Трёхфазный счётчик электроэнергии: устройство, виды и нюансы выбора

Виды включений и их особенности

Схема прямого подключения трехфазного счетчика

В зависимости от метода коммутации обмоток трансформаторов тока устанавливаемые в электросетях трехфазные счетчики подключаются по следующим схемам:

• прямое подсоединение;
• косвенное включение;
• полукосвенное подключение.

Прямым называется непосредственное включение, а для понимания отличий второго и третьего вида необходимо учитывать область их применения. Чисто косвенное подсоединение – это открытая установка трансформаторов тока (ТТ) на высоковольтные силовые кабели трехфазной линии (6-10 кВ). Этот способ встречается только на силовых подстанциях и на крупных промышленных предприятиях с собственными распределительными электросетями. В бытовых условиях это вид подключения трансформаторов не применяется.

Включение в однофазную цепь

Прежде чем описывать эту схему подключения счетчика к сети 380 Вольт необходимо дать краткое описание отличий трехфазного напряжения от однофазного. В обоих видах используется один нулевой проводник N. Разность потенциалов между каждым фазовым проводом и нулем равна 220 В, а по отношению этих фаз друг к другу – 380 В. Такая разность получается из-за того, что колебания на каждом проводе сдвинуты на 120 градусов (рисунки 3 и 4).

Рисунок 3 – Колебания напряжения

Рисунок 4 – Распределение напряжения по фазам

Однофазное напряжение используется в частных домах, на даче, а также в гаражах. В таких местах потребляемая мощность редко превышает 10 кВт. Это также позволяет использовать на участке более дешевые провода с сечением 4 мм.кв., т. к. потребляемый ток ограничен 40 А.

В случае если потребляемая мощность в сети превышает 15 кВт, то использование 3-х фазовых проводов обязательно даже, если отсутствуют трехфазные потребители, в частности, электродвигатели. В этом случае происходит распределение нагрузки по фазам, что позволяет снизить нагрузку, если бы такая же мощность забиралась от одной фазы. Поэтому в офисных зданиях и магазинах, как правило, применяют именно трехфазное питание.

Принципиальная схема подключения трехфазного счетчика в однофазную сеть (ОС) встречается не так часто, поскольку в таких случаях используются однофазные измерители. В большинстве случаев схема аналогична электросхеме прямого включения, но фазы 2 и 3 не подключаются (подсоединение происходит на одну фазу). Кроме того, после монтажа могут возникнуть проблемы с поверяющими организациями.

Также о возможных проблемах работы трехфазных электросчетчиков при присоединении к двухпроводной сети можно посмотреть на этом видео:

Подключаем трехфазный электросчетчик

Существует два типа подключения трехфазного счетчика, прямое и косвенное, через разделительные трансформаторы тока.

Если необходимо учитывать потребление относительно небольшого количества трехфазных потребителей малой мощности, то счетчик электроэнергии устанавливается непосредственно в разрыв питающих проводов.

Если же необходимо контролировать достаточно мощные потребители трехфазной электросети, и их токи превышают номинальные значение электросчетчика, значит необходимо устанавливать дополнительные трансформаторы тока.

Для частного загородного дома, или небольшого производства, будет достаточно установки только одного счетчика, рассчитанного на максимальный ток до 50 ампер. Его подключение похоже на описанное выше, для однофазного счетчика, но разница в том, что при подключении трехфазного счетчика используется трехфазная питающая сеть. Соответственно количество проводов и клемм на счетчике будет больше.

Подключение трехфазного счетчика

Рассмотрим прямое подключение счетчика

Подводящие провода зачищают от изоляции и подключают к трехфазному автомату защиты. После автомата три фазных провода подключаются к 2, 4, 6 клемме электросчетчика соответственно. Выход фазных проводов осуществляется к 1; 3; 5 клеммам. Входной Нейтральный провод подключается к клемме 7. Выходной к клемме 8.

После счетчика, для защиты, устанавливаются автоматические выключатели. Для трехфазных потребителей ставятся трехполюсные автоматы.

К такому счетчику можно подключить и более привычные, однофазные электроприборы. Для этого необходимо подключить однополюсный автомат от любой отходящей фазы счетчика, а второй провод взять от нейтральной шины зануления.

