Устройство и схема подключения трехфазного индукционного счетчика САЗУ-И670М. Индукционные счетчикиСхема подключения трехфазного индукционного счетчика САЗУ-И670М Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика». Сегодня утром оперативный персонал при осмотре распределительной подстанции (РУ) напряжением 500 (В) обнаружил неисправность трехфазного индукционного счетчика САЗУ-И670М. Дело в том, что нагрузка на фидере (присоединении) была около 400 (А), диск счетчика вращался, а показания счетного механизма в течение суток нисколько не изменились.
Амперметр типа Э378 с пределом 600 (А).
Предположительно, что вышел из строя счетный механизм, поэтому в любом случае нужно производить замену этого счетчика. В связи с этим я и решил написать об этом статью, а заодно рассказать Вам о технических характеристиках, устройстве и схеме подключения индукционного счетчика САЗУ-И670М.
Кто-то может возразить, что это старый счетчик и их уже давно не выпускают. Да, согласен, но в настоящее время у меня в обслуживании и эксплуатации находится около 2000 аналогичных индукционных счетчиков (активные САЗУ-ИТ, СА4У-И672, ИТ; реактивные СР3У-ИТР60°, ИТР, СР4У-И673 и т.п.). Они периодически проходят поверку (1 раз в 4 года или 1 раз в 6 лет, в зависимости от года выпуска) и снова устанавливаются на подстанциях. Рассматриваемый в статье САЗУ-И670М имеет 1993 год выпуска, а значит его межповерочный интервал (МПИ) составляет 4 года (см. ГОСТ 6570-75, п.1.39). У счетчиков, выпущенных после 1996 года, МПИ составляет уже 6 лет (см. ГОСТ 6570-96, п.6.47.4). Современные электронные счетчики мы устанавливаем в основном на вводные, коммерческие и вновь вводимые фидера: ПСЧ-4ТМ, ПСЧ-3АРТ, СЭТ-4ТМ, СЕ102, СЕ302 и ЦЭ6803В от Энергомеры, СОЭ-55 и СЭТ-561 от МЗЭП (Московский завод электроизмерительных приборов), про которые я неоднократно рассказывал Вам в своих статьях: Всего было установлено более 100 штук новых электронных счетчиков. На этом мы не останавливаемся и продолжаем модернизировать приборы учета. Кстати, при установке новых приборов учета у нас возникла проблема - фактическая мощность измерительного трансформатора напряжения (ТН) получилась ниже требуемого значения, что привело к погрешности и работе ТН не в заданном классе точности. Это было такое небольшое вступление, а теперь вернемся к нашему САЗУ-И670М и расшифруем его условное обозначение:
Счетчики САЗУ-И670М от АО «ЛЭМЗ» (г.Санкт-Петербург) и ОАО «Чебоксарский электроаппаратный завод» (г.Чебоксары) внесены в Госреестр под номером 1089-62, правда срок действия свидетельства об утвержденных типах средств измерений у них уже просрочен, а это значит, что эти счетчики можно использовать только для технического учета. Внешний вид счетчика.
САЗУ-И670М предназначен для работы в трехпроводных сетях без нулевого провода, т.е. в сетях с изолированной нейтралью (система заземления IT). Он является двухэлементным, т.е. измеряет потребляемую активную мощность по методу двух ваттметров. К этом я еще вернусь в своих следующих статьях, как только получу новый вольтамперфазометр (ВАФ) от Sonel.
Основные технические характеристики САЗУ-И670МУчет электроэнергии ведется в киловатт-часах (kW·h) по цифрам на барабане счетного механизма. Сразу хотелось бы напомнить Вам о том, как правильно снимать показания со счетчиков электроэнергии - учитывать запятую или нет? В нашем случае последнее окошечко отделено квадратом черного цвета, а значит при снятии показаний необходимо учитывать запятую. Слева до запятой расположено 4 цифры, учитывающие целую часть киловатт-часов. После запятой — одна цифра, отделенная черным окошечком, которая учитывает доли киловатт-часов.
Чуть выше я уже указал на то, что рассматриваемый счетчик подключается в трехпроводную сеть через измерительные трансформаторы тока и напряжения с любыми коэффициентами трансформации. В моем примере счетчик подключен через трансформаторы тока типа ТК-20 с коэффициентом 600/5 и трансформаторы напряжения 3НОС-0,5 с коэффициентом 500/100 (В).
Эти коэффициенты могут быть указаны на специальной бирке, размещенной на корпусе счетчика или клеммной крышке. Приведу в пример фотографии других счетчиков (тип ИТ и СЭТ3а), т.к. на моем бирка почему-то отсутствует.
