Схемы подключения трехфазного счетчика. Установка трёхфазного счетчика

Необходимость в трёхфазном учете

Согласно требованиям действующих нормативов, при возрастании величины потребляемой объектом мощности до значений 15-20 кВт и выше должна применяться трехфазная система питания. Объясняется это тем, что при указанных мощностях величина электрического тока в цепях может достигать 70-ти Ампер, что считается недопустимым для городских квартир.

Дополнительная информация. Для обеспечения нормального режима работы многоквартирной сети потребуется электрический кабель с сечением жил порядка 10 мм², монтаж которых практически невозможен в реальных условиях.

При данных показателях потребления действующими положениями ПУЭ предписывается использование системы энергоснабжения, рассчитанной на 380 Вольт. Учёт расходуемой энергии в этом случае обеспечивается подключением трехфазного электросчетчика непосредственно в питающую цепь.

Потребляемая при этом мощность распределяется между тремя фазными жилами, вследствие чего ток в каждой из них снижается примерно до 2,5 Ампер. Благодаря такому подходу, сечение жил подводящего кабеля, к которому подключается вся электросеть, можно будет уменьшить до значения порядка 2,5 мм².

Зависимость сечения проводников от протекающего по ним тока или от потребляемой нагрузкой мощности представлена в отдельной таблице (смотрите https://elquanta.ru/schetchiki/podklyuchenie-schetchika.html). Понятно, что при уменьшении этого параметра снижается и стоимость всей электропроводки, а также существенно упрощается ее монтаж.

Переход на современную и универсальную трехфазную схему питания предпочтителен и с точки зрения поддержания требуемого температурного баланса, обеспечивающего безопасные условия эксплуатации всей системы электроснабжения.

Естественно, что этот способ организации электропитания и учёта в частном доме потребует значительных по величине материальных издержек. Так что всем желающим воспользоваться преимуществами трехфазного подключения необходимо заранее определиться со своими финансовыми возможностями.

Типы трехфазных счетчиков

Вообще, тип счетчика, а иногда и его марка, указан в проекте электрификации. Очень редко случается, но у вас могут спросить, какой трехфазный счетчик вы желаете. Такие либеральные проэктанты встречаются крайне редко, и все же, стоит хоть немного разбираться в теме. Есть трехфазные счетчики для подключения трех и четырех проводов. Первые подключаются если нет «нулевого» повода. С этим разобраться несложно.

Далее необходимы выбрать тип счетчика:

• Трехфазные счетчики прямого включения. Наиболее простое подключение, так как подсоединяются напрямую к сети. Мощность подключаемой нагрузки не более 60 кВт, ток не более 100 А. К ним можно подключать провода сечением 15 мм² (не более 25 мм²). Это ограничивает область применения — в основном их ставят в домах и квартирах, на небольших предприятиях.
  
  Выбор типа трехфазного счетчика зависит от потребления тока
• Трехфазные счетчики косвенного включения. Их можно подключать только через трансформаторы тока и напряжения. Ставят обычно на предприятиях, потому что ограничений по мощности такой тип не имеет.
• Полукосвенного (трансформаторного) подключения. Также требуют включения через трансформаторы, но не настолько мощные, как косвенные, поэтому могут применяться в частных домах. При определении платы за электроэнергию показания необходимо умножать на передаточный коэффициент.

Выбирать вам особо не придется, так как тип счетчика, обычно, тоже указывается в проекте. Для частных домов либо прямого, либо полукосвенного подключения, в квартирах преимущественно прямого. Прямое подключение проще в реализации (просто завести провода на клеммы), элементарно считать показания — просто списывать их. При установке полукосвенного счетчика, нужны трансформаторы тока (ТТ) или напряжения (зависит от проекта) и рекомендовано подключение через испытательную коробку. Под все эти устройства требуется место в щите. Что еще надо помнить, что при расчете показаний требуется учитывать коэффициент трансформации для каждой фазы. То есть, надо будет показания умножать на этот коэффициент.

Принцип работы счетчика

Однофазные и трехфазные счетчики устроены по одному принципу. Разница только в том, что в сети 380 вольт учет ведется отдельно по каждой из фаз, а затем суммируется. Давайте разберемся, как работает счетчик для одной фазы, после чего понять устройство з-х фазного несложно. Ниже изображена блок-схема современного прибора с прямым подключением.