Если планируется устанавливать несколько групп однофазных потребителей, их необходимо равномерно распределить, запитав автоматические выключатели от разных фаз после счетчика.

Схема подключения трехфазного электросчетчика

Косвенное подключение счетчика через трансформаторы тока

Если потребляемая нагрузка всех электроприборов превышает номинальное значение силы тока, которое может проходить через счетчик, но необходимо дополнительно установить разделительные трансформаторы тока.

Такие трансформаторы устанавливаются в разрыв силовых токоведущих проводов.

Трансформатор тока имеет две обмотки, первичная обмотка выполнена в виде мощной шины, продетой через середину трансформатора, она подключается в разрыв силовых проводов питания электропотребителей. Вторичная обмотка имеет большое количество витков тонкого провода, эта обмотка подключается к электросчетчику.

Счетчик подключенный через трансформаторы тока

Такое подключение значительно отличается от предыдущего, оно намного сложнее и требует специальных навыков. Рекомендуем для работ по подключению трехфазного счетчика с трансформаторами тока пригласить квалифицированного специалиста. Но если вы уверены в своих силах и имеете подобный опыт, то это решаемая задача.

Необходимо подключить три трансформатора тока, каждый для своей фазы. Трансформаторы тока крепятся на задней стенке вводного шкафа учеба. Их первичные обмотки подключаются после вводного рубильника и группы защитных предохранителей, в разрыв фазных силовых проводов. В этом же шкафу устанавливается трехфазный электросчетчик.

Подключение производится согласно утвержденной схеме.

Схема подключения трансформаторов тока

К силовому проводу фазы А, до установленного трансформатора тока, подключается провод сечением 1.5 мм², второй его конец заводится на 2ю клемму счетчика. Аналогично подключают провода сечением 1.5 мм² к оставшимся фазам В и С, на счетчике они подходят к клеммам 5 и 8 соответственно.

От клемм вторичной обмотки трансформатора тока, фазы А, провода сечением 1.5 мм² идут к счетчику на клеммы 1 и 3. Необходимо соблюдать фазировку подключения обмотки, иначе показания счетчика будут не верны. Аналогичным образом подключаются вторичные обмотки трансформаторов В и С, они подключаются к счетчику на клеммы 4, 6 и 7, 9 соответственно.

10-я клемма электросчетчика подключается к общей нейтральной шине зануления.

Критерии выбора трёхфазного электросчётчика: на что обратить внимание при покупке

Приобретение подобного оборудования – довольно ответственное мероприятие. Ведь шутки с электричеством могут закончиться весьма плачевно

Поэтому стоит тщательно изучить все нюансы, на которые следует обратить внимание. Основной критерий – это качество продукции и его стоимость

Не стоит обращать внимание на прибор учёта электроэнергии, цена которого значительно ниже, чем у других моделей. Корпус прибора должен быть выполнен аккуратно. Торчащие по швам излишки пластика, как и его неравномерный цвет, должны насторожить покупателя. А приобретать электросчётчики нужно только в проверенных специализированных магазинах.

В частных домах можно собрать трёхфазный щит довольно аккуратноФОТО: drive2.ru

Что касается технических характеристик, то основное внимание необходимо обратить на два параметра – тип работы прибора и его конструктивное исполнение

Разделение электросчётчиков по типу работы

Выбор между аналоговым или электронным прибором учёта электроэнергии остаётся полностью за потребителем. Конечно, первый вариант является более простым и, как следствие, имеет меньшую стоимость. Однако впоследствии расходы по счетам могут быть выше по причине отсутствия возможности учёта с разделением тарифов.

Электронные модели на сегодняшний день более востребованы. Они позволяют экономить средства на разнице стоимости электроэнергии в дневное и ночное время. Переплатив при покупке, пользователь получает возможность платить меньше впоследствии. Но если планируется установка прибора учёта на подачу электроэнергии в помещение, где все работы производятся только днём, то многотарифное оборудование устанавливать будет невыгодно и даже убыточно.

Многотарифный счётчик «Энергомера»ФОТО: shuchin.deal.by

Конструктивное исполнение электросчётчиков: особенности некоторых моделей

Не все знают, что трёхфазные счётчики электроэнергии могут включаться в цепь по-разному. В бытовых электросетях, где нагрузки не слишком велики, используются приборы учёта прямого включения. Это привычная всем коммутация, при которой питание проходит непосредственно через счётчик.