Для нашего счетчика в строке «трансформатор напряжения» должно быть указано 500/100 (В), а в строке «трансформатор тока» — 600/5. В строке «К» указывается расчетный коэффициент, который определяется произведением коэффициентов ТН и ТТ: К = Ктн · Ктт = 500/100 · 600/5 = 5 ·120 = 600 Таким образом, чтобы определить истинную учтенную электрическую энергию, необходимо показания счетного механизма умножить на 600. Этот коэффициент наносится на бирку представителем энергоснабжающей организацией, а также отражается в акте на установку/замену электросчетчика. На шкале САЗУ-И670М указан номинальный ток 3х5 (А) и номинальное линейное напряжение 3х100 (В). В кружочке в правом верхнем углу отображается класс точности — 2,0. Напомню Вам, что для граждан-потребителей класс точности должен быть 2,0 и выше, а для предприятий — 1,0. Более подробнее об этом читайте в статье про классы точности электросчетчиков для различных категорий потребителей.
Перегруз по току допускается до 150-200% от номинального тока. Частые и значительные перегрузы приводят к преждевременному выходу из строя прибора учета или появлению дополнительной погрешности. Порог чувствительности составляет 0,5% от номинального тока. Это значит, что диск счетчика начнет вращаться при токе 0,025 (А), что равнозначно нагрузке 3 (А) по первичной стороне. Систематическая составляющая относительная погрешность (ССОП) составляет 5%. Габаритные размеры с учетом клеммной крышки: 282×173х127 (мм).
Установочные размеры: по горизонтали — 155 (мм), по вертикали — 214 (мм).
Масса САЗУ-И670М относительно большая и составляет около 3 (кг). Срок службы счетчика составляет в среднем 32 года.
Конструкция и принцип работы САЗУ-И670МПринцип работы трехфазного индукционного счетчика аналогичен однофазному индукционному счетчику, про который я подробно рассказывал в этой статье. Есть небольшие различия по конструкции, но принцип тот же. Устройство индукционного трехфазного счетчика электрической энергии САЗУ-И670М состоит из двух вращающих элементов, двух тормозных магнитов, подвижной системы с двумя закрепленными на общей оси алюминиевыми дисками, опоры оси (подпятник и подшипник) и счетного механизма (барабан).
Вращающий элемент состоит из магнитной системы, на которой расположены: обмотка напряжения (параллельная обмотка), токовая обмотка (последовательная обмотка), дополнительная обмотка и короткозамкнутые витки.
Дополнительная обмотка находится на токовом сердечнике и замыкается на проволочное сопротивление, состоящее из манганина или никелина.
На проволочном сопротивлении расположен винт для регулировки малых нагрузок.
Два постоянных магнита создают тормозной момент вращения. Их можно отрегулировать путем плавного перемещения в ту или иную сторону.
Опорой для подвижной системы являются подпятник (вверху) и подшипник (внизу).
Наличие стопора обратного хода диска обозначается на шкале счетчика надписью «Со стопором». В нашем счетчике стопора обратного хода нет. На оси диска имеется червячная передача, которая вращает шестерню счетного механизма.
Счетный механизм выполнен в виде барабанов (еще их называют роликами), на которых нанесены цифры.
С лицевой стороны имеются прорези для считывания показаний.
Вот в этом счетном механизме и закралась неисправность, про которую я говорил в начале статьи. Нагрузка на фидере была около 400 (А), диск электросчетчика вращался, передавая через червячную передачу вращение главной шестерни счетного механизма. Но одна из промежуточных шестерней «лопнула» (на ней видна трещина по всей ширине) и не передавала вращение на первый барабан (ролик).
Пришлось заменить весь счетный механизм. Я уже говорил, что данный счетчик используется у нас для технического учета, поэтому опломбирование крышки счетчика проводит не гос. поверитель, а метрологическая служба нашей организации — у них есть на это право. Они же производят ремонт, настройку и калибровку (поверку) этих счетчиков.
Установка и схема подключения САЗУ-И670МТребования по установке электросчетчиков у меня подробно описаны в этой статье. Здесь хочу лишь добавить, что счетчики САЗУ-И670М допускается устанавливать только в закрытых помещениях без каких-либо агрессивных газов и паров. Их температурный режим должен находиться в пределах от 0°С до +40°С. Их разрешается устанавливать на стенах, на панелях учета, в специальных щитах, не подверженных вибрации, а высота установки должна быть на расстоянии 1,4-1,7 (м) от уровня пола. Это еще два аргумента в пользу того, что счетчики не допустимо устанавливать на фасадах и уличных опорах. Крепится счетчик с помощью трех винтов. Его вертикальное положение не должно отклоняться больше, чем на 1°. Схема подключения счетчика изображена на клеммной крышке (с обратной стороны) или в его паспорте. Помимо САЗУ-И670М, эта схема подходит для САЗ-И670М и САЗУ-И677.
