Collegamento trasformatori di corrente: come collegare un contatore trifase tramite un convertitore

Il consumo di energia è monitorato tramite un contatore elettrico. La connessione dei trasformatori di corrente nella rete viene utilizzata per misurare la corrente alternata ad alta potenza, riducendo la sua forza a 5 A. Il contatore è collegato al sistema di alimentazione, mentre vengono utilizzati dispositivi trifase e monofase, che sono collegati in modi diversi.

Trasformatori di strumenti

I trasformatori di corrente (trasformatori di strumenti) convertono elevate correnti di carico iniziale in valori sicuri per la misurazione nella bobina secondaria. Funzionano con una frequenza di 50 Hz e una corrente nominale di 5 A. Un trasformatore con un fattore di conversione di 100/5 può sopportare una corrente massima di 100 A e uno di misura - 5 A. Le letture del contatore con un tale trasformatore vengono moltiplicate per 20.

La corrente con i valori iniziali scorre attraverso l'avvolgimento primario collegato in serie del trasformatore. Il movimento direzionale degli elettroni nel circuito secondario con una bobina collegata viene creato grazie a un elettromagnetico induzione, a seguito della quale i valori correnti diventano molte volte inferiori a quelli iniziali, che è fisso contatore elettrico.

Dispositivo trifase

È difficile realizzare un contatore trifase per una rete caricata con una corrente superiore a 100 A, poiché è necessaria una grande sezione dell'avvolgimento primario. Sono stati sviluppati trasformatori monogiro e multigiro, che vengono installati davanti alle bobine. Tale struttura circuitale elimina la necessità della produzione di potenti dispositivi di misurazione, protegge il dispositivo da cortocircuiti e sovraccarichi.

Sono disponibili due tipi di contatori trifase:

1. Dispositivi per il collegamento indiretto di un contatore trifase tramite trasformatori di corrente: questo tipo è integrato nel circuito utilizzando un convertitore di flusso. Sono più spesso installati negli impianti di produzione per controllare l'energia delle linee ad alta tensione.
2. Collegamento diretto - l'apparecchio controlla direttamente il consumo di energia elettrica. Funziona a una potenza ammissibile fino a 60 kW, mentre il valore di corrente massimo è fino a 100 A. Il dispositivo viene utilizzato per collegare fili con una sezione trasversale di 1 mm².

L'azionamento magnetico è di tipo sdoppiato o solido con una barra o un avvolgimento ramificato. I dispositivi multifase contengono un collegamento o una guaina ad anello nella struttura. La scelta del dispositivo di misurazione dipende dalla corrente e dalla tensione nominali all'inizio e durante il passaggio attraverso l'avvolgimento secondario. Il dispositivo è costituito da un nucleo, un gruppo di spire primarie e una bobina secondaria con un'elevata velocità del filo.

Funziona in reti a 380 V

Nelle reti trifase con una potenza superiore a 60 kW e una corrente superiore a 100 A, tenendo conto del consumo di energia, viene utilizzato uno schema di connessione indiretta.

Dopo aver letto la lettura, viene applicato un fattore di conversione.

Questo metodo di connessione presenta anche degli svantaggi. Se l'utente consuma una piccola quantità di energia, la corrente di misurazione potrebbe essere inferiore al valore richiesto per avviare il contatore. Il dispositivo non è operativo: questo effetto si verifica durante l'installazione di contatori a induzione del vecchio modello, che sono caratterizzati da un elevato consumo di energia per le proprie esigenze. Nei modelli degli ultimi anni questo inconveniente è quasi sempre assente.

Caratteristiche di inclusione nel circuito 380 V:

• Quando si collegano i trasformatori, viene osservata la polarità in ingresso e in uscita, utilizzando il cavo selezionato dal calcolo del carico.
• Per i circuiti secondari viene utilizzato un filo con una sezione trasversale superiore a 2,5 mm².
• I collegamenti ai terminali sono realizzati con conduttori contrassegnati con il colore corrispondente.
• Il collegamento del circuito successivo avviene tramite una morsettiera intermedia con guarnizione.
• Non è consentita l'installazione di trasformatori trifase con fattori di conversione diversi su un contatore.

