Схема подключения электросчетчика и автомата: в однофазную и трехфазную сеть с трансформатором тока и без

Электричество на сегодня является основным источником энергии и используется практически в каждом доме. Но прежде чем подключиться к электросети, необходимо установить так называемый прибор учета – электросчетчик. Проще всего, конечно, сделать заявку в те же РЭС, по которой счетчик установят специалисты. Но заявка стоит денег, а весь монтаж можно провести и самостоятельно, поскольку схема подключения электросчетчика достаточно проста.

Классификация счетчиков электроэнергии

Прежде чем установить электросчетчик или заменить старую модель на новую, прибор нужно сначала выбрать и купить. Но чтобы сделать правильный выбор и не выбросить деньги на ветер, необходимо хорошо представлять, какие бывают электросчетчики и чем они отличаются друг от друга.

По принципу работы устройства делятся на три типа:

1. Индукционные (механические). В таких счетчиках подсчет электрической энергии производится чисто механически. На подвижный диск из алюминия воздействует электромагнитное поле, заставляя его вращаться. Чем выше расход энергии, тем выше напряженность поля и тем быстрее вращение. Диск, в свою очередь, крутит обычный механический счетчик, с которого и считываются показания.
2. Электронные. В этих устройствах протекающая через них энергия преобразуется в импульсы той или иной частоты. Чем большая мощность проходит через счетчик, тем выше частота следования импульсов. Количество импульсов в единицу времени подсчитывается, а результат отображается на электронном дисплее и может заноситься в память для дальнейшей обработки.
3. Электронно-механические. Здесь тоже используется принцип преобразования протекающей мощности в частоту, но импульсы подсчитываются механическим счетчиком, который приводится в действие обычным шаговым двигателем.

Функциональные возможности разных типов

Основными недостатками индукционных приборов считаются низкая точность и слабая защита от мошенничества (кражи электроэнергии). Кроме того, они боятся пыли, требуют строго вертикальной установки и нуждаются в частой поверке. Ввиду простоты конструкции изделия эти однотарифные и не имеют дистанционного управления, но зато механические электросчетчики надежны, долговечны – в них просто нечему ломаться – и стоят совсем недорого. На сегодняшний день индукционные приборы учета считаются устаревшими и их выпуск прекращен.

Полностью электронные и электронно-механические устройства хоть и стоят много дороже индукционных, но отличаются высокой точностью, надежной защитой от саботажа и широким функционалом. Они могут поддерживать несколько тарифов (до 4 и более), позволяют считывать показания дистанционно, работают в любом положении и не боятся вибрации.

Единственно, дисплей у электронного типа не выносит минусовых температур – он просто «тухнет». Именно по этой причине в холодных регионах и при установке на улице, неотапливаемых частных домах и гаражах специалисты рекомендуют пользоваться электронно-механическими моделями.

Электросчетчики всех типов выпускаются в одно- и трехфазном исполнении. Трехфазные устройства имеют тот же принцип работы, что и однофазные, и могут контролировать расход электрической энергии одновременно по всем трем фазам, хотя вполне работоспособны и в однофазных сетях.

Как подключить прибор учета самостоятельно

Для того чтобы самостоятельно сделать подсоединение счетчика, совершенно не нужно иметь специальное образование – достаточно базовых знаний электрики и техники электробезопасности. Не понадобятся и какие-нибудь специальные и дорогостоящие инструменты. Вполне подойдут самые обычные, которые есть в каждом доме – плоскогубцы, отвертка, индикатор напряжения, нож.

Подключение счетчика к однофазной сети

Практически все квартиры, дачи и небольшие загородные дома подключаются к однофазной сети, состоящей из двух проводов – нулевого и фазного. Для учета количества потребленной энергии в таких сетях используются однофазные счетчики.

Электронно-механический и электронный счетчики для одной фазы

Как видно из фото, устройство, независимо от типа, имеет всего четыре клеммы, при помощи которых электросчетчик и подключается. Первые две служат для коммутации фазного провода, две оставшиеся – нулевого. Чтобы понять, как подключить однофазный счетчик, достаточно взглянуть на простую схему:

Типовая схема подключения однофазного счетчика электроэнергии

По сути, нужно просто обесточить линию, разрезать провода и подсоединить в их разрыв электросчетчик. Естественно, не все так просто, как на рисунке. Придется определить фазный провод, не перепутать вход с выходом и надежно закрепить сам прибор. Но все эти задачи вполне решаемы. Поле окончания монтажных работ нужно вызвать представителя электросети – он проверит правильность монтажа и опломбирует клеммную крышку. С этого момента вам ее вскрывать нельзя.

Включение трехфазного устройства

Если питающая ваш объект сеть имеет три фазы (4 провода), то и прибор понадобится соответствующий. Трехфазный счетчик стоит несколько дороже своего однофазного собрата и это понятно – фактически это три однофазных механизма в одном корпусе, работающие на общее счетное устройство.

Установленный и подключенный многофазный электрический счетчик

А подключение его ненамного сложнее и требования к подключению те же: не попасть под напряжение, не перепутать провода и надежно закрепить устройство, защитив его от пыли и влаги:

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Подключение электросчетчика с трансформаторами тока

Одной из важнейших характеристик любого электросчетчика является его номинальный ток. То есть ток, который прибор может не только посчитать, но и долговременно через себя пропускать. Если в вашем доме стоит очень мощное оборудование, а потребляемый им ток имеет большие значения, то подобрать подходящий электросчетчик не удастся – счетчиков для таких мощностей просто не существует в природе. Как тут быть? Выход из положения – установка трансформаторов тока (ТТ).

Как работает и для чего нужен

Основной задачей прибора является пропорциональное преобразование тока одной величины в ток другой. Конструктивно изделие представляет собой железный сердечник, на котором размещены две обмотки. Первая включается в разрыв сети, состояние которой нужно контролировать, а вторая – к электросчетчику. Электроэнергия, проходя по первой обмотке, будет наводить ЭДС во второй, а отношение токов в этих катушках будет пропорционально отношению количества их витков.

Принцип работы токового трансформатора

Если, к примеру, первичная обмотка имеет 2 витка, а вторичная 20, то введенный во вторичной обмотке ток будет в 10 раз ниже тока первичной. В этом случае говорят, что коэффициент трансформации прибора 10 к 1 (10/1). Предположим, ваш токарный станок потребляет ток в 200 А. Такую мощность не выдержит ни один электросчетчик. Но если вы подключите прибор через ТТ, рассмотренный выше, то максимальная нагрузка через счетчик не будет превышать 200/10 = 20 А.

Совсем другое дело – токи такой величины легко сможет контролировать практически любой электросчетчик. Подбирая трансформаторы с тем или иным коэффициентом трансформации, вы легко можете вести учет расхода электроэнергии практически любой мощности обычными электросчетчиками.

Как подключить ТТ к трехфазной сети

А теперь о схеме включения счетчика через ТТ. Конечно, она будет несколько сложнее конструкции прямого включения, но не настолько, чтобы в ней не разобрался человек, имеющий представление о простейших электрических цепях.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

В этой схеме электросчетчик подключен не в разрыв сетевых проводов, а ко вторичным обмоткам ТТ, которые обозначены как И1, И2. А в этот самый разрыв подключены первичные обмотки трансформатора (на схеме Л1, Л2).

Прежде чем взяться за сборку вышеприведенной схемы, необходимо четко разобраться в нескольких вопросах. От правильного их решения будет зависеть не только безопасная и долговременная работа схемы, но и ее работоспособность. Вот основные из них:

1. Правильный выбор сечения монтажных проводов.
2. Фазировка катушек ТТ.

Если вы не врезаете ТТ непосредственно в линию, то соединяющие провода первичной обмотки должны иметь то же сечение, что и проводка линии. Проводники, соединяющие ТТ и счетчик, конечно, могут быть тоньше, но они должны уверенно выдерживать ток, обозначенный на корпусе электросчетчика.

Этот счетчик выдерживает максимальный ток в 7,5 А, а значит, и провода для его подключения нужно выбрать соответствующего сечения

На фазировку (правильное подключение концов катушек) ТТ нужно обратить особое внимание. В противном случае прибор учета либо не заработает, либо будет врать, а то и закрутится в другую сторону, если он двунаправленный. Как разобраться с фазировкой? В этом поможет рисунок ниже:

Набор токовых трансформаторов для трехфазной сети

Даже если ваши трансформаторы не совсем похожи на приведенные, особой разницы нет – в любом случае все выводы обмоток маркируются единообразно. Контакты первичной, силовой обмотки отличить несложно – они гораздо мощнее контактов вторичной и расположены с противоположных сторон изделия. Маркируются они Л1 и Л2. Выводы обмотки 2, подключаемой к электросчетчику, в этом варианте исполнения закрыты прозрачной крышкой и имеют обозначение И1, И2. Если взглянуть на схему подключения счетчика, то можно увидеть, что катушки не только должны быть подключены каждая на свое место, но и правильно сфазированы:

• Л1 – на ввод питающей линии;
• Л2 – выход на нагрузку;
• И1 – на ввод счетчика;
• И2 – выход счетчика.

Что касается расцветки корпуса ТТ, она условна и служит только для удобства монтажа. Фактически все три трансформатора абсолютно идентичны.

Как быть, если в вашем доме однофазная сеть, но ток потребления слишком велик для электросчетчика? Такая ситуация достаточно редка, но она случается. И здесь выручит токовый трансформатор, причем всего один. Как подключить однофазный электросчетчик через ТТ понятно из рисунка ниже:

Схема подключения однофазного электросчетчика с трансформатором тока

Включение в схему систем защиты

Электрический счетчик является всего лишь прибором учета и никакой защиты от нештатной ситуации не имеет. Он легко сгорит при перегрузке сети, не защитит оборудование при перенапряжении, не спасет людей при пробое изоляции и аварии оборудования. Именно поэтому все приборы учета дополняются теми или иными системами защиты. Основными и самыми необходимыми из них считаются:

1. Защита от тока утечки.
2. Защита по перегрузке.

Для выполнения первых задач служат так называемые дифференциальные выключатели или УЗО – Устройства Аварийного Отключения. Задачу по перегрузке решают обычные предохранители (пробки) или автоматические выключатели, именуемые в быту «автоматами». Изготавливаются они обычно как отдельные устройства, но нередко УЗО и автоматы совмещают в одном корпусе (дифференциальный автомат).

Автоматический выключатель (слева), УЗО и дифференциальный автомат

Подключить УЗО и автомат не сложнее, чем установить счетчик, но некоторые вопросы все же требуют разъяснения.

Где ставить автомат – до или после счетчика

В принципе и счетчику, и защитному устройству совершенно без разницы, в какой последовательности стоять. Если произойдет, к примеру, короткое замыкание, то ток перегрузки во всей линии будет одинаков. Важнее то, что автоматический выключатель тут же разорвет цепь, спасая саму линию и приборы, к ней подключенные.

Другое дело, что автоматом можно обесточить линию, расположенную за ним, вручную. Это бывает полезным, к примеру, при профилактических и ремонтных работах. Здесь, без сомнения, установка автомата перед электросчетчиком была бы более удобной, но далеко не все поставщики электроэнергии это приветствуют, опасаясь несанкционированного подключения. Поэтому прежде чем поставить выключатель перед прибором учета, поинтересуйтесь в ваших РЭС, можно ли так сделать.

Можно ли установить несколько автоматов

Не можно, а желательно. Это сделает пользование домовой сетью не только более безопасным, но и удобным. Если, к примеру, розетки и освещение заведены на разные автоматы, то при коротком замыкании, скажем, в электроплитке сработает лишь автомат, отвечающий за розетки. Это позволит пользоваться освещением при поиске неисправности.

Где поставить защиту от утечки

С УЗО, в принципе, ситуация та же, что и автоматами. Если, не дай бог, произойдет утечка, то УЗО великолепно сработает, будучи установленным как до, так и после электросчетчика. На практике же дифференциальные выключатели чаще ставят после приборов учета – ни у кого не нужно спрашивать разрешения на установку. Что касается установки нескольких дифвыключателей, каждый на свою линию, то и здесь нет никаких ограничений.

Ну а теперь самое время посмотреть, как подключить однофазный счетчик электроэнергии и автоматы защиты:

Схема включения счетчика и автоматов в однофазную сеть

Для трехфазных цепей схема будет почти та же. Единственное, для ее реализации вам понадобится оборудование, рассчитанное на многофазные сети:

Схема включения счетчика и автоматов в трехфазную сеть