В этой схеме изображены два измерительных однофазных трансформатора напряжения. В моем же случае используется три однофазных (3НОС-0,5), поэтому схема будет такой.
Внешний вид трансформаторов тока типа ТК-20 с коэффициентом трансформации 600/5, установленных в фазе А и фазе С.
К зажимам Л1 трансформаторов тока подключаются шинки от автомата А3144 с номиналом 600 (А), а к Л2 — жилы кабеля АВВГ 2(3х185) — см. однолинейную принципиальную схему в начале статьи. Это трансформаторы напряжения 3НОС-0,5 с коэффициентом 500/100 (В). Кстати, НОС расшифровывается, как измерительный трансформатор:
Трансформаторы напряжения запитаны непосредственно со сборных шин 500 (В) через автоматический выключатель АП-50 (см. схему выше). Со стороны вторичного напряжения 100 (В) также установлен автоматический выключатель АП-50. Вторичные цепи (501, 521, 541) напряжением 100 (В) проложены шлейфом через каждую панель секции 500 (В). Соединение и ответвления вторичных цепей напряжения выполнено на переходных клеммниках.
Для контроля тока нагрузки потребителя в фазе А установлен щитовой амперметр. Также хотелось пояснить Вам, что на всех подстанциях у трансформаторов тока мы заземляем конец обмотки И2, а не И1, как указано на схеме. В принципе ошибки не будет, если Вы заземлите выводы И1, но так уж у нас принято. Еще мы не прокладываем общий ноль от каждого трансформатора тока, а приводим его одним проводом, а на трансформаторах тока и на счетчике делаем перемычку. Заземления ТТ и ТН выполнены у нас не в одной точке. Почему? Да потому что трансформаторы тока установлены на отходящем фидере одной панели секции 500 (В), а трансформаторы напряжения — в другой. Поэтому вторичные обмотки ТТ заземляются непосредственно на отходящем фидере (присоединении), а ТН — непосредственно в ячейке ТН. Помимо вторичных цепей у трансформаторов напряжения заземлена нейтраль со стороны первичного напряжения. Вот схема подключения вторичных цепей для рассматриваемого фидера с указанием маркировки проводов.
Как видите, с трансформатора тока и трансформатора напряжения на клеммник (переходной испытательной коробки КИП в моем примере нет) приходит всего 6 проводов с маркировкой:
Прошу заметить, что обозначения проводов (маркировка) выполнена еще по старым ГОСТам. Про новые обозначения Вы можете почитать в статье - маркировка вторичных цепей трансформаторов тока.
Зажимы данного счетчика выполнены из латуни с двумя зажимными винтами.
Это не самый лучший вариант, т.к. винтами можно легко передавить присоединяемый провод, особенно, если он алюминиевый. К тому же при подключении алюминиевых проводов нужно соблюдать следующие правила. Сначала контактную поверхность алюминиевого проводника нужно покрыть слоем нейтрального технического вазелина или пастой, а затем зачистить с помощью стальной щетки или надфилем. Перед подключением загрязненный вазелин нужно убрать чистой тряпкой и на контактную поверхность нанести новый тонкий слой свежего вазелина.
От начала вторичной обмотки (И1) трансформатора тока фазы «А» провод с маркировкой (401) идет на щитовой амперметр, с него уходит провод (402) на клемму (1) счетчика. На клемму (7) подключается начало обмотки (И1) от трансформатора тока фазы «С» — провод с маркировкой (421). На клемму (9) подключается конец обмотки (И2) от трансформатора тока фазы «С» (410). Отсюда идет перемычка на клемму (3). На клемму (2) подключается фаза «А» (501) от трансформатора напряжения, на клемму (5) — фаза «В» (521), а на клемму (8) — фаза «С» (541). Клеммы (4), (6) и (10) в счетчике отсутствуют, вместо них есть только технологические пустоты для латунных зажимов (ламелей).