Клеммы для подключения проводов обычно располагаются в указанном на рисунке порядке, но лучше проверить по паспорту конкретного счетчика

Электронные модели

Электронные счетчики электроэнергии могут работать как в сетях переменного, так и в сетях постоянного тока. Постоянное напряжения обычно используется на предприятиях, так что для квартир и частных домов оно не слишком важно. Если сравнивать с электромеханическими моделями, по размерам электронные намного меньше, так как в них мало крупногабаритных элементов. Кроме того, они надежнее, так как нет подвижных деталей. Есть у электронных еще один плюс — они учитывают как активную, так и реактивную нагрузку (сумма индуктивной и емкостной составляющей).

Трансформатор напряжения подключен между фазой и нулем, трансформатор тока — в разрыв фазного проводника. Данные с трансформаторов передаются на преобразователь, где трансформируются в частотные сигналы и поступают в микроконтроллер. В нем расшифровываются показания и записываются в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Параллельно микропроцессор руководит электронным реле и дисплеем.

Блок-схема электронного счетчика электроэнергии

Данные в ОЗУ сохраняются продолжительный период времени, записи делаются по типу дневника. В нем фиксируется расход электроэнергии по датам и времени, что позволяет провести анализ расхода. В некоторых модификациях, электронные трехфазные счетчики могут передавать информацию о расходе по специальному каналу. Этот канал может быть подключен к домашнему компьютеру, системе умный дом. При определенных настройках может автоматически передавать данные в абонентскую службу для проведения расчетов.

Еще одна функция электронных приборов учета — многотарифный учет. При наличии нескольких тарифных сеток, зависящих от времени, величина потребленной в разное время энергии, записывается в разные ячейки. При снятии показаний, данные списываются, умножаются на свой тариф. Использование многотарифного учета позволяет экономить на счетах за электричество.

Электромеханические или индукционные

Учет энергии в индукционных счетчиках построен на отслеживании параметров переменного магнитного поля, поэтому работать такие устройства могут только с переменным током.

Устройство индукционного электромеханического счетчика

Основной элемент индукционного 3-х фазного счетчика — специально сконструированный магнитопровод с прорезью. В прорезь вставляется край диска, закрепленного на оси. Через одну из катушек магнитопровода проходит ток, вторая подключена параллельно. К плоскости диска при помощи шестеренок подключен механический счетчик, отсчитывающий повороты диска.

Ток, проходя по магнитопроводу, создает магнитное поле, а оно вихревые потоки в алюминиевом диске. Взаимодействие магнитного поля и вихревых потоков создает крутящий момент, который заставляет диск крутиться вокруг своей оси. Чем больше сила тока, тем более мощное генерируется поле, тем быстрее вращается диск, тем быстрее сменяются показания на счетчике.

Виды подключения

В зависимости от способа включения трехфазного прибора различают следующие виды их подсоединения:

• Так называемое «прямое» или непосредственное;
• Полукосвенное;
• Косвенное.

Подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Первый из них используется в тех случаях, когда ток в каждой из фаз не превышает 100а. При данном подходе подводящие провода подсоединяются непосредственно к контактам прибора.

В этом случае счетчик прямого включения позволяет реализовать наиболее простое из всех возможных решений, не требующее значительных материальных издержек. В отличие от него два других варианта предполагают использование специальных преобразовательных устройств, позволяющих понизить величину тока в контролируемых цепях.

Уточняющая информация. Для того чтобы подключить трехфазный счетчик к действующей сети с током в каждой из линий более 100 Ампер потребуются трансформаторы тока (ТТ).

Рассмотрим различные схемы включения электросчётчика на примере конкретных образцов учётных приборов.

Прямое

Этот вид подключения применительно к приборам от фирмы «Энергомера», например, практически ничем не отличается от типовой однофазной схемы включения счётчика. Потребляемый нагрузкой ток проходит в этом случае непосредственно по обмотке прибора, включённого в разрыв питающей цепи.

Электрическая схема подключения трехфазных счетчиков напрямую выглядит следующим образом (смотрите рисунок, размещённый ниже).