Il contatore viene sostituito senza interrompere l'alimentazione alle utenze e togliere la tensione. Il sopralluogo tecnico avviene in modalità sicura, la verifica degli errori dei dispositivi di misura viene effettuata anche sulla linea operativa senza spegnimenti.

Prima di scegliere un circuito per collegare un trasformatore di corrente a un contatore, verificare l'idoneità del dispositivo per questo caso d'uso. Se il dispositivo è progettato per l'installazione diretta, è vietato utilizzarlo insieme a un trasformatore. Le condizioni operative del contatore sono descritte nel passaporto tecnico, che contiene lo schema di collegamento consigliato.

Installazione di un dispositivo monofase

Il conduttore del circuito di potenza funge da guaina primaria nei trasformatori monofase, il valore di corrente nominale raggiunge i 100 o più ampere. Una corrente non superiore a 5 A passa attraverso l'avvolgimento secondario. Un dispositivo monofase è installato nello spazio tra la linea di alimentazione.

I consumatori non devono essere collegati alla linea davanti al contatore installato.

Una macchina automatica è montata nel circuito di alimentazione - è necessaria quando si sostituisce il dispositivo, quando è necessario diseccitare la rete. Lo stesso interruttore automatico è installato dopo il gruppo di misura di dispositivi per spegnere il consumatore in caso di malfunzionamenti sul suo lato. Sul retro del dispositivo è presente uno schema dell'installazione di un contatore elettrico.

Il dispositivo dispone di 4 morsetti per il contatto. Fase e zero sono collegati secondo lo schema:

• il morsetto 1 è fissato al terminale di fase;
• il morsetto 2 è collegato al contatto di fase in uscita;
• il morsetto 3 è collegato al cavo zero di alimentazione;
• il terminale 4 è collegato allo zero di uscita.

Tale schema viene utilizzato quando si collega un dispositivo di misurazione in un edificio privato, un appartamento in un edificio a più piani o un piccolo padiglione per il commercio.

Installazione di un misuratore multigiro

I contatori elettrici trifase sono installati in reti multifilari utilizzando un convertitore di corrente. Tali dispositivi di misurazione sono chiamati misuratori del trasformatore perché funzionano insieme. I convertitori vengono utilizzati per il collegamento indiretto a una rete ad alta potenza, l'avvolgimento primario viene sostituito con un filo elettrico. Il dispositivo controlla la carica di elettricità quando gli elettroni si muovono lungo l'avvolgimento secondario, che si verifica sulla base dell'induzione elettromagnetica.

Circuito a dieci fili

Viene utilizzato un sistema di commutazione a dieci fili con isolamento di potenti circuiti di alimentazione, fornito da trasformatori. L'isolamento galvanico viene utilizzato in condizioni industriali o domestiche e garantisce la sicurezza del funzionamento dell'apparecchiatura. Lo svantaggio di questa disposizione è il gran numero di cavi.

Lo schema di collegamento avviene nella seguente sequenza:

• terminale 1 - all'ingresso di fase (A);
• terminale 2 - all'ingresso del circuito di misura del dispositivo di fase (A);
• contatto 3 - all'uscita dell'azionamento di misurazione (A);
• morsetto 4 - morsetto ingresso fase (V)
• morsetto 5 - ingresso del circuito di misura della fase (V);
• pin 6 - uscita di fase (B);
• terminale 7 - ingresso di fase (C);
• pin 8 - ingresso del loop di misura di fase.

I trasformatori sono collegati tramite i contatti L1 e L2 all'interruzione di linea. Se i dispositivi a giro singolo funzionano solo con una tensione di 220 V, i dispositivi multi-barra misurano il consumo di energia nei circuiti con una potenza di 380 V.

Vantaggi di un contatore trifase rispetto a un dispositivo monofase:

• consente di risparmiare energia elettrica di notte (circa il 50%);
• l'errore di misurazione è 2-2,5%;
• è previsto il salvataggio automatico e l'analisi degli indicatori nel registro eventi;
• È possibile esportare le letture sulla rete a distanza, per questo c'è un modem elettrico integrato.