При подключении счетчика нужно обязательно соблюдать последовательность (чередование) фаз питающего напряжения. Чередование фаз я обычно проверяю с помощью фазоуказателя ФУ-2 или нового TKF-12 от Sonel. В завершении статьи смотрите видео о схеме подключения аналогичного трехфазного индукционного двухэлементного счетчика САЗУ-ИТ в сеть 500 (В) через два трансформатора тока и три трансформатора напряжения: А вот одна из распространенных неисправностей, которая частенько встречается у таких счетчиков: Несколько слов о самоходе. Если на присоединении полностью отсутствует нагрузка по всем трем фазам или отключен питающий автомат, то диск счетчика при этом не должен совершить более одного полного оборота, при условии что измерительные трансформаторы напряжения 500/100 (В) находятся в работе. Более подробно про самоход читайте здесь. P.S. Спасибо за внимание. Надеюсь, что данная статья будет Вам полезна при подключении не только индукционных трехфазных двухэлементных счетчиков САЗУ-И670М, но и других аналогичных, например, САЗУ-ИТ, САЗУ-И677, ИТ. Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями: zametkielectrika.ru Как устроен счетчик электроэнергии - особенности конструкций. Жми!Сегодня в каждом доме находится огромное количество различных электрических приборов, и чтобы отслеживать потребление ими электроэнергии,устанавливается приборы учета. Но, когда необходимо их заменять, возникает проблема, ведь придя в магазин мы видим огромное количество разных вариантов. А не имея нужных знаний мы теряемся в выборе, не понимая, что к чему. Чтобы этого не случалось, стоит разобраться, какие есть виды счетчиков и их особенности. Сегодня существует всего несколько типов счетчиков, это: электронные и механические (еще их называют индукционными). ИндукционныеПосле включения в розетку любого электроприбора, возрастает нагрузка и соответственно увеличивается скорость вращения магнитного диска. Наверное, всем знакомы счетчики, которые имеют вращающийся диск. Схема работы — проста и понятна, чем выше скорость вращения этого колесика, тем, соответственно, больше идет расход электроэнергии. Чтобы определить показания израсходованной энергии – достаточно посмотреть на обозначения, которые находятся на специальных крутящихся барабанах. Такие счетчики имеют следующий принцип работы:
Это интересно: используя данный счетчик, еще с советских времен были придуманы способы для «отмотки» электроэнергии. В этих случаях происходит уменьшение показателей на информационном табло электросчетчика, но использование таких способов является противозаконным. Такие счетчики не только самые просты по конструкции, но и самые дешевые. Широкое распространение такой вид получил еще в советское время, когда практически во всех квартирах были установлены как раз приборы данного типа.Но со временем их вытесняют более современные и имеющие меньше недостатков электронные электросчетчики. Так, к примеру, индукционные счетчики электроэнергии имеют определенную погрешность в показаниях, за счет своих физических свойств. Плюсы и минусы механических моделейК положительным сторонам, которые имеет данное устройство, можно отнести:
А вот что касается недостатков, то их несколько больше, чем положительных сторон:
ЭлектронныеОбмануть электронные счетчики невозможно, так как все проходящие мощности через него фиксируются, за счет преобразования их в импульсные сигналы. Данный тип бытовых электросчетчиков является хоть и более дорогостоящим, нежели индукционные, но, при этом, такие аппараты выгоднее в использовании. Они обладают более высоким классом точности, а также могут работать в режиме многотарифности. Работают такие электронные электросчётчики, преобразовывая поступающий от датчиков тока обычный аналоговый сигнал непосредственно в цифровой код, который полностью равнозначен используемой мощности. Дальше код в системе направляется в специальный микроконтроллер, где он проходит расшифровку. Последний этап движения – это экран дисплея, на котором уже и отображается, сколько используется сейчас электроэнергии и общий расход. Важно знать: после измерения мощности, данный вид счетчиков в автоматическом режиме рассчитывает все показатели, учитывая коэффициент трансформации. Устройство электросчетчика. Для увеличения нажмите)Основной элемент в таких счетчиках — микроконтроллер.Как раз в его функции входит не только расшифровка сигнала, но и расчет потребляемой энергии в данный момент. Он также преобразует информацию для вывода на дисплей. Такой электросчетчик представляет собой корпус, в котором находится трансформатор тока, а также специальные модули, необходимые для преобразования сигнала. Если же говорить более детально, то он состоит из:
Плюсы и минусы электронных приборовК положительным сторонам можно отнести:
Что касается недостатков таких устройств, то их крайне мало:
Смотрите видео, в котором специалист разъясняет особенности устройств различных типов счетчиков электроэнергии: Оцените статью: Поделитесь с друзьями!teplo.guru Разновидности электросчетчиков и схемы подключения электросчетчиковЭлектрический счетчик - электроизмерительный прибор, предназначенный для учета расхода электрической энергии переменного или постоянного тока, которая измеряется в кВт/ч или А/ч. Электросчетчики применяются там, где осуществляется легальное потребление электроэнергии и есть возможность экономить деньги, отслеживая ее потребление за определенный промежуток времени.  Схема подключения электросчетчика прямого включения. Электросчетчики выпускаются однофазные или трехфазные. Включаются в сеть через измерительные трансформаторы тока (непрямого включения) и без них (прямого включения). Для включения в сеть напряжением до 380 В применяются счетчики на ток от 5 до 20 А. В настоящее время в основном используются два типа электросчетчиков – индукционные и электронные. При этом первых гораздо больше, поскольку они устанавливались до середины 90-х годов. Возникает вопрос, какой счетчик лучше - индукционный или электронный? Чтобы ответить на него, надо понимать, какие задачи на него будут возложены, кроме простого списывания показаний. Нужны ли будут различные функции, заложенные в большинстве электронных счетчиков.  Трёхфазный счётчик электроэнергии. Принцип работы индукционного электросчетчика заключается во взаимодействии магнитных сил катушек индуктивности тока и напряжения с магнитными силами алюминиевого диска, в результате взаимодействия число оборотов диска прямо пропорционально отражает расход электроэнергии счетным механизмом. Индукционные счетчики являются устаревшими, не поддерживают многотарифный учет и возможность дистанционной передачи показаний. В отличие от индукционных счетчиков, электронные счетчики построены на основе микросхем, не содержат вращающихся частей и производят преобразование сигналов, поступающих с измерительных элементов, в пропорциональные величины мощности и энергии. Электронные электросчетчики отличаются более высокой точностью и надежностью по сравнению с индукционными электросчетчиками, имеют больший межповерочный интервал. На лицевой стороне счетчика указывается число оборотов диска (для индукционного счетчика) или количество импульсов (для электронного), соответствующее 1 кВт?ч электроэнергии. Например, 1 кВт?ч – 1250 оборотов диска. Количество потребленной электроэнергии в этом случае прямопропорционально числу оборотов диска. Основные параметрыКласс точности – основной технический параметр электросчетчика. Он указывает на уровень погрешности измерений прибора. До середины 90-х годов все устанавливаемые в жилых домах счетчики имели класс точности 2.5 (максимально допустимый уровень погрешности составлял 2,5%). В 1996 году был введен новый стандарт точности приборов учета, используемых в бытовом секторе – 2.0. Именно это стало толчком к повсеместной замене индукционных счетчиков на более точные, с классом точности 2.0 Также важным параметром электросчетчика является тарифность. До недавнего времени все электросчетчики, применяемые в быту, были однотарифными. Современные счетчики позволяют вести учет по зонам суток и даже по временам года. Двухтарифные счетчики дают возможность платить за электроэнергию меньше - в установленное время они автоматически переключаются на ночной тариф, который почти вдвое ниже дневного. Двухтарифная система предлагает отдельные тарифы для дня (с 7:00 до 23:00) и ночи (с 23:00 до 7:00).  Схема подключения электросчетчика прямого включения. Самые современные модели могут перестраиваться на любую тарифную политику. Например, если энергетики решат сделать скидки по выходным, то воспользоваться ими смогут лишь владельцы счетчиков, способных поддерживать несколько тарифов. Тарифы и время режимов вводятся представителем электроснабжающей организации, которые ставят электросчетчик на учет, пломбируют его и дают разрешение на использование. Сегодня все новые дома еще на стадии строительства оборудуются автоматизированными системами учета электроэнергии АСКУЭ, которые предоставляют жителям возможность производить учет электроэнергии дифференцированно по времени суток. В эту систему входят не только двухтарифные счетчики, но и аппаратура автоматики, которая позволяет программировать электросчетчики и снимать с них показания дистанционно. Если дом не оборудован автоматизированной системой учета, то можно установить двухтарифный счетчик с тарификатором. С течением времени, из-за износа материалов, класс точности электросчетчика может меняться. Наступает время, когда электросчетчик необходимо повторно проверить на точность показаний. Период с момента первичной проверки (обычно с даты выпуска) до следующей проверки называется межповерочным интервалом. Межповерочный интервал измеряется в годах и указывается в паспорте электросчетчика. Продолжительность межповерочного интервала связана со сроком эксплуатации прибора и с гарантией на него. Важное значение имеет возможность произвести гарантийный и послегарантийный ремонт. Чтобы проверить правильность начисления оплаты в современном электросчетчике, уже не нужно искать старые квитанции об оплате, счетчик с соответствующей функцией покажет, сколько и в каком месяце, и по какому тарифу израсходовано электроэнергии. Вычислять в столбик разницу между показаниями за месяц уже не нужно, электросчетчик способен сам это сделать. В настоящее время существует большой выбор электросчетчиков. Каждый из них имеет свои характеристики, различные функциональные возможности. Конечно, не всем нужны различные функции, такая, например, как многотарифность, некоторые хотят простой, надежный и точный счетчик по разумной цене. В настоящее время существует большой выбор электросчетчиков, можно выбрать именно тот, который больше подходит. Электросчетчик однофазный индукционный однотарифный Схема подключения однофазного (индукционного) электросчетчика. Электросчетчик однофазный индукционный однотарифный в основном предназначен для измерения и однотарифного учета активной электрической энергии в однофазных двухпроводных цепях переменного тока. Такие электросчетчики выбираются по классу точности, по климатическим условиям, по объединению приборов учета в АСКУЭ, по телеметрическому выходу или определенному типу интерфейса. Однофазные двухтарифные счетчики с внешним тарификатором подразумевают обязательно использование такого тарификатора. Однофазный электросчетчик должен быть устойчив к электромагнитному воздействию. Имеет высокую надежность и долговечность, изготавливается из материалов, не поддерживающих горение, срок службы не менее 30 лет, выпускаются как в классическом корпусе черного цвета, так и в корпусе из прозрачного материала. Предназначен для эксплуатации в электроустановках административных, жилых и общественных зданий, производственных помещений, коттеджей, дач, торговых киосков, магазинов, гаражных кооперативов и т.п. при снабжении потребителей электроэнергии от однофазной электросети. Электросчетчик трехфазный электронный многотарифныйЭлектросчетчик трехфазный электронный многотарифный имеет встроенный цифровой интерфейс, встроенный тарификатор.  Схема подключения электрического счетчика. Обеспечивает учет активной и реактивной электроэнергии в одно- или многотарифном режимах суммарно по всем фазам или может осуществлять учёт активной энергии по каждой фазе отдельно. На жидкокристаллическом дисплее индицируются- значения активной и реактивной электрической энергии, измерение мгновенных значений активной, реактивной и полной мощности по каждой фазе и по сумме фаз, измерение по каждой фазе - тока, напряжения, частоты, cos ф, углов между фазными напряжениями. Такой электросчетчик поддерживает передачу данных измерений по силовой сети, по интерфейсам - CAN, RS-485. Может передаваться вся доступная информация. Имеется возможность программировать счётчик в режим суммирования фаз "по модулю" для предотвращения хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения, имеется возможность корректировать внутренние часы электросчетчика. Предназначен для эксплуатации в электроустановках административных, жилых и общественных зданий, производственных помещений, коттеджей, дач, магазинов, гаражных кооперативов и т.п. при снабжении потребителей электроэнергии от трехфазной электросети. Расчет мощности нагрузкиИногда возникает необходимость узнать, сколько потребляют отдельные электроприборы в данный момент времени. Для этого необходимо отключить ненужные приборы, включить нужные. Далее посчитать количество оборотов диска или количество импульсов за одну минуту в зависимости от типа счетчика и рассчитать по формуле:W = (n * 60)/(Imp * t), кВт где W — потребляемая мощность за час, n — количество импульсов или оборотов диска за определенный период времени, Imp — количество импульсов или оборотов диска, соответствующих 1 кВт*ч, t — время в минутах. Схемы подключения электросчетчикаСхема подключения однофазного (индукционного) электросчетчика.  Схема однофазного счетчика электрической энергии.
Фазный провод и токовая катушка обозначены красным цветом; нулевой провод и катушка напряжения обозначены синим цветом. Схема подключения трехфазного электросчетчика прямого действия (подключения).  Подключение трехфазного электросчетчика. Фаза "А" обозначена желтым цветом, фаза "В" - зеленым, фаза "С" - красным, нулевой провод "N" - синим цветом; L1, L2, L3 - токовые катушки; L4, L5, L6 - катушки напряжения; 2, 5, 8 - винт напряжения; 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 11 - клеммы для подключения электропроводки к счетчику. Схема подключения трехфазного электросчетчика через трансформаторы тока.  Схема подключения трёхфазного электросчётчика через трансформаторы тока.
Поделитесь полезной статьей: Topfazaa.ru Измерение электрической энергии. Индукционные счетчики.Поиск ЛекцийЛЕКЦИЯ 12. Контроль коэффициента мощности.
Коэффициент мощности как сдвиг фаз между векторами тока и напряжения определяют косвенно по показаниям различных приборов или непосредственно с помощью фазометров. Косвенный расчет коэффициента мощности в цепях однофазного тока выполняют по показаниям ваттметра, вольтметра и амперметра по формуле
В симметричных трехфазных системах коэффициент мощности можно рассчитать по результатам измерения активной мощности и линейных тока и напряжения по формуле
или по показаниям двух ваттметров, включенных по схеме, показанной на рис.11.9, используя формулу
При этом упрощает процесс определения коэффициента мощности по показаниям двух ваттметров номограмма, приведенная на рис.12.1.
Рис.12.1. Номограмма для определения коэффициента мощности по показаниям двух ваттметров, включенных по схеме, показанной на рис. 11.9. Угол φ, а соответственно, и коэффициент мощности можно определить при помощи электронно-лучевого осциллографа с использованием линейной или эллиптической развертки. Непосредственно коэффициент мощности в одно- и трехфазных системах контролируют с помощью электродинамических, ферродинамических и электронных фазометров. Электродинамический и ферродинамический фазометр представляет собой логометр, в цепи подвижных катушек которого включены элементы с разными реактивными сопротивлениями (рис.12.2,а). Известно, что функция преобразования такого прибора с учетом его векторной диаграммы (рис.12.2,б) имеет вид
поэтому его можно градуировать в единицах измерения φ или
Рис.12.2. Измерение коэффициента мощности в однофазной цепи: а – схема включения фазометра; б – векторная диаграмма цепи.
С использованием механизмов электродинамических и ферродинамических логометров построены фазометры для трехфазных систем. В таких приборах сдвиги между векторами токов в подвижных катушках получаются за счет сдвигов между токами и напряжениями в трехфазной системе. Схема включения трехфазного фазометра приведена на рисунке 12.3.
Рис.12.3. Схема включения фазометра в трехфазной системе.
Такие приборы обычно предназначены для непосредственного включения на напряжение 100 В. Для включения их в трехфазные системы используют измерительные трансформаторы напряжения. Минимальные погрешности трехфазные фазометры имеют при работе в симметричных системах. В электронных фазометрах (например, типа Ц302) фаза напряжения преобразуется в постоянный ток, значение которого зависит от угла φ. Полученное напряжение постоянного тока подается на магнитоэлектрический прибор, проградуированный в единицах измерения угла или Измерение электрической энергии. Индукционные счетчики. Как известно, электрическая энергия определяется выражением
где Р – мощность, потребляемая нагрузкой. Энергия измеряется электрическими счетчиками. Для счетчиков переменного тока используются индукционные измерительные механизмы. Устройство счетчика индукционной системы показано на рис. 12.4.
Рис.12.4. Упрощенная конструкция индукционного однофазного счетчика.
Схема (рис. 12.5) поясняет принцип действия этого прибора.
Основными элементами счетчика являются: электромагниты 1 и 2, называемые, соответственно, параллельным и последовательным электромагнитом; алюминиевый диск, укрепленный на оси; постоянный магнит; счетный механизм и др. Схемы включения счетчика и ваттметра одинаковы. Обмотка электромагнита 2 выполняется из небольшого числа витков относительно толстого провода и включается в цепь последовательно с нагрузкой. Обмотка электромагнита 1, имеющая большое число витков, выполняется из тонкого провода и включается параллельно нагрузке. Ток I2 в последовательной цепи счетчика создает магнитный поток ФI, который проходит через сердечник электромагнита 2, через сердечник электромагнита 1 и дважды пересекает диск. Ток I1 в параллельной цепи счетчика создает потоки ФU и ФL. Первый пересекает диск в одном месте (в середине между полюсами электромагнита 2). Поток ФL замыкается через боковые стержни электромагнита 1, не пересекает диска и непосредственного участия в создании вращающего момента не принимает. Называется он нерабочим магнитным потоком параллельной цепи в отличие от потока ФU , называемого рабочим. Из-за больших воздушных зазоров на пути потоков ФI и ФU можно с достаточным приближением считать зависимость между этими потоками и токами I2 и I1 линейной, т.