в одной точке (точке звезды), которая обычно заземлена. Нейтральная линия может быть связана с звездой, но это не обязательно. Линии, подключенные к другим концам катушек статора, являются фазовыми линиями (известными как фазы). На изображении ниже показаны клеммы обмоток статора, где выполнено соединение звездой.

Клеммы обмоток статора.(Изображение любезно предоставлено автором.)

В трехфазной системе YN потребителям доступны два напряжения: линейное и фазное. Потребитель получает питание от сети (U12, U23, U13), когда он включен между любыми двумя фазами, как показано ниже. В противном случае, если потребитель питается от фазного напряжения (U1, U2, U3), он включается между любой фазой и нейтралью.Напряжение сети всегда в 90–114 раз выше значения фазного напряжения.

Обеспечивает доступное напряжение в соединении YN. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Трехфазные нагрузки

Электрическая система состоит из трех основных частей: выработка энергии, передача энергии и потребители энергии. Потребители — это нагрузки, подключенные к электрической системе. Одним из преимуществ трехфазной системы является то, что она может питать как однофазные, так и трехфазные нагрузки.Последние могут быть подключены по схеме звезды (YN) или треугольника (D). На приведенной ниже схеме показаны различные варианты нагрузки, подключенной к трехфазной системе.

Различные вариации нагрузки, подключенные к трехфазной системе. (Изображение любезно предоставлено автором.)

Электродвигатели переменного тока

В принципе, любой электрический генератор может работать как электродвигатель, поскольку его конструкция и принцип работы одинаковы. Принцип работы основан на взаимной индукции между обмотками статора и ротора.Основное отличие состоит в том, что генератор преобразует механическую энергию в электрическую, а двигатель — обратно.

Существует два основных типа двигателей переменного тока: асинхронные и синхронные двигатели.

Двигатели асинхронные

Асинхронный двигатель, также известный как асинхронный двигатель, является наиболее часто используемым двигателем на практике.

Асинхронный двигатель. (Изображение любезно предоставлено автором.)

ЭДС индуцируется в обмотках ротора по закону Фарадея. Обмотки ротора закорочены, что позволяет протекать току. Ток через обмотки ротора создает силу (крутящий момент), вызывающую движение ротора (вращение).Это вращение и RMF имеют одинаковый курс.

Однако ротор ускоряется до скорости, которая всегда ниже, чем синхронная скорость RMF. Если ротор достигает синхронной скорости, магнитные линии (поток) не будут пересекать обмотки ротора, и ЭДС не будет индуцироваться. Таким образом, ток не будет протекать через обмотки ротора, и сила, вращающая ротор, не будет создаваться.

Ротор замедляется, но не останавливается.

Когда скорость ротора ниже, чем синхронная скорость, магнитные линии пересекают обмотку ротора, что означает, что ЭДС индуцируется, и ротор вращается с соответствующей скоростью.Скорость ротора примерно близка к синхронной скорости, но никогда не бывает одинаковой. Вот почему его называют асинхронным двигателем.

Разница между синхронной скоростью ( n _s ) и скоростью ротора ( n ) является относительной скоростью или скольжением:

Полезно отметить, что для генерации RMF статора необходимы как минимум два сдвинутых по фазе тока.Трехфазный ток (сдвинутые по фазе на 120 ° между собой) генерирует более однородную RMF, чем двухфазные токи.

Это наиболее распространенный тип двигателя из-за его низкой стоимости, простоты обслуживания, надежности, устойчивости к перегрузкам и широкого диапазона скорости вращения.

Однако его недостатками являются: сложное регулирование скорости вращения, нелинейная зависимость крутящего момента вала от скорости вращения и проблемы при запуске.

Синхронные двигатели

Синхронный двигатель по конструкции аналогичен асинхронному.Токи статора создают среднеквадратичное значение, которое вращается с синхронной скоростью ( n _s ). Ротор вращается вместе со среднеквадратичным значением с одинаковой скоростью ( n = n _s ), а двигатель синхронизирован. Синхронный двигатель обеспечивает постоянную скорость, которая всегда равна синхронной скорости.

