для чего ставят трансформаторы тока перед прибором учета

Схемы подключения трансформаторов тока для электросчетчиков, как правильно установить

Применяя энергосистемы различного вида нужно быть готовым к особым моментам. Из-за них нужно совершить преобразование электрических величин в идентичные с обозначенным соотношением. Трансформаторы тока для электросчетчиков разработаны с целью существенного расширения типовых границ измерений устройствами учета.

Общие требования

Энергомер разработан специально для определения величины расходуемой мощности электрических устройств и для упрощения расчетов нагрузки на розетку. Обучение тому, как им пользоваться происходит быстро. Ведь помогает инструкция по использованию.

Принцип работы и назначение измерительного трансформатора

Нужны достижения определенных показателей, при которых верно функционирует оборудование. Монтаж приборов нужно поручить опытным специалистами. Они должны обладать группой допуска к электротехническим работам как минимум третьего уровня. А перед монтированием трансформаторов тока (ТТ) нужно проверить механизм на присутствие изъянов. Они могут возникнуть в результате неправильной сборки или повреждений.

Измерительные трансформаторы превращают базовые сведения электрических цепей (напряжение или ток), сокращая их количество до предписанного значения. Работают аппараты по-разному. Это обусловлено их внутренним механизмом и предназначением.

Обозначение упрощает обращение с ними. Оно поможет выбрать наиболее подходящий механизм. Маркировка прибора обусловливается типом механизма. Например, ТТ свойственны такие обозначения, как: «Т» (1-ая буква) – трансформатор тока. А 2-ая буква в названии указывает на тип механизма.

Обозначения и их значения:

Третья буква обозначается вещество изоляции. Правильное изолирование токопроводящих деталей способствует безопасности.

Обозначения веществ изоляции и их значения:

После букв есть числовые обозначения. Эти обозначения указывают коэффициент трансформации, климат и класс изоляции.

Схемы подключения трехфазного счетчика электроэнергии

Только верно присоединенный счетчик правильно определяет и контролирует количество используемого тока. Поэтому прибор следует верно присоединить. Схема монтирования обусловливается видом.

Полукосвенная

В сеть монтируется с ТТ. Поэтому возможно присоединять в сети с высокими мощностями. Разрешается до 60 кВт. Применяя этот метод учета, для установления трат стоит разность показателей умножать на определенное значение трансформации.

Десятипроводная

Она пользуется большой популярностью. Именно ее эксперты советуют устанавливать сейчас. Ведь она имеет ряд преимуществ. У них нет гальванической связи токовых цепей прибора учета и цепей напряжения. Поэтому подключать ее гораздо безопаснее. А еще благодаря ей удобнее проводить манипуляции.

Не нужно отключать установки при смене счетчика или при проведении различных манипуляций. Он отличается правильностью. Ведь сбор сведений по всем фазам происходит независимо. Если происходит нарушение цепей учета по какой-то из фаз, функционирование учета на других фазах продолжается.

3х-фазный счетчик для правильного функционирования монтировать аккуратно. Особенное внимание стоит уделить маркировке. 10-проводная требует больше проводов, чем остальные схемы.

10-проводная имеет недостаток: значительный расход проводника для сборки вторичных цепей учета.

Семипроводная

Свое название получила из-за числа проводов, применяемых во время присоединения. Считается устаревшей, хоть и встречается.

Трансформаторный счетчик должен иметь контактную панель. Если ее нет, то должна присутствовать колодка. Они служат проводником соединения. Их располагают посреди электрического шнура и счетчика.

С совмещенными цепями

Во время этого способа цепи напряжения подсоединяют к токовым цепям монтажом соединений на ТТ.

Звезда

Неполная

Устанавливать неполную звезду стоит лишь в сетях, где есть нулевые изолированные точки. Они ограждают от междуфазных КЗ. Она откликается лишь на отдельные появления КЗ однофазного.

Полная

Если есть глухозаземлённая нейтраль, то нужно присоединение ТТ к трём фазам.

Косвенное

Если в сети аппараты, использующие энергию электричества, тратят ее больше номинального значение силы тока, проходящего сквозь счётчик тогда стоит вмонтировать разделительные ТТ. Присоединяют их в разрыв силовых токоведущих шнуров.

С двумя ТТ

В сетях 380 В, при образовании систем учёта расходуемой мощи больше 60кВт, 100А электросчетчик устанавливают, применяя косвенную схему присоединения трехфазного через ТТ. Это помогает измерять большую используемую мощь при помощи аппаратов учёта для меньшей мощи, используя коэффициент пересчёта показателей устройства.

Меркурий 230

Схемы сборки счетчика Меркурий с применением ТТ отличаются сложностью. Подключающий не должен забывать в процессе об ответственности. Обычно он применяется в сети 380 вольт.

В фильтр токов нулевой последовательности

Если есть однофазовое и двухфазное КЗ «земля», то выявляются токовые объемы в реле.

Как правильно подключить счетчик через трансформаторы тока и напряжения

Почти у всех счетчиков присутствует изображение того, как верно устанавливать их. Там есть обозначение контактов. А еще подробные обмоточные данные есть в паспорте.

Как выбрать трансформатор

Перед тем, как отдать предпочтение какому-то виду счетчика следует прочитать пункт 1.5.17 ПУЭ. Там написано, что объем вторичной обмотки не должен опускаться меньше 40% от установленного при самой большой нагрузке, ниже 5% при минимальной.

Стоит проследить за тем, чтобы была установлен лишь верный порядок фаз A, B, C. Фазометр определит это.

Еще стоит наблюдать за U и I. Первое значение должно быть равно напряжению или быть выше его, а второе, силе тока.

3 однофазных аппарата заменят трехфазный. Но, стоит знать, что каждый нуждается в своем преобразователе, что делает монтаж сложнее.

Прямого или непосредственного включения

Прямым включением агрегата называется непосредственное присоединение к системе в 220 и 380 В. Данное монтирование счетчика в электрическую линию отличается простотой. Нужно подсоединить окончания кабеля с обеих сторон.