Непосредственное включение

Важно! Устанавливаемый на объекте трехфазный счетчик может включаться напрямую лишь в том случае, когда рассеиваемая в нагрузке мощность не превышает 60-ти кВт.

При больших показателях этого параметра действующими нормативами предписывается использование полукосвенного или косвенного включений.

Полукосвенный и косвенный способы

При данном способе счетчик электроэнергии во все три фазы включается через специальный понижающий прибор, называемый трансформатором тока. Его применение позволяет организовать процедуру учета в цепях со значительными токами и рассеиваемыми мощностями (схема приводится ниже).

Схема включения через ТТ

На представленном выше рисунке Л1 и Л2 – обозначения входов и выходов каждой из трех фаз, а И1 и И2 – соответствующие им измерительные обмотки, которые включаются в разрыв питающих фазных цепей.

Существенным недостатком данного способа включения является обязательность учёта коэффициента трансформации, влияющего на результаты оценки потреблённой электроэнергии, а также на начисление суммы оплаты. Ещё одним неудобством трансформаторного включения является сложность снятия показаний, которыми правомочны заниматься лишь представители энергетических компаний.

Трехфазный прибор учёта косвенного и полукосвенного типа в условиях частных загородных хозяйств используется крайне редко. Основная область их применения – высоковольтные линии общепромышленного назначения, с величиной действующего напряжения 6(10) кВ.

Схема трехфазного счетчика

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

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.

Общие правила монтажа

Монтаж не является сложной операцией, если знать, как правильно подключить прибор. Самостоятельное исполнение часто бывает качественнее, чем работа ненадежного мастера.

При приобретении важна не столько дата изготовления, сколько дата поверки устройства. Опломбирование должно быть проведено не ранее, чем год назад.

Перед работой с прибором, нужно получить разрешение и технические условия (ТУ) от организации по энергосбыту. ТУ являются основным документом, по которому будет проверяться устройство. Поэтому важно детально изучить требуемые технические характеристики каждого устройства и комплектующих. Это избавит от замечаний и лишних доработок.

Основные понятия:

1. Электросчётчик — звено, пропускающее ток с напряжением, необходимым для питания техники в доме. Ориентируясь на количество используемой высокомощной техники, выбирается трехфазный или однофазный счетчик.
2. Клеммы — места для подсоединения проводов. Перед началом установки стоит изучить их маркировку.

Монтаж возможен внутри каждой отдельной квартиры или на общей лестничной площадке, в частных домах — внутри и вне здания. На расположение влияет то, заменяется старая или подключается новая проводка.

Схема подключения электрического счетчика осуществляется через трансформаторы тока или без них. Для косвенного типа применяются трансформаторы тока и напряжения.

На всех этапах следует соблюдать правила электробезопасности. Важно знать, что не допускается подключение однофазного электроприбора в сеть на 380 вольт.

Последовательность операций подключения

Этапы установки:

• отключение входного питания;
• снятие пломб;
• открытие клемм;
• подсоединение проводов.

Перед монтажом следует убедиться, что сеть обесточена, воспользовавшись индикатором.

С момента опломбирования должно пройти не более 12 месяцев. Разрешено подключение 3-х фазного счетчика без видимых механических повреждений кожуха и стекла корпуса.

Возможна установка, если на корпусе трехфазного счетчика есть пломбы ОТК в виде стикера и пломбы госповерителя.

Подключение трехфазного счетчика прямого подключения — без траснфмаорторов тока

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.

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.

Схема подключения «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.
  10-ти проводная схема

Эта схема характеризуется улучшенной электробезопасностью, ввиду изоляции друг от друга цепей тока и напряжения.

Подключение трехфазного счетчика косвенного подключения

Эти устройства предназначены для выполнения учета электроэнергии на высоковольтных присоединениях (6-10кВ и более), подключение реализуется при помощи трансформаторов напряжения, тока.