Tra le carenze, si nota il requisito dell'esperienza nell'installazione di apparecchiature elettriche e le grandi dimensioni del dispositivo.

La difficoltà sorge dal fatto che quando si collega un dispositivo di misurazione monofase, esiste un sistema fondamentale. E prima di collegare il trasformatore di corrente a un contatore trifase, è necessario scegliere una versione tra schemi simili.

Altri sistemi di connessione

Un diagramma semplificato è una connessione a stella. Ciò semplifica l'installazione del misuratore perché vengono utilizzati meno cavi esterni, il che è dovuto al design complesso del sistema di connessione interno. Nella struttura del trasformatore è presente un circuito magnetico contenente 3 aste. Ognuno di loro ha un avvolgimento primario e secondario. Il primario è ad alta tensione, mentre il circuito secondario fornisce energia elettrica a bassa tensione alle utenze.

Le estremità di ogni avvolgimento sono unite tra loro e le fasi di consumo emergono dall'inizio delle spire. Dalla connessione delle estremità viene emesso un neutro (zero), che viene utilizzato come equalizzatore di carico per eliminare le sovratensioni nella rete. Si forma un circuito trifase a 4 fili, spesso utilizzato per linee elettriche aeree.

Risulta due tipi di tensione: lineare e di fase. La tensione del primo tipo supera la tensione di fase di √3 volte, quindi, moltiplicando 220 V per 3, otteniamo la potenza lineare della rete 380 V. La corrente di fase è uguale alla corrente lineare, passano gli avvolgimenti allo stesso modo.

Quando si collegano gli avvolgimenti secondo il metodo delta, le fasi vengono combinate secondo lo schema:

• fine A - con inizio B;
• fine B - con inizio C;
• fine C - con inizio A.

Gli avvolgimenti sono collegati in serie. Questo metodo viene utilizzato per linee con carico bilanciato, dove non c'è variazione a seconda della fase. La fase e la tensione di linea hanno lo stesso valore e la corrente di linea supera la tensione di fase √3 volte.

Per selezionare lo schema di connessione, si tiene conto del fatto che quando sono collegati in base al tipo a stella, vengono creati due tipi di tensione e lo schema a triangolo consente solo 380 V.

Le uscite dei circuiti secondari sono collegate e la messa a terra è predisposta, ma nei documenti di accompagnamento del contatore (passaporti) tale requisito non è sempre espresso. Se la commissione per l'accettazione dell'apparecchiatura in funzione insiste sulla rimozione del cavo di messa a terra, sarà necessario rimuovere il circuito. L'installazione di apparecchiature elettriche viene eseguita solo in conformità con il progetto sviluppato per la produzione di opere.

I circuiti combinati nelle autostrade sono usati raramente a causa di grandi errori di misurazione e difficoltà nell'identificare guasti sugli avvolgimenti di un trasformatore trifase. Nei circuiti con un filo neutro isolato, viene utilizzato un circuito con il collegamento di due trasformatori di misura (tipo a stella incompleto). Tale inclusione reagisce sensibilmente a un'interruzione in un cavo di fase.

I circuiti secondari sono sempre carichi, il loro funzionamento avviene in una modalità vicina per caratteristiche al cortocircuito. Un'interruzione nel circuito secondario provoca una perdita dell'effetto compensatore dell'induzione elettromagnetica dalla corrente che passa attraverso le spire del secondario. Tali malfunzionamenti portano al surriscaldamento del circuito magnetico.

Il trasformatore trifase viene selezionato tenendo conto del fattore di conversione secondo le regole di PUE1.5.17. È determinato che la corrente nel circuito secondario quando si collega il carico massimo non deve scendere al di sotto del 40% della corrente nominale del dispositivo di misurazione. La corretta distribuzione dei contatti e l'alternanza dei terminali di fase A, B e C sono controllati da un misuratore di fase.