При обычном наборе приборов этот метод подключения себя эффективен.
Но если среди приборов есть котел отопления, то метод нужно поменять на другой.

Однофазная цепь

Однофазная цепь состоит из двух шнуров. По одному из них ток поступает к пользователю, а по-другому идет обратно. При разъединении цепи ток не пройдет.

Узел счета — место соединения трансформатора тока с несущим проводником. Обычно им является электрошкаф со счетчиком.

Класс точности

Если верно выбрать ТТ, то покупатель сможет подключить замерные и защитные устройства к линиям высокого напряжения. Степень класса точности — самый важный параметр. Он указывает на погрешность измерения. Она не должна превышать критерии установленных государственных норм. Класс точности обусловливается базовыми особенностями. Туда входят погрешность по току и углу, а также индекс относительной полной погрешности. 2 первых коэффициента обусловливаются током намагничивания.

В аппаратах промышленного применения применяются несколько видов точности: 0.1, 0.5, 1.0, 3.0 и 10Р.

Согласно ГОСТу, класс точности должен быть ориентирован на токовые погрешности. Например, для коэффициента в ± 40 необходим класс 0.5, а для ±80—класс 1.0. Необходимо заметить, что классы 3.0 и 10Р согласно правилам не нормируются. Буква «S» указывает на класс точности в границах 0.01-1.2. Класс 10Р применяется для защиты. Относительная полная погрешность нормирования не превышает 10%.

Разрешается применения аппаратов с классом точности 1.0. Но применять их можно лишь, если у счетчика класс точности в две единицы.

Замена трансформаторного устройства нужна, если:

Использование переходной испытательной коробки

Испытательная переходная коробка (КИП) создана для «закоротки» (шунтирования) токовых цепей.

Особенности монтажа электронного счетчика

Электрический счетчик разрешено монтировать прямым способом. А еще его можно смонтировать с помощью ТТ, применяющиеся в предприятиях.

Выбирая электросчетчик стоит обязательно учитывать общую мощь расходуемой энергии. Если расход составляет при одновременно включенных устройствах порядка 7 кВт, счетчик можно установить на 5-40А, но лучше, если поставить его на 5-60А.

Щит в квартиру выбирают в соответствии с номенклатурой и габаритами планируемого оборудования.

Источник

Подключение счетчика через трансформаторы

Общие требования

Схемы подключения счетчиков через измерительные трансформаторы можно разделить на две группы: полукосвенного и косвенного включения.

При схеме полукосвенного включения, счетчик включается в сеть только через трансформаторы тока (ТТ). Такая схема, как правило, применяется для средних и крупных предприятий которые питаются от сети 0,4кВ и имеют присоединенную нагрузку свыше 100 Ампер.

При схеме косвенного включения, счетчик включается в сеть через трансформаторы тока (ТТ) и трансформаторы напряжения (ТН). Такие схемы применяются, как правило, для крупных предприятий имеющих на своем балансе трансформаторные подстанции и другое высоковольтное оборудование которое питается от сети выше 1кВ.

Счетчик трансформаторного включения имеет 10 либо 11 выводов:

Как видно на картинке выше выводы №1, 3, 4, 6, 7 и 9 используются для подключения токовых цепей (от трансформаторов тока), а выводы №2, 5, и 8 — для подключения цепей напряжения (от трансформаторов напряжения — при косвенной схеме включения либо напрямую от сети — при полукосвенном включении). 10 вывод, как и 11 (при его наличии), служит для подключения нулевого проводника к счетчику.

В соответствии с п. 1.5.16. ПУЭ класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5.

Кроме того в соответствии с п.1.5.23. ПУЭ цепи учета (цепи от трансформаторов до счетчика) следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки. При этом токовые цепи должны выполняться сечением не менее 2,5 мм 2 по меди и не менее 4 мм 2 по алюминию (п.3.4.4 ПУЭ), а сечение и длина проводов и кабелей в цепях напряжения счетчиков должны выбираться такими, чтобы потери напряжения в этих цепях составляли не более 0,25% номинального напряжения (п. 1.5.19. ПУЭ). (Как правило цепи напряжения выполняются тем же сечением, что и токовые цепи)

Как было написано выше цепи учета необходимо выводить на сборки зажимов или испытательные блоки, так что же представляет из себя испытательный блок?

Испытательный блок или испытательная коробка представляет из себя сборку зажимов предназначенных для подключения электросчетчика и обеспечивающих возможность удобного и безопасного проведения работ со счетчиком:

ВАЖНО! Винты для закорачивания первых выводов токовых цепей обязательно должны быть вкручены при семипроводной схеме подключения и выкручены при десятипроводной схеме.

Перемычки для закорачивания токовых цепей должны быть замкнуты только на время монтажа и проведения других работ со счетчиком, в рабочем положении перемычки должны быть разомкнуты!

Подключения счетчика через трансформаторы тока

Как уже было написано выше при напряжении сети 0,4 кВ (380 Вольт) и нагрузках свыше 100 Ампер применяются схемы полукосвенного включения счетчика, при которой цепи напряжения подключаются к счетчику напрямую, а токовые цепи подключаются через трансформаторы тока:

Примечание: Расчет трансформатора тока можно произвести с помощью нашего онлайн калькулятора.

Существуют следующие схемы подключения счетчиков через трансформаторы: десятипроводные, семипроводные и с совмещенными цепями (может использоваться только при полукосвенном включении). Разберем каждую из схем в отдельности:

2.1 Десятипроводная схема

Принципиальная десятипроводная схема подключения счетчика через трансформаторы тока:

Фактически десятипроводная схема будет иметь следующий вид:

Преимущества десятипроводной схемы:

Недостатки десятипроводной схемы:

2.2 Семипроводная схема

Принципиальная семипроводная схема подключения электросчетчика через трансформаторы тока:

Фактически семипроводная схема будет иметь следующий вид:

Примечание: Обратите внимание в принципиальной схеме закорочены и заземлены выводы «И2» трансформаторов тока, в то время как в фактической семипроводной схеме закорочены и заземлены выводы «И1». Для правильной работы схемы учета не имеет значения какую группу выводов заземлять (И1 или И2), главное что бы заземлены они были только с одной стороны, поэтому оба варианта схем верны.