Ниже представлены основные схемы подключения трехфазных счетчиков через трансформаторы тока и напряжения:

1) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью: (рисунок ниже)

2) Схема включения трехэлементного счетчика в четырехпроводную сеть. Три трансформатора тока, прямое подключение к напряжению:(рисунок ниже)

3) Схема включения трехэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, три трансформатора напряжения:(рисунок ниже)

При подключении трехэлементного счетчика по схеме №3:

• ток по фазе В вычисляется с вычетом тока нулевой последовательности;
• не используются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• активная и реактивная мощности по фазе В вычисляются с вычетом тока нулевой последовательности из фазного тока;
• учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

4) Схема включения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии — два трансформатора тока, два трансформатора напряжения (рисунок ниже)

При подключении счетчика по схемам №4 и №5:

• не измеряется напряжение нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• не измеряются токи прямой, обратной и нулевой последовательности основной частоты (симметричные составляющие);
• мощности присоединения вычисляются по формулам;
• учет электрической энергии ведется с учетом вышеприведенных замечаний.

5) Схема подключения двухэлементного счетчика к трехпроводной линии – два трансформатора тока, прямое подключение по напряжению (рисунок ниже)

Внимание!: Возможность подключения по конкретной схеме должна быть указана в паспорте или руководстве на конкретный тип счетчика.

Монтаж нового счетчика

Точно такой счетчик купить не удалось, я приобрёл Энергомера ЦЭ6803В Ш М7 Р32. Как расшифровывается это название – смотрите в инструкции, которую можно будет скачать ниже.

5 Новый счетчик только что распакован

Сзади счетчик выглядит так:

6 Новый счетчик, вид сзади

Подключение нового счетчика

С подключением не всё прошло гладко, хотя старый и новый счетчики – одного производителя (Энергомера), и на первый взгляд схожи по конструкции. Как устроен однофазный счетчик Энергомера – в другой моей статье Устройство однофазного счетчика прямого включения. Трехфазный устроен так же, как-нибудь опубликую статью с фото.

Как видно на фото ниже, счетчик крепится на ДИН-рейку. Однако, в комплекте идёт планка для крепления в щиток. Я перед покупкой это выяснил, надеясь, что проблем при монтаже не будет. Но при сравнении счетчиков одной модели выяснилось, что у российских производителей не всё так просто.

7 Разница в креплении, новый – слева (счетчики лежат на плиточном полу)

Счетчики расположены так, чтобы боковые отверстия были на одном уровне. Цель была такая, чтобы попасть в те же крепежные отверстия. При этом Вертикальную планку пришлось опустить максимально вниз, и только тогда все три отверстия совпали. Но клеммы счетчика в результате опустились примерно на 2-3 см.

8 Новый трехфазный счетчик установлен и подключен

Пришлось провода опустить вниз, слегка надавив на них вертикально вниз. Схема подключения счетчика дана ниже, а вот что получилось в итоге:

9 Установка завершена

Особенности подключения трехфазных счетчиков прямого включения

Трехфазные счетчики прямого включения, как правило, включаются на суммарную нагрузку до 50 кВт. Но если при этом не используются (или используются мало) трёхфазные потребители – двигатели, мощные калориферы – то нужно следить, чтобы не было большого перекоса фаз.

То есть, чтобы токи нагрузки по фазам не отличались более чем на 20%. На практике, конечно, это трудно обеспечить, но стремиться к этому надо. На этапе проектирования, да и на этапе эксплуатации и переделки электропроводки. Тут две причины.

Когда одна фаза будет трудиться по полной (греются провода, контакты, понижается надежность), то другая отдыхает.

Понижается точность показаний счетчика (это относится к старым, индуктивным моделям).

При замене любого счетчика нужно помнить ещё вот о чём. Обязательно надо проверить протяжку контактов в электрощитке, особенно ДО счетчика.

Например, в моём случае, когда я поджимал провода вниз, один из них буквально выскочил из вводного автомата. Я был в шоке. Видимо, по этой фазе протекал небольшой ток, поскольку провод был в порядке. А если больше – нагрев, дым, искры…

На самом деле, тонкостей больше, но всего не описать, будете сами ставить – столкнётесь, напишите комменты.

Инструкция к трёхфазному счетчику прямого включения

Ниже приведено руководство по эксплуатации – в виде картинок и в виде файла, который можно скачать бесплатно и свободно, как и всё на СамЭлектрике.