Прямое включение электрического счётчикаФОТО: pro100electrik.ru

На предприятиях, где нагрузка бывает очень высока, используют приборы учёта косвенного включения. Их коммутация отличается. Для того, чтобы подключить такой электросчётчик, на токоведущие шины устанавливаются катушки трансформаторов, от которых провод уже идёт на сам прибор учёта. Таким образом, счётчик электроэнергии напрямую не контактирует с токоведущим проводником.

Косвенное включение счётчикаФОТО: eraelektro.ru

INCOTEX Меркурий 230 АМ-02 10(100) А

Счетчик электроэнергии трехфазный однотарифный Меркурий 230 АМ производит учет однонаправленной электроэнергии в 3-фазных цепях переменного тока напрямую либо через измерительные трансформаторы цифровым способом. Он оборудован механическим табло и предназначен для работы в сухих закрытых помещениях (степень защиты IP20).

Диапазон рабочих температур  от -40 до +55. Прибор монтируется на поверхность при помощи винтов. В этой модели счетчика цифрами на табло обозначаются киловатт часы. Межповерочный интервал как и у многих счетчиков  составляет — 10 лет. Срок гарантийный составляет 3 года. Наработка заложена в среднем 140 000 часов.

Необходимость в трёхфазном учете

Согласно требованиям действующих нормативов, при возрастании величины потребляемой объектом мощности до значений 15-20 кВт и выше должна применяться трехфазная система питания. Объясняется это тем, что при указанных мощностях величина электрического тока в цепях может достигать 70-ти Ампер, что считается недопустимым для городских квартир.

Дополнительная информация. Для обеспечения нормального режима работы многоквартирной сети потребуется электрический кабель с сечением жил порядка 10 мм², монтаж которых практически невозможен в реальных условиях.

При данных показателях потребления действующими положениями ПУЭ предписывается использование системы энергоснабжения, рассчитанной на 380 Вольт. Учёт расходуемой энергии в этом случае обеспечивается подключением трехфазного электросчетчика непосредственно в питающую цепь.

Потребляемая при этом мощность распределяется между тремя фазными жилами, вследствие чего ток в каждой из них снижается примерно до 2,5 Ампер. Благодаря такому подходу, сечение жил подводящего кабеля, к которому подключается вся электросеть, можно будет уменьшить до значения порядка 2,5 мм².

Зависимость сечения проводников от протекающего по ним тока или от потребляемой нагрузкой мощности представлена в отдельной таблице (смотрите https://elquanta.ru/schetchiki/podklyuchenie-schetchika.html). Понятно, что при уменьшении этого параметра снижается и стоимость всей электропроводки, а также существенно упрощается ее монтаж.

Переход на современную и универсальную трехфазную схему питания предпочтителен и с точки зрения поддержания требуемого температурного баланса, обеспечивающего безопасные условия эксплуатации всей системы электроснабжения.

Естественно, что этот способ организации электропитания и учёта в частном доме потребует значительных по величине материальных издержек. Так что всем желающим воспользоваться преимуществами трехфазного подключения необходимо заранее определиться со своими финансовыми возможностями.

INCOTEX Меркурий 230 АМ-03 5(7.5) А

Счетчик электроэнергии трехфазный однотарифный INCOTEX Меркурий 230 чаще всего применяется на коммерческих объектах. Счетчик оборудован стандартным телеметрическим выходом. При любом нарушении в фазировке подключений цепей тока оборудования его работа осуществляется в сторону увеличения показаний расхода электроэнергии. Трехфазный счетчик подключается через трансформатор. Также оснащен светодиодными индикаторами расхода электрической энергии и электромеханическим отсчетным устройством.

Межповерочный интервал чуть меньше среднего и составляет 10 лет. 3 года, такой срок гарантии дает производитель. В спецификации указано, что среднее время, которое проработает устройство до того момента, как сломается 140 000 часов.