Преимущества семипроводной схемы:

Недостатки семипроводной схемы:

2.3 Схема с совмещенными цепями

Принципиальная схема подключения электросчетчика через трансформаторы тока с совмещенными цепями.

При данной схеме цепи напряжения объединяются с токовыми цепями путем установки перемычек на трансформаторах от контакта Л1 к контакту И1.

Фактически схема с совмещенными цепями будет иметь следующий вид:

Схема с совмещенными цепями не соответствует требованиям действующих правил и в настоящее время не применяется, однако она все еще встречается в старых электроустановках.

3. Подключение счетчика через трансформаторы тока и напряжения

В случае необходимости организации учета электрической энергии в сети выше 1000 Вольт применяется схема косвенного включения счетчика при которой токовые цепи подключаются к счетчику через трансформаторы тока, а цепи напряжения подключаются через трансформаторы напряжения:

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Читайте так же:

29 комментариев

Принципиальные схемы правильные. Фактические просто бред. В десятипроводной попутаны и1 и и2. В семипроводной на нулевую клемму счетчика подключен вместо нуля общий заземленный провод. И даже если снять перемычки и1 и и2 все равно попутаны. Автор сколько начинающих электриков вы кинули со своими бредовыми фактическими схемами. Ни одна из схем не соответсвует ПУЭ и не позволяет подключить образцовый счетчик. Поищите в нете правильные схемы а потом публикуйтесь ведь люди вам могли и поверить.

Юрий, вы не правы. Схемы правильные. Вы вообще на практике сталкивались с тем о чем говорите? Я раньше работал электромонтером в энергоснабжающей организации и лично собирал данные схемы, в настоящий момент работаю тамже в должности инспектора и по долгу службы проверяю схемы с помощью вольтамперфазометра и образцового счетчика. И принципиальные, и фактические схемы составлены правильно и легко позволяют проводить проверку учета любым из перечисленных мной способов и полностью соответствуют требованиям действующих правил.
Поэтому с удовольствием послушал бы какие именно пункты ПУЭ нарушают данные схемы, не могли бы вы уточнить? И по поводу общего заземляющего провода, то же правила почитайте и куда в РУ-0,4 подключается PEN проводник.

Анатолий, Вы приводите вверху принципиальную правильную схему и потом на фактической собираете ее не правильно. Останавлюсь на семипроводной. На принципиальной объединены и заземлены выводы И2 ТТ и подключены на нагрузочные входы счетчика 3,6,9-правильно. На фактической:
1. Установленные подвижные перемычки закорачивают вторичные обмотки ТТ (при вкрученных винтах в перемычку с обратной стороны ИКК). Счетчик будет стоять.
2. При снятии подвижных перемычек выводы ТТ И2 будут подключены на генераторные входы счетчика 1,4,7. Если по простому счетчик пойдет в обратную сторону.
3. То что в конце концов и защитный заземляющий и нулевой проводники объединены не отменяет необходимости проложить до 10 клеммы именно нулевой провод. Смотрите свою же принципиальную схему.
4. ПУЭ 1.5.23. Цепи учета следует выводить на самостоятельные сборки зажимов или секции в общем ряду зажимов. При отсутствии сборок с зажимами необходимо устанавливать испытательные блоки.
Зажимы должны обеспечивать закорачивание вторичных цепей трансформаторов тока, отключение токовых цепей счетчика и цепей напряжения в каждой фазе счетчиков при их замене или проверке, а также включение образцового счетчика без отсоединения проводов и кабелей.
Ваша схема не позволяет подключить образцовый прибор без отключения проводов.
5. Да и вообще сравните пожалуйста свою принципиальную схему со своей же фактической!
6. Правильных схем в нете полно.

P.S. Анатолий от ИКК до счетчика у Вас три токовых провода лишние. Тянется один общий и перемычки на счетчике. Еще раз смотрите принципиальную схему.

Юрий, Вам необходимо вспомнить теорию. Как протекает электрический ток в цепи? Он протекает по замкнутому контуру. Соответственно не имеет значения какой из выводов вторичной обмотки тт заземлять, и1 или и2.
1. Закоротки в испытательном блоке закорачивают выводы тт только на время проведения работ со счетчиком (например его замена) т.к. тт должны работать в режиме короткого замыкания иначе тт могут выйти из строя о чем, кстати, и идет речь в приведенном Вами пункте ПУЭ. При работе счетчика данные закоротки размыкаются.
2. В семипроводной фактической схеме на тт закорочены и1 общий провод от них идет на закорачивающую шину икк где опять разделяются и идут до счетчика. Разделение сделано на икк потому что этот вариант надежнее по сравнению с установкой перемычек в счетчике, поэтому некоторые энергоснабжающие организации и вовсе стали запрещать ставить перемычки в счетчике. Разница между принципиальной схемой и фактической только точка заземления и1 или и2.
Нулевой провод можно провести еще один, но это будет не ужный дополнительный расход проводника, т.к. заземление тт выполняется pen проводником.
В целом схема полностью соответствует приведенному Вами пункту ПУЭ.

Я все же считаю, что при эксплуатации любого изделия, в том числе и КИП следует руководствоваться эксплуатационными документами. По ЭД КИП она подключается по семипроводной системе. Поворотные перемычки токовых цепей предназначены для возможности размыкания токовых цепей счетчика, что требует и ПУЭ. А для закорачивания токовых цепей предназначена шина на нижней стороне КИП. В десятипроводной системе конструктивные элементы КИП используются не по назначению, предусмотренному производителем.

«По ЭД КИП она подключается по семипроводной системе.» Ну в данной статье нет конкретных указаний о том какую из предложенных схем использовать, здесь просто приведены варианты схем для ознакомления. Вы считаете, что использовать необходимо семипроводную схему, а я в свое время проработал 5 лет в одной из энергоснабжающих организаций, так вот эта организация прямо в технических условиях на подключение указывала, что подключение средств расчетного учета должно быть выполнено по десятипроводной схеме, соответственно семипроводные схемы не принимались, средства расчетного учета не пломбировались пока такие схемы не переделывались на десятипроводные. Правильно ли это или нет — мнения могут быть разные, но однозначно требования энергоснабжающих организаций по средствам расчетного учета должны выполняться. Что касается требований ПУЭ, то и десятипроводная и семипроводная схемы представленные в данной статье полностью им отвечают.
«А для закорачивания токовых цепей предназначена шина на нижней стороне КИП» Дайте угадаю — Вам никогда не приходилось эксплуатировать счетчики подключенные через испытательные блоки (ИБ), верно?)
Данные схемы составлены с учетом удобства эксплуатации. Поворотные перемычки, как и должны, служат для закорачивания вторичных выводов ИТТ, что бы можно было производить работы со счетчиком связанные с размыканием токовых цепей (например замена счетчика). Такие же схемы как Вы описываете, где для закорачивания токовых цепей используется шина на нижней стороне КИП действительно встречаются и применяются, но уважением со стороны людей эксплуатирующих такие схемы, мягко говоря, не пользуются, т.к. в этом случае для проведения работ в измерительных цепях при себе постоянно нужно иметь минимум три специальных винта, либо их надо оставлять где-то возле ИБ и они ВСЕГДА теряются, но даже если у тебя есть с собой эти три заветных винтика их необходимо вкрутить в находящийся под напряжением ИБ, т.е. как то насадить их на отвертку и попасть в соответствующее отверстие на ИБ, одно не осторожное движение и они слетают, особенно здорово когда работаешь в подстанции и они улетают под ячейки, в кабельные каналы и т.д. я уже не говорю о том, что вкручивание этих винтов — это работа под напряжением которая должна выполняться в электроизолирующих перчатках, а это просто «ОЧЕНЬ удобно», в эти прекрасные моменты специалист выполняющий данную работу вспоминает добрым словом и человека собравшего данную схему, и его родителей, и его бабушек с дедушками и так до седьмого колена, в конце желая ему больше никогда не размножаться)

Полностью согласен с Дмитрием! Кстати в энергоснпбжающей организации в которой я работаю так же запрещена установка перемычек в счетчике.

Источник

Трансформаторы тока для электросчетчиков: обзор конструкций и схем подключения простыми словами для начинающего электрика

Трансформаторы тока применяются для подключения электросчетчиков к очень мощным нагрузкам, которые нельзя подавать на прибор учета при обычном прямом методе измерения.

Такой способ называется косвенным замером. Он широко распространен в энергетике, на промышленных предприятиях с большими перетоками электрических мощностей, а также в частных домах с трехфазным питанием.

Как все это работает и какие схемы подключения лучше выбрать для разных нагрузок читайте ниже.

Назначение трансформаторов тока простыми словами

Основная задача

Трансформатор тока (сокращенное общепринятое обозначение ТТ) создан для работы в электрических схемах как простой преобразователь, способный с высокой точностью пропорционально понижать токи высоких величин до номинальных вторичных значений без изменения частоты сигнала.

На его вход подается первичный переменный ток большой величины, а по выходной цепочке протекает уменьшенное, преобразованное значение нагрузки.

Этот процесс легко представить совмещенными графиками синусоид обоих токов с их отображением на простой векторной диаграмме единичной окружности.

Синусоида первичного тока I1, проходящего по силовым шинам, показана графиком с высокой амплитудой, которая может превышать, например, 100 или 200 ампер. Допустим, что она отстоит от начала координат на какой-то угол α.

Ее форма и величина станет преобразовываться в ТТ во вторичную величину I2 со значительно меньшей амплитудой, например, 1 или 5 ампер.

Графики синусоидальных гармоник легко упрощаются векторными выражениями, построенными на плоскости единичной окружности. Они облегчают понимание происходящих процессов, позволяют проще их анализировать.

Векторная диаграмма просто рисуется и наглядно показывает пропорции величин каждой составляющей и их направление.

Сейчас же сделаем простой вывод: в любой момент времени ti синусоида I2 повторяет форму сигнала I1 и отличается от нее строго на определенную величину, называемую коэффициентом трансформации Ктт.

Его так и записывают на шильдике корпуса: выражением отношения первичного тока, показанного на первом месте, ко вторичному, например, 200/5.

В принципе здесь используется та же технология и маркировка, что у обычного трансформатора напряжения, где вместо ампер показываются вольты.

Практическое применение

Трансформаторы тока создаются в качестве измерительных приборов, обладающих определенными метрологическими характеристиками. Они работают в цепях измерения и схемах защитных устройств.

Их оценивают классами точности по двум параметрам:

Далее разбираемся с конструкцией и принципами работы.

Как устроены трансформаторы тока: краткие сведения для новичков

Конструкцию ТТ поясняет нижерасположенная картинка.

Внутри корпуса из негорючего диэлектрического материала, например, пластика, не поддерживающего горения, расположены:

Количество витков вторичной обмотки определяет величину коэффициента трансформации, а ее поперечное сечение подбирается по величине нагрузки в номинальном и аварийном режиме.

У отдельных измерительных ТТ вместо первичной обмотки сразу создается сквозное отверстие в корпусе, через которое пропускается силовая шина распределительного шкафа или мощный провод. Их так и называют: шинные.

Среди таких конструкций существуют модели с разъемным сердечником, позволяющим оперативно надевать и снимать ТТ, выполнять измерения без выполнения дополнительных подготовительных работ. По этому принципу работают обычные электроизмерительные клещи.

Я их показываю здесь потому, что они могут быть использованы для проведения тех же замеров, что и ТТ, стационарно установленные для подключения к электросчетчикам. По ним осуществляют контрольный замер первичной, да и вторичной нагрузки, проходящей по цепям измерения.

Как работает трансформатор тока в электрической схеме счетчика: последовательное объяснение с демонстрацией наглядными картинками

По первичной обмотке от электроснабжающей организации к потребителям течет силовой ток I1. Он преодолевает электрическое сопротивление подключенных шин.

Вокруг токопровода формируется вращающееся поле с магнитным потоком fe1, расположенным перпендикулярно движению вектора I1.

Он пронизывает железо магнитопровода, улавливается им. Внутри сердечника наводится магнитный поток F1.

Такая схема ориентации обеспечивает минимальные потери энергии, затрачиваемые на преобразования электромагнитных полей.

Магнитный поток F1, пересекая перпендикулярно расположенные ему витки вторичной обмотки, создает в них электродвижущую силу Е2. Под ее влиянием в замкнутой на измерительный прибор вторичной катушке по закону Ома возникает электрический ток I2.

I2 преодолевает полное сопротивление вторичной обмотки и подключенной к ней нагрузке. Ей может быть токовая катушка амперметра, электромагнитного реле или электросчетчика.

По обмотке измерительного прибора протекает синусоида, уменьшенная строго на величину коэффициента трансформации ТТ. Его величина задается во время проектирования устройств, а замеряется при наладках и проверках работы электрической схемы.

Какие 2 опасности существуют при эксплуатации трансформаторов тока: их важно знать

Что происходит при пробое или повреждении изоляции

Сердечник ТТ выполнен из электротехнической стали, обладающей хорошей проводимостью. Он покрыт диэлектрическим слоем, разделяющим первичные и вторичные электрические цепи, но связывает их магнитным потоком.

Этот слой может быть случайно поврежден по разным причинам. Тогда происходит стекание высокого потенциала первичной схемы на вторичную цепочку.

Опасный потенциал способен не только повредить менее защищенное измерительное оборудование, но и нанести серьезные повреждения здоровью людей, вызвать у них электротравмы.

Для предупреждения этого явления все вторичные цепи ТТ подлежат обязательному заземлению.

Оно призвано безопасно отводить случайно возникающий потенциал с работающего оборудования на заземляющий контур здания и дальше.

Чем опасен режим работы при разомкнутой вторичной цепи

ПУЭ предъявляет повышенные требования к монтажу и прочности вторичных цепей ТТ. Они должны выполняться медным проводом с сечением не менее чем 2,5 мм квадратных.

При прохождении тока I1 по первичной обмотке во вторичной схеме протекает энергия с очень большим потенциалом напряжения. В рабочем режиме она всегда замкнута накоротко, а если ее разомкнуть, то на разрыве сразу возникает высоковольтное напряжение в несколько киловольт.

Оно опасно как для низковольтного оборудования, так и людей, находящихся рядом. Поэтому ТТ, даже выведенные в резерв, запрещено оставлять с разомкнутыми выводами. На них всегда должна стоять надежная шунтирующая закоротка.

ТТ массово используются не только в сети 0,4 киловольта, но и во всех высоковольтных схемах. Они выполняют не только задачи точного измерения текущих нагрузок, но и обеспечивают надежную работу систем защит и противоаварийной автоматики при возникновении аварийных режимов.

Обычно для всех цепей выше 1000 вольт ТТ изготавливают комбинированными устройствами, состоящими из одной силовой первичной обмотки и двух или более вторичных:

Трансформаторы тока высоковольтного оборудования, в соответствии с действующим напряжением электроустановки, могут располагаться в специальных закрытых ячейках или монтироваться на открытых распредустройствах.

Трансформаторы тока — схемы подключения к электрическим счетчикам: 2 типа

Перед монтажом ТТ на место стационарной установки необходимо в обязательном порядке уточнить направление каждой нагрузки по обмоткам, когда электроэнергия движется по шинам к потребителю. С этой целью на корпусе наносится маркировка.

У отечественных изделий принято следующее обозначение:

У многообмоточных ТТ вторичные катушки дополнительно обозначаются цифрами, а их выводы имеют вид:

Этим заводским обозначениям стоит верить в подавляющем большинстве случаев. Но, на моей практике встречались случаи, когда маркировка отсутствовала, была повреждена или даже не соответствовала реальному направлению навивки вторичной обмотки, что крайне недопустимо.

Неправильное подключение направит вторичный вектор I2 через катушку электросчетчика в противоположную сторону. Тогда счетный механизм станет работать с большими погрешностями.

Методику этой проверки я подробно привожу ниже по тексту в специальном разделе, посвященном проверкам и наладкам.

Схема подключения счетчика с трансформатором тока: самый редкий вариант

Устройство внутренних цепей однофазного электросчетчика и маркировку клемм для его монтажа показываю ниже.

Из электротехнических устройств внутри корпуса работают катушка тока и напряжения. Они соединены проводами с клеммными выводами, которые расположены слева направо и обозначены цифрами:

Винт напряжения при эксплуатации всегда должен быть плотно зажат. Он используется только при метрологических поверках.

Практически все однофазные счетчики, устанавливаемые в жилых зданиях, работают по этой схеме, являясь приборами прямого включения. Они предназначены для учета нагрузок бытовой сети, а она ограничивается действующими нормативами.

Однако ГОСТ 6570-75 предусмотрел возможность совмещения индукционного счетчика с трансформатором тока для сети 220 вольт по следующей схеме.

В ней дополнительно изменяется коммутация токовых цепей:

Монтаж нулевого провода и цепей напряжения остается прежним. Для снятия показаний потребуется обычный результат вычисления счетного механизма умножать на коэффициент трансформации используемого ТТ.

В принципе это довольно редкая разработка, на практике мне не пришлось ее увидеть в действии.

Схема подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока: 5 типовых проектов

Вначале напомню структуру электросчетчика на 3 фазы прямого включения. Он состоит их трех одинаковых цепей однофазного счетчика, рассмотренного выше.

Каждая часть замеряет мощность потребления в своей фазе, а затем их результат учитывается общим счетным механизмом.

Для подключения к цепям ТТ и ТН эта схема может отличаться у различных моделей за счет изменения расположения и чередования клемм. Показываю ее упрощенно без поясняющих надписей.

Под различные варианты учета нагрузок она подключается разными методиками. Привожу кратко только пять наиболее популярных способов.

Чтобы не затруднять чтение схем, я на них не стану показывать заземление вторичных обмоток токовых цепей. Просто помните, что их надо всегда надежно монтировать.

Схема полной звезды в сети 0,4 кВ

Этот метод используется для трехпроводной и четырехпроводной схемы с напряжением 380 или 220 вольт. Отличия между ними показал черной пунктирной линией, обозначающей нулевой провод цепей напряжения.

В трехпроводном варианте он просто отсутствует (клемма «10» остается не задействованной), а в четырехпроводном — присутствует. Других отличий нет.

Трансформаторы тока каждой фазы своими линейными выводами врезаются в силовую цепь, а клеммами вторичных цепей подключаются на соответствующие им ввода в счетчик. Например, для фазы «А» И1 коммутируется на «1», а И2 — на «3».

Цепи напряжения фаз подаются с входной клеммы Л1 на свой ввод счетчика: «2», «5» или «8».

Схема полной звезды в высоковольтной сети

Для учета нагрузок высоковольтного оборудования требуется использовать измерительные трансформаторы напряжения (ТН). У них на вторичные цепи выводится 100 вольт.

Первичные обмотки ТН подключаются к питающим шинам силовой нагрузки, а с вторичных — подается питание на электросчетчик.

Схема подключения трехфазного счетчика через три ТТ и три ТН в принципе повторяет предыдущую, но немного усложняется, имеет следующий вид.

Обозначение черной пунктирной линии несет тот же смысл, что и раньше.

Схема неполной звезды в сети 0,4 кВ

Этот вариант подключения можно использовать ради экономии оборудования за счет исключения одного ТТ. Метод вполне рабочий.

Схема подключения трехфазного счетчика через два трансформатора тока имеет такой вид.

Во вторичных цепях вывод И1 ТТ1 подключается на клемму «1», а И1 ТТ2 — на «7». Выводы И2 обоих ТТ объединены и подключены к клемме «4». Клеммы «3», «6» и «9» закорочены между собой.

Цепи напряжения на электросчетчик подаются от своих шин.

Схема неполной звезды в сети высоковольтного оборудования

Принцип подключения двух ТТ часто используется на энергетическом оборудовании высоковольтных линий, где для учета мощности применяются измерительные ТН, преобразующие напряжение каждой фазы в безопасную величину 100 вольт.

Здесь имеется определенные недостатки, требующие учета настройки релейных защит при возникновении аварийных ситуаций, связанных с двойным замыканием на землю внутри разных уровней распределения.

Но для обычных воздушных линий в цепях учетов эта схема отлично работает десятилетиями.

Ее вполне допустимо упростить за счет удаления одного измерительного ТН со средней фазы B.

Питание цепей напряжения счетчика модернизуется за счет подключения клеммного вывода 5 непосредственно на контур заземления.

Как выбрать трансформатор тока для счетчика: 10 критериев по ГОСТ

Длительная и надежная работа ТТ возможна при соответствии его конструкции:

Кроме этого придется уточнить конструкцию первичной обмотки, которая может изготавливаться:

Для работы разных цепей измерения, защит или автоматики внутри корпуса ТТ может быть выполнено несколько вторичных обмоток с разными характеристиками. Все их придется учесть, а ненужные надежно зашунтировать.

ГОСТ 7746-2001 таблицей 5 определяет значения 10 основных параметров, обеспечивающих надежную работу ТТ в качестве измерительных устройств для электрических счетчиков.

Более подробная информация изложена внутри этого ГОСТ.

Как проверить трансформатор тока: практические наработки бывалого релейщика

Вернемся к конструкции ТТ и представим все, что способно в нем повредиться и мешать нормальной работе. Это:

Все проверки ТТ основаны на учете возможности возникновения этих дефектов и призваны обнаружить их появление. Первоначально всегда выполняется внешний осмотр, позволяющий визуально выявить наружные повреждения.

Проверка изоляции трансформатора тока: на что обращать внимание

Собранные полностью токовые цепи должны иметь изоляцию не менее 1 мегаома (МОм). Для ее измерения применяют специальные приборы — мегаомметры. Требования к их конструкции оговорены в технической документации на ТТ. В подавляющем большинстве случаев их выходное напряжение — 1000 вольт.

К измерениям допускается мегаомметр, прошедший метрологическую поверку и испытания изоляции.

Им измеряют электрическое сопротивление:

Самый простой и надежный метод прямой проверки ТТ: прогрузка под реальной нагрузкой

Собирается штатная схема включения трансформатора. Его первичная обмотка подключается к силовым цепям, а вторичная — к нагрузке. В обе обмотки устанавливаются точные измерительные приборы: токовые клещи или амперметры.

На силовую цепь подается напряжение так, чтобы по ней протекал ток I1 с величиной от 0,2 до 1,0 номинального значения. Показания приборов снимаются во всех обмотках.

По результатам измерений делят значение тока первичной обмотки на его величину во вторичной: рассчитывают коэффициент трансформации. При совпадении вычисленного Ктт с заданным техническим паспортом делается вывод об исправности ТТ.

Если на ТТ смонтировано несколько вторичных обмоток, то все они до прогрузки должны быть надежно закорочены или подключены к приборам измерения.

Магнитопроводы многих высоковольтных ТТ нуждаются в заземлении. У них на клеммной колодке имеется специальный зажим с соответствующей маркировкой. Это требование тоже нельзя игнорировать.

Прогрузка с амперметром во вторичной цепи не позволяет выявить дефекты, связанные с нарушением полярности подключения обмоток. Но, использование вольтамперфазоиндикатора (ВАФ) с токовыми клещами поможет измерить угол отклонения вектора тока от начала координат, сделать достоверный вывод.

К сожалению, на практике часто довольно сложно воспользоваться методом прогрузки. Поэтому ТТ проверяют иными способами.

Косвенные методы проверки ТТ: 2 доступные технологии

Оценка характеристики намагничивания

Исправность вторичной обмотки и магнитопровода позволяет оценить снятие вольтамперной характеристики (ВАХ) — зависимости величины напряжения в вольтах, замеренной на контактных соединениях вторичной обмотки, от значения, проходящего по ней тока намагничивания I2 в амперах.

Эти данные приведены в технической документации. Соответствие полученного графика заводским испытаниям свидетельствует об исправности ТТ. При повреждении магнитопровода или возникновении межвиткового замыкания обмотки график пойдет значительно ниже.

Схема сборки проверочного устройства выглядит следующим образом.

Амперметр и вольтметр должны быть электромагнитной или электродинамической системы для замеров действующих значений синусоид.

Современные нагрузочные устройства типа «Ретом» значительно облегчают сборку схемы для оценки вольтамперной характеристики намагничивания.

При этой проверке цепь первичной обмотки всегда должна быть разомкнута. Иначе график ВАХ буден построен с ошибками.

Проверка полярности выводов вторичной обмотки электрическими методами

Если отсутствует маркировка на выводах, а их несколько, то принадлежность к каждой обмотке легко определить с помощью мультиметра посредством переключения его в режим прозвонки.

Концы проводов придется подписать, а затем каждой паре выводов определить полярность, соответствующую направлению вектора тока I1 первичной обмотке. Для этого собирается простая схема.

На вторичную обмотку подключается миллиамперметр магнитоэлектрической системы. Желательно, чтобы стрелка его шкалы имела возможность отклоняться вправо и влево от среднего значения, четко реагируя своим положением на направление протекающего тока по измерительной головке.

Однако вполне можно обойтись и стрелочным тестером (цешкой), где стрелка указывает только положительное направление тока. Просто придется быть более внимательным.

Затем на выводы первичной обмотки подключается источник постоянного напряжения с небольшим сопротивлением. Это может быть батарейка или аккумулятор с лампочкой. Раньше, в среде электриков часто пользовались самодельной сборкой, называемой прозвонкой или «Аркашкой».

За счет подключения источника напряжения к замкнутой цепи в ней по закону Ома начинает протекать электрический ток.

Его импульс на замыкание трансформируется во вторичную обмотку и воздействует на стрелку миллиамперметра: она отклоняется. Когда ее движение направлено вправо, то это означает, что вектора токов в первичной и вторичной обмотках совпали.

Теперь потребуется отвести батарейку и наблюдать за движением стрелки. Она отклонится влево. Оба этих фактора позволяют сделать вывод и промаркировать выводы И1 и И2: плюс батарейки указывает на клемму Л1, а миллиамперметра — на И1.

Когда стрелка при замыкании отклоняется вначале влево, а во время размыкания вправо, то это просто указывает на то, что токи в обмотках протекают в разных направлениях. Это тоже позволяет маркировать выводы.

Существуют и другие способы проверки полярности трансформаторов тока с помощью специальных проверочных устройств. Их наглядно показывает своим видеороликом Дмитрий, владелец канала «Заметки электрика». Рекомендую обязательно посмотреть.

Этим видеороликом буду заканчивать тему про трансформаторы тока для электросчетчиков. Она довольно обширная. Если у вас еще остались какие-то вопросы или имеется желание поделиться иным мнением, то воспользуйтесь разделом комментариев.

Рейтинг статьи

Рекомендуем прочитать:

Комментарии 22

Согласен, Владимир.
Обычные бытовые счетчики не нуждаются в трансформаторах тока. Когда же нагрузки намного больше пяти ампер, то здесь без ТТ не обойтись. Вот про эти измерительные трансформаторы и рассказываетстатья.

Максим, я не понял вашего вопроса. Вы смешали информацию про автоматический выключатель и трансформатор тока. С чем не согласны или что хотите узнать?

Здравствуйте, Алексей. Нетривиальная задача. К существующему электромеханическому счетчику (3ф) добавить электронный анализатор. Можно ли для этих аппаратов использовать те же трансформаторы, соединяя соответствующие измерительные цепи последовательно?

Здравствуйте, Владимир.
Стоит учесть, что ТТ является источником тока и ограничен по мощности. Другими словами, его обмотка должна выдержать подключенную к нему нагрузку, работать без перегрева. Ток же от них пойдет последовательно ко всем подключенным датчикам. Если мощности достаточно, то трансформатор будет работать в своем классе точности и на показаниях измерительных приборов это не скажется.
Подобные схемы последовательного включения нескольких измерительных приборов ко вторичной цепи ТТ широко используются в устройствах релейных защит, автоматики и измерений на всех высоковольтных подстанциях.

На этот вопрос отвечу по своему, не буду рассматривать все эти сопротивления…
ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами. Через магнитопровод передается электрическая энергия от первичной обмотки во вторичную. Конечно, это грубый пример…
Первичная обмотка обычно — это шина первичной цепи, по которой проходят силовые токи. она на них и рассчитана. Вторичная обмотка выполнена более тонким проводом и рассчитана для работы при более низких токах, например 5 или 1 ампер. В кратковременных аварийных режимах она может выдерживать и большие нагрузки, но они протекают кратковременно… В рабочем же режиме перегружать длительно эту обмотку не следует. иначе она просто станет греться больше допустимой нормы со всеми всеми вытекающими из этого последствиями. Вот это я имел в виду.
Если же рассматривать параметр мощности, то, допустим в фазном проводе у вас будет протекать ток 5А при 220 вольтах. Вот и считайте мощность нагрузки этой фазы. Она же пойдет через обмотку ТТ и будет ее нагружать.
Нагрузку создают все подключенные к источнику питания приборы. Она не должна быть превышена.

«Подобные схемы последовательного включения нескольких измерительных приборов ко вторичной цепи ТТ широко используются в устройствах релейных защит, автоматики и измерений на всех высоковольтных подстанциях…» Если можно, дайте ссылку на документ или руководство или учебник.

Владимир, основным документом по эксплуатации электрических приборов является ПУЭ.
Однако, наберите в поиске Яндекса или Гугл запрос: «Вторичные цепи трансформаторов тока». Вы увидите множество статей и документов на эту тему. А схемы можете глянуть, например в гугл картинках по тому же запросу. Как пример смотрите здесь http://electricalschool.info/main/kabel/1716-kontrolnye-kabeli-v-jelektroustanovkakh.html
Хотел скинуть вам часть схем РЗА с токовыми цепями измерений, с которыми пришлось поработать, но после замены ноутбука что-то запутался в своих архивах=))). Ищите самостоятельно

Да нашел я.»… ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами. Через магнитопровод передается электрическая энергия от первичной обмотки во вторичную. Конечно, это грубый пример… » Добавлю. Это неправильный пример. Это неправильное представление об устройстве ТТ и принципе эго работы. Жаль, что потратил свое время на этот диалог.

Владимир, можете обратиться к учебникам Берковича или Чернобровова по релейной защите. Они подробно объясняют принципы работы ТТ, векторные диаграммы, схемы включения. Я же привел постарался показать своим примером, что там просто две обмотки из провода, разделенных магнитопроводом и вам важно не перегрузить их. Тогда ничего страшного не произойдет. Во всяком случае благодарю за вопросы.

Впрочем, лично для Вас это совершенно безопасно, от этого лично для Вас «…ничего страшного не произойдет«, а вот за других — теперь я опасаюсь.
Похоже, сначала надо спрашивать документ, подтверждающий квалификацию в соответствующей области.

Здравствуйте, Владимир. Отвечу последовательно на ваши замечания.
Как устроены трансформаторы тока я изложил в статье кратко. Вы ее читали. О моем понятии закона Ома можете прочитать здесь и тоже покритиковать. https://electrikblog.ru/online_calculator_zakona_oma/ Буду только рад помощи в освоении электротехники.
Фразу про две обмотки, изоляторы и магнитопроводы я привел специально вам для того, чтобы показать, что там ничего сложного нет, а не как это все работает. Всегда упрощаю сложные технические процессы дабы пояснить людям какие-то конкретные моменты работы электрического оборудования.
Думаю, что вряд ли объяснение по Берковичу с приведением векторных диаграмм и погрешностей по величине и углам было бы уместно, да и понятно людям, спрашивающим о нагрузке ТТ.
Вам же еще раз повторю, что при работе ТТ, как и любой другой электрический прибор, важно не перегрузить его. Тогда он будет работать в своем классе точности. Причем совершенно безразлично количество подключенных к нему нагрузок.
При этом надо рассматривать не закон Ома, а тот, который связывает протекание тока в проводнике и выделение тепла в нем. Еще раз: нам важнее не перегреть вторичную обмотку ТТ, чем беспокоиться о мизерном повышении сопротивления подключаемых последовательно низкоомных приборов.
На классе точности ТТ этот процесс практически не сказывается. Он создан для подобного подключения, можете поэкспериментировать.
Кстати, работая релейщиком на подстанции 330 кВ и проверяя все высоковольтные защиты и цепи измерения, мне постоянно приходилось оценивать исправность ТТ, выявлять и браковать неисправные. Занимался и метрологической поверкой измерительных приборов, имея соответствующую подготовку и удостоверение. Как метролог заявляю, что
Насчет фраз про ПУЭ и ПТЭ, так вы просто пошли не потому пути и начинаете придираться к словам… зачем и для чего?
Насчет своего или чужого дела отвечать не собираюсь, как и предъявлять какие-то документы. Это мои личные интересы.
О других людях советую вам не беспокоиться, они сами способны думать. Лучше решайте собственные задачи.
Если вам стало интересно не решать свой вопрос с подключением счетчика, а просто потролить, то мне это только на руку. Чем больше в статье комментариев, тем лучше идет ее продвижение в поисковых системах. Да и читателям сайта полезно оценить сложившуюся дискуссию. Я ведь обычный человек, который может оговориться, а наш родной русский язык столь разнообразен и многогранен…

Это же просто шедевр творчества, Алексей! «…На этот вопрос отвечу по своему, не буду рассматривать все эти сопротивления» Значит, Вы считаете, что вместо правильного ответа можно ответить «по-своему»?
Мой «курвиметр» зашкалил!

Кстати, курвиметром часто пользовался. Этот прибор для измерения расстояний на карте имеет круговую шкалу, он не может зашкалить… Стрелка все время движется по кругу… Может у вас другой прибор?

С чего Вы взяли, что при 5А напряжение на нагрузке 220В? Это ведь значит, что при номинальном токе на трехфазном счетчике рассеивается более 3кВт.
Непохоже, чтобы это было именно так, почему-то я никогда не видел раскаленных, пышущих жаром счетчиков.
Может быть, 220В напряжение на нагрузках, токи в которых малы, а приличные токи в 5А протекают по другим цепям и напряжения на этих участках совсем маленькие? Недаром часто счетчики соединяют 10, например, проводниками!

При пяти амперах нагрузки и 220 вольтах мощность на фазе будет чуть больше киловатта. Она пойдет по первичной обмотке ТТ, а не через счетчик. Сквозь счетчик идет ток вторичной обмотки. Он уменьшен на величину коэффициента трансформации.
В вашем случае трехфазного счетчика эта мощность утраивается.
Для примера: в высоковольтных цепях используются измерительные ТТ с током 5 или 1 ампер и ТН на 100 вольт. Через них пускают первичную мощность на все измерительные приборы.

Здравствуйте, Алексей. Нетривиальная задача. К существующему электромеханическому счетчику (3ф) добавить электронный анализатор. Можно ли для этих аппаратов использовать те же трансформаторы, соединяя соответствующие измерительные цепи последовательно?

Господа всем доброго дня. Подскажите пожалуйста по коммерческому учёту 10кВ. В былые времена на РП-10 была нагрузка до 24МВт, по расчётам ТТ поставили 600/5, т.е. с коэфф. 12000. В данный момент нагрузка упала до 3МВт, ТТ остались прежние. Это как то влияет на расчёты. заранее благодарен

Александр, здравствуйте. Трансформаторы тока работают в своем классе точности, который определяется метрологическими характеристиками и оценивается от минимальной нагрузки до максимальной величиной относительной погрешности. Она оценивается как отношение разности поверяемого прибора и эталонного (считается истинным) к истинному значению. Выражается в процентах. Если прибор при поверке не укладывается в относительную погрешность на каком-то участке шкалы, то он бракуется.
По этим причинам при исправных ТТ беспокойства о неправильной работе токовых цепей измерения при снижении нагрузки быть не должно.

Источник