В этом случае RMS вращается с высокой скоростью, а ротор имеет большую массу и инерцию. Полюса магнитного поля статора и ротора нелегко синхронизировать («кэшировать»).Следовательно, ротор должен запускаться и увеличиваться до синхронной скорости с помощью внешней силы, после чего он может вращаться с собственным крутящим моментом. Ротор синхронного двигателя можно запустить следующими способами:

• Подключение другого вспомогательного двигателя к валу ротора
• Асинхронный запуск с помощью встроенных короткозамкнутых проводов (применение в крупных промышленных двигателях)
• Синхронный запуск с использованием переменной частоты (увеличение частоты от нуля до конечной рабочей частоты)

В больших промышленных двигателях они более эффективны, чем асинхронные двигатели.Синхронные двигатели малой мощности используются в робототехнике и сервосистемах, где требуется высокая точность и точное управление.

Синхронный двигатель большой мощности (несколько сотен кВт). (Изображение любезно предоставлено автором.)

Эквивалентные схемы двигателя (Steinmetz)

Как упоминалось выше, когда обмотки статора подключены к источнику переменного тока, в обмотках ротора индуцируется напряжение. В основном принцип работы такой же, как у трансформатора, т.е.е., индукционный двигатель — это трансформатор, в котором вращается вторичная сторона. Таким образом, эквивалентная схема в обоих случаях одинакова.

Как правило, эквивалентные схемы дают информацию об основных параметрах устройства, таких как потери в меди и магнитные потери. Медные обмотки двигателя характеризуются как сопротивлением ( R ), так и реактивным сопротивлением ( jX ). Общий термин для обоих параметров — импеданс ( Z = R + jX ).

Импеданс измеряется в омах в сложной форме или может быть обозначен как значение в омах и фазовый угол импеданса.Поскольку двигатель представляет собой индуктивную нагрузку, между напряжением двигателя и током имеется фазовый сдвиг. Фазовый угол представляет собой фазовый сдвиг между напряжением обмотки и током, протекающим через нее.

Эквивалентная схема показана на рисунке ниже:

Эквивалентная схема асинхронного двигателя. (Изображение любезно предоставлено автором.)

• R ₁ — сопротивление обмотки статора
• X ₁ — реактивное сопротивление утечки статора (вызванное магнитным потоком, который не связан с воздушным зазором и ротором)
• X _м — реактивное сопротивление намагничивания, необходимое для преодоления воздушного зазора.
• R _c — потери в сердечнике (гистерезис и вихревые токи)
• R ₂ — сопротивление обмотки ротора
• X ₂ — реактивное сопротивление обмотки ротора

Упрощенные эквивалентные схемы

Эквивалентную схему можно упростить, отказавшись от идеального трансформатора и пересчитав сопротивление ротора и реактивное сопротивление со стороны статора (первичной обмотки). Значения умножаются на k (где k — отношение витков обмотки статора и ротора).

Асинхронный двигатель, упрощенная схема замещения. (Изображение любезно предоставлено автором.)

• Входная мощность статора ( P _в )
• Потери в обмотке статора
• Потери в сердечнике в железе
• Потери в обмотке ротора
• Мощность к нагрузке ( P _м )
• Потери на ветер и трение
• Выходная мощность двигателя / мощность на валу ( P _out )

Эти параметры также могут быть получены путем проведения испытаний двигателя, в частности испытаний сопротивления обмотки постоянного тока (информация о сопротивлении обмотки и потерь), испытаний без нагрузки и испытаний при заторможенном роторе (индуктивность и потери в сердечнике).

Согласно приведенной выше электрической схеме эквивалентное сопротивление ( Z _eq ) может быть представлено как:

Обратите внимание, что потери в сердечнике не учитываются: (l _s = l ‘ _s )

Потери мощности в медных обмотках определяются по формуле:

В реальной системе, за исключением потерь в меди, выходная мощность также зависит от вращательных потерь, включая потери на трение, потери на ветер и потери в сердечнике.

Мощность ( P _в ), передаваемая на подключенную нагрузку, представляет собой разницу между входной мощностью и потерями в обмотках:

Трехфазное питание

Эта статья была предназначена для того, чтобы дать инженерам-неэлектрикам базовое представление о трехфазном питании и его применении в двигателях переменного тока.Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь оставлять их в комментариях ниже.

Как подключить трехфазную электрическую

Что такое 3-х фазное электричество: