Уже в конце XIX века исследователи разных стран изучили возможности использования электричества и разработали различные системы эффективной передачи электрической энергии. Задачи, которые стояли тогда перед учеными, были успешно решены внедрением трехфазной электрической сети. Примерно в это же время и был изобретен трехфазный счетчик, предназначенный для учета и тарификации потребления электрической энергии.
Общие сведения
Трехфазная электрическая сеть упрощает создание и эксплуатацию электрических машин, таких как, например, асинхронный двигатель, ставший основой многих промышленных станков. Все жилые дома подключены к сети переменного трехфазного напряжения, а владельцы большинства частных строений используют именно 380 вольт для электрификации своих объектов.
Совместимость промышленного предназначения трехфазной электросети с бытовой связано с несколькими вариантами схем подключения потребителей. Благодаря этому потребители могут использовать либо 220 вольт, либо 380 вольт и распределять нагрузку между фазами.
Как правило, трехфазная электросеть четырехпроводная — три линейных провода и один ноль. В линейных проводах фаза напряжения последовательно смещена на 1/3 периода. Чтобы их отличать друг от друга, они обозначаются буквами A, B и C либо L 1, L 2, L 3 и имеют разную стандартизованную цветовую маркировку. Так, в России, Казахстане, Украине и Китае фаза A имеет желтый цвет, фаза B — зеленый, C — красный, ноль — синий или голубой.
Помимо четырех токоведущих проводов трехфазной сети, есть и пятый — заземление, который обеспечивает защиту потребителей и человека от аварийного режима работы электроприборов.
При подключении любых приборов к трехфазной электросети необходимо соблюдать последовательность фаз. Ориентироваться можно по цветовой маркировке проводников, но для контроля необходимо использовать специальный прибор — фазоуказатель.
Принцип работы
Электрические счетчики для трехфазных сетей немногим отличаются от однофазных приборов учета. Трехфазный электросчетчик, по сути, — это три однофазных, заключенных в одном корпусе. На каждую фазу подключается по две катушки — одна токовая (последовательная), другая вольтовая (параллельная). В переменном магнитном поле катушек находится алюминиевый диск, соединенный со счетным механизмом. Чем больший ток протекает по обмоткам, тем больше величина магнитного поля и быстрее вращается диск. Обмотки каждой фазы вносят суммирующий эффект на скорость вращения диска.
Виды приборов учета
В зависимости от принципа работы трехфазные электросчетчики могут быть:
- электромеханические (индукционные);
- электронные.
Первый вариант рассмотрен выше. Такие приборы учета в последнее время используются реже, так как имеют низкий класс точности, имеют небольшой диапазон рабочих температур и не позволяют экономить электричество в том случае, если возможно вести многотарифный учет расхода электроэнергии.
Электронные приборы учета избавлены от этих недостатков, так как не содержат механических частей. Кроме того, благодаря электронной начинке такие приборы могут передавать показания дистанционно. Их свободно можно монтировать даже на улице на столбах линий электропередач. Разумеется, стоят такие приборы в несколько раз больше, чем их индукционные аналоги, но эта стоимость легко может окупиться за счет использования многотарифного учета, например, использованием мощных потребителей в ночное время.
Способы подключения
В зависимости от мощности потребителей возможны несколько вариантов подключения трехфазного электросчетчика:
- прямое включение. Счетчик подключается непосредственно к сети 380 Вт, как и однофазный. Такой вариант подойдет при нагрузке потребителей до 100 А;
- полукосвенное включение. Счетчик подключается через трансформатор. Вариант актуален при нагрузке потребителей свыше 100 А;
- косвенное включение. Прибор подключается через трансформаторы тока и напряжения. Такой вариант используется на крупных предприятиях, где необходимо учитывать расход электроэнергии по высоковольтным мощным присоединениям.
Счетчики трансформаторного косвенного включения в бытовых потребителях не используются. Их устанавливают высококвалифицированные специалисты.
Схема прямого включения электросчетчика
Счетчик электроэнергии трехфазный прямого включения 100а имеет восемь клемм для подключения:
Входящая фаза А (желтый провод от ЛЭП);- Уходящая фаза А (желтый провод к потребителям);
- Входящая фаза В (зеленый провод от ЛЭП);
- Входящая фаза В (зеленый провод к потребителям);
- Входящая фаза С (красный провод от ЛЭП);
- Уходящая фаза С (красный провод к потребителям);
- Входящий ноль (синий провод от ЛЭП);
- Уходящий ноль (синий провод к потребителям).
В настоящее время промышленностью выпускается большое число приборов учета. Наиболее распространены трехфазные счетчики прямого включения «Меркурий». Они отличаются оптимальным соотношением цена/качество.
Полукосвенный метод
Подключение прибора осуществляется через трансформаторы тока. Существует несколько вариантов полукосвенного включения:
- десятипроводная. На каждую фазу по три подключения;
- подключение с помощью испытательной коробки к счетчику;
- подключение по типу «звезда».
Установка трехфазного счетчика
Если потребовалось подключить трехфазный счетчик в частном доме, то это можно сделать и самостоятельно. Чтобы правильно подсоединить прибор, нужно помнить о технике безопасности, строго её соблюдать и знать схему подсоединения.
Техника безопасности
Все работы нужно проводить при полностью обесточенной сети, поэтому вводной трехполюсный автомат должен находиться в состоянии «выключено». Контроль напряжения в кабеле можно провести либо указателем напряжения, либо индикаторной отверткой. Подключения каждого провода производить последовательно — начиная от клеммы № 1 прибора учета, заканчивая клеммой № 8.
Подключение устройства
В инструкции по эксплуатации прибора есть схема подключения. Также ее можно найти на обратной стороне крышки, закрывающей клеммы электросчетчика. Три или четыре провода, идущие от вводного трехполюсного автомата, следует отделить по цветам. Контроль фаз нужно сделать фазоуказателем.
Если заменяется старый счетчик на аналогичный новый, то подключения всех проводов можно производить уже по готовому образцу, перецепляя провода от одного прибора учета к другому.
Монтаж и крепление
Установить трехфазный счетчик можно так же, как и однофазный. Как правило, прибор учета монтируется на DIN -рейку, которую следует заранее подготовить или использовать готовую в пластиковом боксе. При совмещении защелки, находящейся на задней части счетчика, с DIN -рейкой производят надавливание на прибор, до характерного щелчка. После этого приступают к электрическим соединениям.
Требуется подключить счетчик от вводного трехполюсного автомата к автоматам потребителей. Для этого используют обрезки проводов нужной длины, делая из них перемычки. При разделке нужно учитывать положение электросчетчика, не допуская натяжения проводов при монтаже. Вся обводка делается под прямыми углами с разумным запасом. Провода лучше группировать по цветам, чтобы не допустить ошибок подключения. Позже во всех соединениях при таком подходе будет проще разбираться.
При зачистке провода нужно освобождать 10 мм изоляции для автоматического выключателя и 27 мм для счетчика. Начинают с фазы А. Подготовленная перемычка желтого цвета вставляется во вводной автомат и клемму № 1 счетчика. Необходимо полностью утопить провод в клемму каждого прибора, следя за тем, чтобы не было оголенных частей проводника. Придерживая перемычку в таком положении, затягиваются винты на клеммах. На счетчике их два. Сначала затягивается верхний винт, затем нижний. Надежность проверяется потягиванием перемычки.
Далее готовят перемычку для соединения счетчика с автоматом потребителя. Разумеется, эта перемычка должна быть желтого цвета — это фаза А! Точно по такому же принципу подсоединяют остальные фазы и в конце подключается ноль.
После того как все работы будут выполнены, закрывается крышка контактной площадки счетчика. Впоследствии винт, который удерживает крышку, будет опломбирован.