Виды электросчетчиков

Производители выпускают три вида 3-фазных электросчетчиков:

• Прямого включения – аналогично однофазным подсоединяются к сети 380 или 220 В. Пропускная мощность аппаратов – до 60 кВт, максимальный ток не превышает 100 А. Для подсоединения подходят провода сечением 1,5-2, мм2.
• Полукосвенного включения – подкидываются через трансформатор, поэтому подходят для сети с большой нагрузкой. Показания подсчитываются путем умножения разницы предыдущих и последующих данных на коэффициент трансформации.
• Косвенного включения – подсоединение осуществляется через трансформаторы напряжения и тока. Применяются для учета электроэнергии при высоковольтной интеграции.

Схема подключения прибора будет зависеть от его типа.

Энергомера CE 102M S7 145-JV 5(60) А

Многотарифный энерго счетчик Энергомера CE 102M, монтаж данного экземпляра осуществляется в щиток. Аппарат измеряет активную электроэнергию в цепях с переменным током. Организация учета идет по 4 тарифам с передачей накопленных ранее данных через оптический интерфейс. Считывать показания можно при отсутствии сетевого напряжения. Данные в любом случае выводятся на дисплей.

Межповерочные интервалы 16 лет, что является стандартным сроком для этой категории оборудования. Средние наработки на отказ составляют 220 тыс. часов. Срок службы – около 30 лет, иногда больше. Гарантия 5-7 лет, в зависимости от года выпуска. Есть электронная пломба. В качестве датчика тока применяется шунт, это минимизирует риски хищений с применением магнита.

Установка трехфазного счетчика

Для того чтобы понять, как подключить трехфазный счетчик прямого включения особых знаний и навыков не требуется (за исключением, конечно, внимательности и аккуратности). Дело в том, что российское законодательство разрешает самостоятельное подключение счетчика с одним лишь нюансом. После производства работ своими руками необходимо обратиться в обслуживающую компанию с заявлением о проверке правильности подключения и об опломбировке прибора.

Подключение трехфазного счетчика в сеть производится аналогично однофазному. 1, 3 и 5 контакты предназначены для ввода фазных проводов, а 2, 4 и 6 — для их вывода. Соответственно, 7 и 8 — это вход и выход нулевой жилы.

При необходимости подключения в помещениях однофазной сети 220 В требуется взять любую из фаз и ноль.

Конечно, при условии, что домашний мастер не имел опыта включения трехфазного счетчика и сомневается в своих способностях, лучше обратиться к специалистам, но все же подобная работа по силам каждому.

Установка обычно производится внутри помещения. Конечно, возможен монтаж и снаружи, но при этом стоит подумать о подогреве, т.к. согласно правилам установки электрооборудования, эксплуатация электросчетчика должно производиться при температуре не ниже 0 °С.

Вводной щит с установленным счетчиком

Рекомендации по подключению

Перед тем, как подключить узо в линию энергоснабжения вместе с распределительными (линейными) автоматами, следует напомнить пользователю о ряде требований, предъявляемых к приборам данного класса действующими нормативными актами.

В общем случае они сводятся к указаниям, согласно которым устанавливается последовательность и порядок действий при монтаже УЗО

Особое внимание при рассмотрении этих требований рекомендуется уделить следующим важным моментам:

• В частных домах с подводкой силового оборудования, подключаемого к сети 380 Вольт, обязательна установка трехфазного устройства защиты;
• Для подключения трехфазного узо должны использоваться провода соответствующего сечения в изоляции различного цвета;

Обратите внимание! Цвет изоляционных покрытий выбирается согласно общепринятому стандарту. Наглядное представление о выборе расцветки проводов можно получить на рисунке ниже;

Наглядное представление о выборе расцветки проводов можно получить на рисунке ниже;

Расцветка проводов по фазам

Для оформления общего (земляного) вывода трёхфазной цепи, как правило, применяется провод в синей изоляции.

С учётом всех перечисленных выше условий порядок подключения в этом случае может быть представлен перечнем рекомендаций и советов, исходящих от специалистов. Далее по тексту приводятся лишь некоторые из них:

• Защитные приборы ставятся на предназначенные для них места только после того, как линия питания квартиры или дома будет полностью обесточена;
• Прежде чем подключить узо и автоматы в единую электрическую цепь, постарайтесь определиться с местом, предназначенным для их установки на приборном щитке;
• Его рекомендуется выбирать по возможности ближе к установленному на вводном щитке электросчетчику;
• Так называемые «индивидуальные» УЗО, предназначенные для защиты какой-то одной питающей линии (ванной комнаты, например), должны использоваться строго по назначению. Их не допускается ставить после счётчика в качестве общего для квартиры защитного устройства.

