Podłączanie przekładników prądowych: jak podłączyć miernik trójfazowy przez konwerter

Zużycie energii jest monitorowane za pomocą licznika elektrycznego. Połączenie przekładników prądowych w sieci służy do pomiaru prądu przemiennego dużej mocy, zmniejszając jego siłę do 5 A. Miernik jest podłączony do sieci zasilającej, natomiast stosowane są urządzenia trójfazowe i jednofazowe, które łączy się na różne sposoby.

Przekładniki przyrządowe

Przekładniki prądowe (przekładniki przyrządowe) przetwarzają duże początkowe prądy obciążenia na wartości bezpieczne do pomiaru w uzwojeniu wtórnym. Pracują z częstotliwością 50 Hz i prądem znamionowym 5 A. Transformator o współczynniku konwersji 100/5 może wytrzymać maksymalny prąd 100 A, a pomiarowy - 5 A. Odczyty licznika z takim transformatorem są mnożone przez 20.

Prąd o wartościach początkowych przepływa przez połączone szeregowo uzwojenie pierwotne transformatora. Kierunkowy ruch elektronów w obwodzie wtórnym z podłączoną cewką powstaje dzięki elektromagnetycznemu indukcja, w wyniku której aktualne wartości stają się kilkakrotnie niższe od początkowych, co jest ustalone miernik elektryczny.

instagram viewer

Urządzenie trójfazowe

Wykonanie miernika trójfazowego dla obciążonej sieci o prądzie większym niż 100 A jest trudne, ponieważ wymagany jest duży przekrój uzwojenia pierwotnego. Opracowano transformatory jednoobrotowe i wieloobrotowe, które są instalowane przed cewkami. Taka konstrukcja obwodu eliminuje potrzebę produkcji potężnych urządzeń pomiarowych, chroni urządzenie przed zwarciami i przeciążeniami.

Dostępne są dwa rodzaje liczników trójfazowych:

1. Urządzenia do pośredniego podłączenia miernika trójfazowego przez przekładniki prądowe - ten typ jest wbudowany w obwód za pomocą przetwornika przepływu. Częściej są instalowane w zakładach produkcyjnych w celu kontrolowania energii linii wysokiego napięcia.
2. Połączenie bezpośrednie - urządzenie bezpośrednio sprawdza zużycie energii elektrycznej. Pracuje z dopuszczalną mocą do 60 kW, natomiast maksymalna wartość prądu to do 100 A. Urządzenie służy do łączenia przewodów o przekroju 1 mm².

Napęd magnetyczny wykonany jest typu dzielonego lub litego z uzwojeniem prętowym lub rozgałęzionym. Urządzenia wielofazowe zawierają w konstrukcji osłonę łącza lub pętli. Wybór urządzenia pomiarowego zależy od prądu znamionowego i napięcia na początku i przy przejściu przez uzwojenie wtórne. Urządzenie składa się z rdzenia, grupy zwojów pierwotnych i cewki wtórnej o dużej prędkości drutu.

Praca w sieciach 380 V

W sieciach trójfazowych o mocy większej niż 60 kW i prądzie większym niż 100 A, biorąc pod uwagę zużycie energii, stosuje się schemat połączeń pośrednich.

Po odczytaniu odczytu stosowany jest współczynnik konwersji.

Ta metoda połączenia ma również wady. Jeżeli użytkownik zużywa niewielką ilość energii, to prąd pomiarowy może być niższy niż wartość wymagana do uruchomienia miernika. Urządzenie nie działa - efekt ten występuje przy instalowaniu liczników indukcyjnych starego modelu, które charakteryzują się dużym zużyciem energii na własne potrzeby. W modelach z ostatnich lat ta wada jest prawie zawsze nieobecna.

Cechy włączenia do obwodu 380 V:

• Podczas podłączania transformatorów obserwuje się polaryzację na wejściu i wyjściu za pomocą kabla wybranego przez obliczenie obciążenia.
• Do obwodów wtórnych stosuje się przewód o przekroju większym niż 2,5 mm².
• Połączenia do zacisków wykonuje się przewodami oznaczonymi odpowiednim kolorem.
• Podłączenie kolejnego obwodu odbywa się za pomocą złączki pośredniej z uszczelką.
• Instalacja transformatorów trójfazowych o różnych współczynnikach konwersji na jednym liczniku jest niedozwolona.

Licznik jest wymieniany bez wyłączania zasilania użytkowników i odłączania napięcia. Przegląd techniczny odbywa się w trybie bezpiecznym, weryfikacja błędów urządzeń pomiarowych odbywa się również na linii roboczej bez wyłączania.

Przed wyborem obwodu do podłączenia przekładnika prądowego do licznika należy sprawdzić przydatność urządzenia do tego przypadku zastosowania. Jeżeli urządzenie jest przeznaczone do bezpośredniej instalacji, zabrania się używania go w połączeniu z transformatorem. Warunki pracy miernika opisane są w paszporcie technicznym, który zawiera zalecany schemat połączeń.

Instalacja urządzenia jednofazowego

Przewód obwodu mocy działa jak osłona pierwotna w transformatorach jednofazowych, wartość prądu znamionowego osiąga 100 lub więcej amperów. Przez uzwojenie wtórne przepływa prąd nieprzekraczający 5 A. Urządzenie jednofazowe jest zainstalowane w szczelinie między linią zasilającą.

Odbiorcy nie powinni być podłączani do linii przed zainstalowanym licznikiem.

W obwodzie zasilającym zamontowana jest automat - jest niezbędny przy wymianie urządzenia, gdy trzeba odłączyć zasilanie sieciowe. Ten sam wyłącznik jest instalowany za grupą pomiarową urządzeń w celu wyłączenia odbiornika w przypadku awarii po jego stronie. Z tyłu urządzenia znajduje się schemat instalacji licznika elektrycznego.

Urządzenie posiada 4 zaciski do kontaktu. Faza i zero są połączone zgodnie ze schematem:

• zacisk 1 jest dołączony do zacisku fazowego;
• zacisk 2 jest podłączony do styku fazy wyjściowej;
• zacisk 3 jest podłączony do kabla zerowego zasilania;
• zacisk 4 jest połączony z wylotem zerowym.

Taki schemat stosuje się przy podłączaniu urządzenia pomiarowego w prywatnym budynku, mieszkaniu w wielopiętrowym budynku lub małym pawilonie handlowym.

Instalowanie miernika wieloobrotowego

Trójfazowe liczniki energii elektrycznej są instalowane w sieciach wieloprzewodowych za pomocą przetwornika prądu. Takie urządzenia pomiarowe nazywane są miernikami transformatorowymi, ponieważ współpracują ze sobą. Przetwornice służą do pośredniego podłączenia do sieci o dużej mocy, uzwojenie pierwotne jest zastąpione przewodem elektrycznym. Urządzenie kontroluje ładunek elektryczny, gdy elektrony poruszają się wzdłuż uzwojenia wtórnego, co odbywa się na zasadzie indukcji elektromagnetycznej.

Obwód dziesięcioprzewodowy

Zastosowano dziesięcioprzewodowy system przełączający z izolacją obwodów mocy o dużej mocy, którą zapewniają transformatory. Izolacja galwaniczna stosowana jest w warunkach przemysłowych lub domowych i gwarantuje bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń. Wadą takiego układu jest duża ilość kabli.

Schemat połączeń występuje w następującej kolejności:

• zacisk 1 - do wejścia fazowego (A);
• zacisk 2 - do wejścia obwodu pomiarowego urządzenia fazowego (A);
• styk 3 - do wyjścia napędu pomiarowego (A);
• zacisk 4 - zacisk wejściowy fazowy (V)
• zacisk 5 - wejście obwodu pomiarowego fazy (V);
• pin 6 - wyjście fazowe (B);
• zacisk 7 - wejście fazowe (C);
• pin 8 - wejście pętli pomiaru fazy.

Transformatory są połączone za pomocą styków L1 i L2 z przerwą w linii. Jeśli urządzenia jednoobrotowe działają tylko przy napięciu 220 V, to urządzenia wieloprętowe mierzą pobór mocy w obwodach o mocy 380 V.

Zalety licznika trójfazowego w porównaniu z urządzeniem jednofazowym:

• pozwala zaoszczędzić energię elektryczną w nocy (około 50%);
• błąd pomiaru wynosi 2-2,5%;
• zapewnione jest automatyczne zapisywanie i analiza wskaźników w dzienniku zdarzeń;
• Możesz eksportować odczyty przez sieć na odległość, do tego jest wbudowany modem zasilania elektrycznego.

Z niedociągnięć odnotowuje się wymaganie doświadczenia w instalowaniu sprzętu elektrycznego i duże wymiary urządzenia.

Trudność polega na tym, że przy podłączaniu jednofazowego urządzenia pomiarowego istnieje jeden podstawowy system. A przed podłączeniem przekładnika prądowego do miernika trójfazowego należy wybrać jedną wersję spośród podobnych schematów.

Inne systemy połączeń

Uproszczony schemat to połączenie w gwiazdę. Ułatwia to instalację miernika, ponieważ stosuje się mniej przewodów zewnętrznych, co jest spowodowane złożoną konstrukcją układu połączeń wewnętrznych. W konstrukcji transformatora znajduje się obwód magnetyczny zawierający 3 pręty. Każdy z nich ma uzwojenie pierwotne i wtórne. Pierwotny jest pod wysokim napięciem, a z obwodu wtórnego do użytkowników dostarczana jest energia elektryczna o niskim napięciu.

Końce każdego uzwojenia są ze sobą połączone, a fazy konsumenckie wyłaniają się z początku zwojów. Z połączenia końcówek wyprowadzany jest przewód neutralny (zero), który służy jako korektor obciążenia w celu wyeliminowania przepięć w sieci. Powstaje trójfazowy 4-przewodowy obwód, często używany do napowietrznych linii elektrycznych.

Okazuje się, że dwa rodzaje napięcia: liniowe i fazowe. Napięcie pierwszego typu przekracza napięcie fazowe √3 razy, dlatego mnożąc 220 V przez √3, otrzymujemy liniową moc sieci 380 V. Prąd fazowy jest równy prądowi liniowemu, przechodzą przez uzwojenia w ten sam sposób.

Podczas łączenia uzwojeń metodą delta fazy łączy się zgodnie ze schematem:

• koniec A - z początkiem B;
• koniec B - z początkiem C;
• koniec C - z początkiem A.

Uzwojenia są połączone szeregowo. Ta metoda jest stosowana dla linii o zrównoważonym obciążeniu, gdzie nie ma zmian w zależności od fazy. Napięcie fazowe i sieciowe mają taką samą wartość, a prąd linii przekracza napięcie fazowe √3 razy.

Aby wybrać schemat połączenia, bierze się pod uwagę, że po podłączeniu zgodnie z typem gwiazdy tworzone są dwa rodzaje napięcia, a schemat trójkąta pozwala tylko na 380 V.

Wyjścia obwodów wtórnych są połączone, a uziemienie jest ustawione, ale w dokumentach towarzyszących licznikowi (paszporty) takie wymaganie nie zawsze jest wyrażone. Jeśli komisja do przyjęcia sprzętu do eksploatacji nalega na usunięcie kabla uziemiającego, pętla będzie musiała zostać usunięta. Montaż urządzeń elektrycznych odbywa się wyłącznie zgodnie z opracowanym projektem do produkcji robót.

Obwody kombinowane na autostradach są rzadko używane ze względu na duże błędy pomiarowe i trudności w identyfikacji awarii na uzwojeniach transformatora trójfazowego. W obwodach z izolowanym przewodem neutralnym stosuje się obwód z podłączeniem dwóch przekładników pomiarowych (niepełna gwiazda). Takie wtrącenie reaguje wrażliwie na przerwę w kablu fazowym.

Obwody wtórne są zawsze obciążone, ich praca odbywa się w trybie zbliżonym charakterystyką do zwarcia. Przerwa w obwodzie wtórnym powoduje utratę kompensacyjnego efektu indukcji elektromagnetycznej od prądu przepływającego przez zwoje wtórne. Takie awarie prowadzą do przegrzania obwodu magnetycznego.

Transformator trójfazowy dobierany jest z uwzględnieniem współczynnika konwersji zgodnie z zasadami PUE1.5.17. Ustala się, że prąd w obwodzie wtórnym przy podłączeniu maksymalnego obciążenia nie powinien spaść poniżej 40% prądu znamionowego urządzenia pomiarowego. Prawidłowy rozkład styków i naprzemienne zaciski faz A, B i C są kontrolowane przez miernik fazy.