Современные приборы учета расхода электрического тока отличаются повышенным классом точности и способны выполнять большое количество разнообразных функций. В квартирах устанавливаются преимущественно однофазные счетчики, а в загородных домах нередко применяются и трехфазные устройства. Первые применяются в электросетях, работающих при 220 вольт, а вторые работают с повышенным напряжением от 380 вольт и более. Схема подключения трехфазного счетчика широко применяется не только на производстве, но и в индивидуальных постройках, где установлено мощное электрооборудование и прочая электронная техника для бытовых нужд.
Правильный подбор контрольного устройства и варианта подсоединения счетчика электроэнергии, дает возможность рационально использовать электроэнергию и получить значительную экономию средств при оплате счетов.
Отличия между одно- и трехфазными контрольными устройствами
Приборы контроля над расходом электроэнергии, выполненные в однофазном варианте, устанавливаются в сети с переменным током и способны работать с напряжением в обычные 220В. На всех линиях таких сетей используется только два проводника фазный и нулевой. Электрические сети, где используется переменный трехфазный ток, требуют и соответствующего 3х-фазного контрольного устройства. У них совершенно другие схемы подключения, поскольку каждая линия состоит из трех, четырех или пяти проводников. Три провода являются фазными, а остальные выполняют функции нуля и заземления.
Подключение к однофазной электрической сети получило широкое распространение на объектах с потребляемой мощностью до 10 кВт. Поэтому для учета потребленного электричества применяются однофазные счетчики, отличающиеся простой конструкцией, удобной эксплуатацией, возможностью установки в удобном месте. Однако в настоящее время появилось много мощного оборудования, требующего прямого подключения к трехфазному питанию.
В частном секторе довольно часто используются электрические котлы и водонагреватели, электроплиты и асинхронные двигатели. Когда такие приборы подключаются в сеть, то в соответствии со своими техническими характеристиками, качество их работы заметно повышается. Кроме того, предупреждается так называемый перекос фаз, который нередко возникает при одновременных присоединениях на одну линию сразу нескольких мощных устройств. Три фазы позволяют равномерно распределить нагрузку и избежать негативных последствий.
В связи с этим, существенно возросла потребность в том, чтобы выполнить подключение трехфазного электрического счетчика к аналогичной сети. Одним из основных преимуществ этих приборов перед однофазными устройствами является их высокая точность информации. Конструктивно они гораздо сложнее и обладают более крупными размерами. Для подключения обязательно необходимо оборудование трехфазного ввода, а также разрешение соответствующих органов.
Виды контрольной аппаратуры трехфазного типа
Существуют различные модификации трехфазной контрольной аппаратуры, отличающихся способами подключения и тарификацией. Большинству технических условий соответствует конструкция трехфазного счетчика Меркурий 231. Эти устройства могут использоваться с трехжильными или четырехжильными проводами, с нулевой жилой или без нее. В соответствии с конкретными условиями используются схемы прямого, косвенного или полукосвенного подсоединения.
При использовании схемы прямого подключения, электрический ток попадает к потребителю проходя непосредственно через контрольное устройство. Другие варианты предполагают использование трансформаторов тока, исключающих прямой контакт с токопроводящими жилами. Вся информация поступает на счетчик от трансформаторов, закрепленных на специальной шине. Такая схема применяется при более высоких токовых нагрузках и сетевом напряжении.
Возможность тарификации позволяет сэкономить значительные денежные средства. Поэтому среди владельцев недвижимости все более популярной становится монтаж трехфазного счетчика в частном доме, работающего по двум тарифам. Данные приборы автоматически переключаются на работу в дневном и ночном режиме и отдельно рассчитывают затраты электричества для каждого времени суток. Подсоединение двухтарифных устройств выполняется таким же образом, как и обыкновенная трёхфазная аппаратура.
Счетчики с прямым включением
В том случае, когда используются схемы прямого включения счетчик, рассчитанный на три фазы, подключается к сети таким же образом, как и однофазное устройство. Если все соединения выполнялись своими руками, по окончании этой процедуры необходимо обратиться к поставщику электроэнергии с целью проверки правильности выполненных работ и опломбирования прибора учета.
Единственным отличием обоих устройств является большее количество контактов у трехфазного счетчика для подключения всех трех фаз на входе и выходе. Таким образом, нечетные контакты 1, 3,5 предназначены для входных фазных проводов, четные 2, 4, 6 для выходных. Клеммы 7 и 8 необходимы для подсоединения входного и выходного нулевого проводника. Точно так же выполняется подключение трехфазного электросчетчика Меркурий.
Монтажные работы выполняются преимущественно внутри помещений. Наружная установка возможна при наличии системы подогрева, поскольку такие счетчики не должны эксплуатироваться при температуре окружающей среды ниже нуля градусов. Многие электросчетчики прямого включения без использования трансформаторов ограничены своими параметрами и техническими характеристиками. Например, ограничение по току составляет 100А.
Перед счетчиком в обязательном порядке устанавливается автоматическое защитное устройство, ограждающее от коротких замыканий и отключающее сеть в случае превышения максимальной токовой нагрузки. Проходя через электросчётчик нагрузка равномерно распределяется по фазам, каждая из которых защищена собственным автоматическим выключателем.
Трехфазные счетчики полукосвенного включения
Как уже говорилось, измерители прямого включения имеют ограничение по току до 100А, поэтому для подключения к мощным электроустановкам они совершенно непригодны. Под действием высокого напряжения они просто сгорят. Поэтому в таких сетях используется полукосвенная схема подключения счетчика, функционирующая по десятипроводной схеме совместно с трансформаторами тока. В этом случае электробезопасность обеспечивается за счет раздельных цепей напряжения и тока. Подобное подключение требует большого количества проводов, что создает определенные неудобства.
Каждый контакт трансформатора имеет свое предназначение. В Л1 входит фазная или силовая линия, из Л2 она выходит. И1 служит входом измерительной обмотки, а И2 выходом. Силовые контакты Л1 и Л2 служат для последовательного включения трансформатора в разрывы всех фазных проводов.
Контактные зажимы трехфазного счетчика распределяются следующим образом:
- 1, 2, 3 обслуживают фазу А. Сюда производится подсоединение входного (1) и выходного (3) провода фазы, а также входа проводника измерительной обмотки (2).
- 4, 5, 6 обслуживают фазу В. Сюда производится включение входного (4) и выходного (6) провода фазы, а также входа проводника измерительной обмотки (5).
- 7, 8, 9 обслуживают фазу С. Сюда производится непосредственное включение входного (7) и выходного (9) провода фазы, а также входа проводника измерительной обмотки (8).
- 10 и 11 предназначены для нулевых проводов входа и выхода.
Другим вариантом подключения электросчетчика является соединение звездой, при котором требуется значительно меньше проводов по сравнению с предыдущей схемой. В этом случае выводы всех трансформаторных обмоток И1 соединяются в общей точке и подключаются к 11-му зажиму электросчетчика. Выходные контакты 3, 6, 9 и клемма нулевого провода 10 объединяются в одно целое и подсоединяются к нулевому проводнику.
Трехфазные счетчики косвенного включения
Схема подключения трехфазного электросчетчика в косвенном варианте считается наиболее сложной, и на практике реализуется в основном с участием квалифицированных специалистов. В этом случае также используются трансформаторы тока и напряжения, позволяющие увеличить проводимость электрической сети.
Применение этих устройств дает возможность преодолевать ограничительный барьер в 100 ампер, установленный для стандартных счетчиков, используемых в однофазной сети.
Таким образом, данная схема подключения 3х-фазного счетчика наилучшим образом подходит для мощных потребителей и электроустановок, широко использующихся в электроснабжении объектов промышленности, на транспорте и других областях. В частном секторе такое подключение практически не используется, так как при отсутствии необходимых потребляемых мощностей это совершенно нецелесообразно с экономической точки зрения.