В заключительной части обзора, освещающего вопросы: для чего нужно УЗО, и как оно должно подсоединяться к уже смонтированной аппаратуре, отметим следующее.

При ответе на вопрос, нужно ли узо ставить сразу после счётчика, всегда следует согласное утверждение. В этой статье также можно узнать, какое выбрать узо, если в квартире имеется заданное количество автоматов. Надеемся, что после ознакомления со всем представленным материалом пользователям удастся самостоятельно разобраться с вопросами установки защитных устройств в питающие цепи.

Бытовое применение

Трехфазный прибор в частном доме — оптимальное решение в том случае, когда применяется техника с высоким расходом электричества. Техника работает эффективнее при включении в такую сеть. Три фазы исключают перекос фаз, который возникает при подключении в одну сеть одновременно нескольких устройств, требующих высокой мощности.

Для удобства и безопасности, установка проводится в специальных коробах.

Щиты с такой системой учета весьма габаритны. Несмотря на незначительное отличие по напряжению с однофазными установками, трехфазник обеспечивает равномерное распределение по системе. Это и является главным преимуществом, что позволяет без опасения пользоваться мощными плитами, обогревателями, нагревателями, асинхронными двигателями, бензопилами.

Монтаж на улице

Установка системы на улице, возможно при организации эффективной теплоизоляции. При отрицательной температуре воздуха не обеспечивается корректный учет электричества. Обычно реальный расход преувеличивается.

Установка требует специальных огнеупорных, герметичных коробов. Индикатор должен быть виден через прозрачное стекло. Подключение счетчика электроэнергии проводится на расстоянии от поверхности земли 80-170 сантиметров.

Устройства прямого, или непосредственного включения

Схема подключения этого счетчика во многом (особенно по простоте выполнения) схожа со схемой установки однофазного счетчика. Она указана в техническом паспорте, а также на обратной стороне крышки. Главным условием подключения является строгое соблюдение порядка подсоединения проводов по цвету, указанному в схеме и соответствия нечетных номеров проводов вводу, а четных — нагрузке.

Порядок подсоединения проводов (указано слева направо):

1. провод 1: желтый — вход, фаза А
2. провод 2: желтый — выход, фаза А
3. провод 3: зеленый — вход, фаза В
4. провод 4: зеленый — вход, фаза В
5. провод 5: красный — вход, фаза С
6. провод 6: красный — выход, фаза С
7. провод 7: синий — ноль, ввод
8. провод 8: синий — ноль, выход

Виды трёхфазных приборов

Счетчики условно можно поделить на два типа — однотарифные и многотарифные. В некоторых моделях есть разделение по дневным и вечерним тарифам.

За расположение тарифов и сохранение информации в памяти устройства, отвечает небольшой микропроцессор. Проще говоря, можно посмотреть данные по счетчику за любые удобные числа.

Аналоговые индукционные приборы учета энергии

Принцип работы таких счетчиков схож однофазной модели устройства.

Схема подключения 3 фазного счетчика

Электрическая энергия, проходя через индукционную катушку, образует электромагнитное поле, которое действует на железный диск. Поэтому он начинает движение.

Монтаж нового счетчика

Точно такой счетчик купить не удалось, я приобрёл Энергомера ЦЭ6803В Ш М7 Р32. Как расшифровывается это название – смотрите в инструкции, которую можно будет скачать ниже.

5 Новый счетчик только что распакован

Сзади счетчик выглядит так:

6 Новый счетчик, вид сзади

Подключение нового счетчика

С подключением не всё прошло гладко, хотя старый и новый счетчики – одного производителя (Энергомера), и на первый взгляд схожи по конструкции. Как устроен однофазный счетчик Энергомера – в другой моей статье Устройство однофазного счетчика прямого включения. Трехфазный устроен так же, как-нибудь опубликую статью с фото.

Как видно на фото ниже, счетчик крепится на ДИН-рейку. Однако, в комплекте идёт планка для крепления в щиток. Я перед покупкой это выяснил, надеясь, что проблем при монтаже не будет. Но при сравнении счетчиков одной модели выяснилось, что у российских производителей не всё так просто.