е. ФI = kI I2; ФU = kU I1 = kU где U1 – напряжение на параллельной обмотке; ZU – полное сопротивление параллельной обмотки. Ввиду малости активного сопротивления параллельной обмотки по сравнению с ее индуктивным сопротивлением ХU можно принять ZU Тогда ФU = kU U1 / 2pfLU = Вращающие моменты от взаимодействия потока ФU и тока I1, и потока ФI и тока I2, определяют вращающий момент, действующий на подвижную часть. Вывод формулы вращающего момента давать не буду, а напишу сразу окончательную формулу вращающего момента, которая выглядит следующим образом: Мвр = kврU1I2 sin y, где kвр = с kI Если вектор тока I2 в последовательной обмотке отстает (предполагается индуктивный характер нагрузки) от вектора напряжения сети U1 на угол j, то y = p / 2 - j и sin y = cos j (добиваются специальными конструктивными мерами). Тогда можно записать: Мвр = kврU1I2 cos j = kврР, т.е. вращающий момент счетчика пропорционален мощности переменного тока. Для создания противодействующего момента, называемого в счетчиках тормозным, применяется постоянный магнит, между полюсами которого находится диск. Тормозной момент Мт создается от взаимодействия поля постоянного магнита с током в диске, образующемся при вращении диска в поле магнита. Мт = kт где При установившейся равномерной угловой скорости диска Мвр = Мт можно записать kврР = kт Интегрируя это последнее равенство в пределах интервала времени Dt = t2 – t1, получим Pt = W = CN, где W – энергия, израсходованная в цепи за интервал времени Dt; N – число оборотов диска за этот же интервал времени; С – постоянная счетчика энергии, равная: С = 2p kт / kвр . Отсчет энергии производится по показаниям счетного механизма – счетчика оборотов (рис. 12.4). Единице электрической энергии (обычно 1кВт Величина, обратная передаточному числу, т.е. отношение зарегистрированной энергии к числу оборотов диска, называется номинальной постоянной счетчика Сн (Сн = W / N). Значения А и Сн зависят только от конструкции счетного механизма и для данного счетчика остаются неизменными. Под действительной постоянной счетчика С понимается количество энергии, действительно израсходованной в цепи за один оборот подвижной части. Эта энергия может быть измерена образцовыми приборами, например, ваттметром и секундомером. Действительная постоянная в отличие от номинальной, зависит от режима работы счетчика, а также от внешних условий, например, температуры, частоты и т.д. Зная значение постоянных С и Сн , можно определить относительную погрешность счетчика по формуле
где По точности счетчики активной энергии делятся на классы точности 0.5, 1.0, 2.0, 2.5. Совокупность двух или трех однофазных измерительных механизмов образуют трехфазный счетчик. Промышленностью выпускаются счетчики типов: Счетчики активной энергии СА3 - для трехпроводных цепей и СА4 для четырехпроводных цепей.
Электронные счетчики электрической энергии (ЭС).
ЭС обладают лучшими метрологическими характеристиками. В основу их работы положено использование статического преобразователя мощности в постоянное напряжение. При этом применяется двойная модуляция с преобразованием напряжения в частоту электрических импульсов и последующим интегрированием. Структурная схема ЭС активной энергии переменного тока (рис.12.6) содержит преобразователь мощности в напряжение (ПМН), преобразователь напряжения в частоту (ПНЧ) и счетчик импульсов (СИ).
ПМН содержит блоки широтно-импульсной (ШИМ) и амплитудно-импульсной (АИМ) модуляции. На вход блока ШИМ поступает напряжение, пропорциональное току нагрузки Iн, а на вход блока АИМ – напряжение на нагрузке Uн. С помощью схемы ШИМ напряжение U1 преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов переменной длительности. С изменением величины U1 изменяется отношение разности длительностей импульсов Ти и интервалов между ними Тп к их сумме, т.е.
где k – постоянный коэффициент; Так как амплитуда импульсов в схеме АИМ изменяется пропорционально напряжению на нагрузке, а их длительность функционально связана с током нагрузки, в блоке АИМ производится перемножение входных сигналов. Среднее значение напряжения U3 на выходе схемы АИМпропорционально активной мощности Рн. С помощью ПНЧнапряжение U3 преобразуется в частоту импульсов, которая, таким образом, пропорциональна мощности Рн. Выходные импульсы ПНЧподсчитываются счетчиком импульсов СИ,т. е. тем самым производится их интегрирование. Следовательно, показания СИпропорциональны активной энергии W. Серийно выпускаемые в настоящее время электронные счетчики активной энергии переменного тока имеют класс точности 0,5 и выше.
poisk-ru.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
.
.
,
.
, 
.
ХU = 2pfLU, где LU - индуктивность обмотки.
.
; y - сдвиг фаз между магнитными потоками ФU и ФI .
,
ч), регистрируемой счетным механизмом, соответствует определенное число оборотов подвижной части счетчика. Это соотношение, называемое передаточным числом А, указывается на счетчике.
,
– энергия, измеренная счетчиком, а W – действительное значение энергии, израсходованной в цепи.
,
; 
- период следования импульсов.