Руководство по эксплуатации к трёхфазному счетчику прямого включения

Как подключить трехфазный счетчик в однофазную сеть

Редко, но бывает, что есть трехфазный счетчик, а его надо установить в сеть 220 В. Это возможно, если прибор учета прямого включения. В этом случае подключается одна из фаз, остальные остаются просто незадействованными.

Схема подключения трехфазного счетчика в однофазную сеть

Само подключение несложное, но могут возникнуть проблемы с энергопоставляющей организацией. Они далеко не всегда принимают такое подключение. Обычно мотивируя тем, что остаются варианты для хищения электроэнергии.

Новые правила подключения

По требованиям подключения токи в каждой из нагрузочных цепей A, B и C должны быть примерно одинаковы

Подключать приборы учета электроэнергии в частных домах можно различными способами. Выбор той или иной схемы включения трехфазного счетчика определяется мощностью обслуживаемых нагрузок, а также типом самого учетного прибора. В новой редакции ПУЭ под номером 7 особо оговаривается порядок установки и подключения трехфазных и однофазных приборов учета. Правильный подход к решению этого вопроса сводится к выполнению следующих рекомендаций:

• подключать 3-х фазные электросчетчики следует по самой простой и надежной схеме коммутации;
• используемые при этом трансформаторы тока должны соответствовать коэффициенту перерасчета, предусмотренному для выбранного образца счетчика;
• при подключении электронного прибора обязательно соблюдение равномерности загруженности каждой из фаз питающей линии.

Последнее требование предполагает, что токи в каждой из нагрузочных цепей A, B и C должны быть примерно одинаковы. Нарушение этого правила влечет за собой перегрузку нейтрального проводника и постепенное его разрушение. Специалисты называют это неприятное явление «отгоранием нуля». Оно опасно тем, что при обрыве нуля совмещенный нейтральный проводник утрачивает свою защитную функцию. В такой ситуации опасность случайного поражения высоким напряжением работающего на электрооборудовании оператора резко возрастает.

При рассмотрении способов крепления учетного прибора в распределительном щите выделяются следующие подходы:

• фиксация посредством трех крепежных винтов (этот метод подходит для корпусов счетчиков типа S или Ш);
• монтаж прибора учета на специально оборудуемую в щите DIN-рейку (для корпусов R или P).

Во втором случае положение крепежной направляющей регулируется таким образом, чтобы отверстия на корпусе прибора и ее собственные прорези полностью совпадали.

Вопросы, связанные с подключением трехфазного электрического счетчика в щитке частного дома, регулируются нормативными документами (ПУЭ, например). При организации и проведении этих процедур самое главное – выбрать надежный и безопасный вариант включения измерительного прибора в силовую линию.

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 %.

Подключение трехфазного счетчика косвенного подключения

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.

Советы по эксплуатации счетчика

Устанавливая счетчик на улице нужно помнить, что в данном случае он может неверно показывать количество потребляемой энергии. Это зависит от некоторых факторов, а именно:

• при низкой температуре;
• при повышенной влажности;
• при попадании прямых солнечных лучей.

Чтобы не допустить подобных погрешностей, нужно правильно выбрать место для установки, поместить устройство в защитный бокс и обязательно утеплять в зимнее время.
При неправильном подключении счетчик может иметь самоход. Чтобы проверить это, необходимо полностью отключить все электроприборы, выключить освещение и автоматы. Отключить всею электротехнику от розеток. После этого проследить за табло устройства. Если счетчик продолжает считать и цифры медленно сменяют друг друга, это значит, что у прибора есть самоход. В этом случае нужно немедленно обратиться в организацию энергоснабжения.

Чтобы обеспечить свободный доступ представителям компании энергоснабжения, прибор контроля лучше всего установить на лестничной площадке. Кроме того, ответственность за сохранность устройства будет нести компания, которая обслуживает ваш дом.

Если постает вопрос, какой счетчик лучше выбрать – однофазный или трехфазный, нужно принять во внимание, где именно он будет устанавливаться. Если это квартира, то соответственно все приборы, которыми пользуются легко работают от однофазного питания. Соответственно устанавливается и однофазный прибор.
В индивидуальном хозяйстве часто используют трехфазное питание. Но, поскольку от трехфазного счетчика можно провести и однофазный кабель, то экономичнее будет подсоединять трехфазный прибор.