7 Разница в креплении, новый – слева (счетчики лежат на плиточном полу)

Счетчики расположены так, чтобы боковые отверстия были на одном уровне. Цель была такая, чтобы попасть в те же крепежные отверстия. При этом Вертикальную планку пришлось опустить максимально вниз, и только тогда все три отверстия совпали. Но клеммы счетчика в результате опустились примерно на 2-3 см.

8 Новый трехфазный счетчик установлен и подключен

Пришлось провода опустить вниз, слегка надавив на них вертикально вниз. Схема подключения счетчика дана ниже, а вот что получилось в итоге:

9 Установка завершена

Тайпит НЕВА МТ 113 AS OP 5(100) А

Многотарифный однофазный прибор учета электроэнергии. Счетчик Тайпит НЕВА МТ 113 используется для измерения, учета потребленной энергии в сетях однофазного типа с переменным токам. Есть деление по времени суток на зоны.

В комплекте предусмотрено наличие кнопки смены кадров индикации, оптический порт, пломбируемая кнопка для разрешения программирования, электрический, оптический испытательные выходы активной энергии. Питание – от встроенного блока (опционально).

Выбирать счетчик онлайн удобно по отзывам. Всегда смотрите на соответствие реальных параметров модели заявленным, соблюдение производителем своих обязательств.

Функциональные характеристики

Итак, счетчик «Матрица» (трехфазный) может:

• оценивать потребляемую мощность электрической трехфазной сети;
• контролировать дисбаланс мощности;
• передавать необходимую информацию (счетчик снабжен PLC-модемом современного типа), передача производится по силовой линии;
• хранить эту информацию до определенного срока: до начала года или месяца, некоторые модели производят хранение посуточно;
• контролировать напряжение на всех фазах отдельно;
• проводить контроль магнитного поля;
• проводить многотарнифный контроль и учет (есть возможность использовать до шести тарифов с установкой и регулировкой по дням);
• устанавливать максимальное и минимальное напряжение, при котором сеть будет работать;
• в некоторых моделях устанавливается реле, отвечающее за защиту внутренней электрической сети от короткого замыкания (реле может быть основным или дополнительным).

Так как температурный режим эксплуатации прибора учета и контроля электроэнергии имеет диапазон от -40С до +70С, то установку его можно проводить на улице. Единственное требование – это монтаж внутри металлического ящика или щита, у которого степень защиты – IP-54. Сам счетчик «Матрица» крепится в щите на DIN-рейку. И еще один немаловажный функционал – это дистанционное управление.

Высокая надежность и безопасность прибора от проникновения внутрь обеспечивается различными датчиками:

• датчик, с помощью которого контролируется возможность вскрытия корпуса счетчика;
• возможность вскрытия клеммной коробки;
• датчик, который определяет правильность подключения проводов к клеммам по фазам;
• датчик тока дифференциального;
• датчик, который реагирует на сильное воздействие магнитного поля внешнего типа.

Особенности подключения трехфазных счетчиков прямого включения

Трехфазные счетчики прямого включения, как правило, включаются на суммарную нагрузку до 50 кВт. Но если при этом не используются (или используются мало) трёхфазные потребители – двигатели, мощные калориферы – то нужно следить, чтобы не было большого перекоса фаз.

То есть, чтобы токи нагрузки по фазам не отличались более чем на 20%. На практике, конечно, это трудно обеспечить, но стремиться к этому надо. На этапе проектирования, да и на этапе эксплуатации и переделки электропроводки. Тут две причины.

Когда одна фаза будет трудиться по полной (греются провода, контакты, понижается надежность), то другая отдыхает.

Понижается точность показаний счетчика (это относится к старым, индуктивным моделям).

При замене любого счетчика нужно помнить ещё вот о чём. Обязательно надо проверить протяжку контактов в электрощитке, особенно ДО счетчика.

Например, в моём случае, когда я поджимал провода вниз, один из них буквально выскочил из вводного автомата. Я был в шоке. Видимо, по этой фазе протекал небольшой ток, поскольку провод был в порядке. А если больше – нагрев, дым, искры…

На самом деле, тонкостей больше, но всего не описать, будете сами ставить – столкнётесь, напишите комменты.