Proč je měřič připojen přes proudové transformátory?

Zařízení se používají v sítích 380 V k vytvoření efektivního systému s vysokou spotřebou energie. Elektroměr je připojen nepřímo přes proudové transformátory, což umožňuje měřit hodnoty přesahující povolené limity.

CT pro elektroměry

Principem činnosti je vytvoření elektřiny v sekundárním okruhu v důsledku průchodu elektrických nábojů vinutím transformátoru. Ten je zapojen do série, díky čemuž začíná fungovat elektromagnetická indukce a vytváří elektrické náboje.

Důležité! Elektroměr pracuje se zvýšeným zatěžovacím proudem díky transformátoru: zařízení přeměňuje elektřinu, což umožňuje odečítání při výkonu přesahujícím přípustný limit.

Většina převodníků je navržena pro pracovní frekvenci 50 Hz se jmenovitým proudem 5 A. Zařízení převádí primární náboj na náboj bezpečný pro provoz měřiče. Chcete-li získat skutečný výsledek, musíte vynásobit odečty měřiče transformačním poměrem. To umožňuje používat zařízení s nízkým jmenovitým výkonem.

Zařízení má nevýhodu: měřicí proud může být nižší než spouštěcí proud – pak nebudou odečteny. Podobný efekt nastává při instalaci starých měřičů, které spotřebovávají elektřinu. Moderní modely využívají k provozu elektřinu, ale v minimálním množství.

Vodič použitý k navíjení sekundárního proudového obvodu musí mít průřez větší než 2,5 mm². Připojení se provádí přes utěsněnou svorkovnici. Umožňuje:

• vyměnit vadné zařízení bez zastavení dodávky elektřiny spotřebitelům;
• provést technickou kontrolu.

Připojení se provádí označenými vodiči. Každý východ je označen samostatnou barvou, což usnadňuje budoucí opravy.

Před připojením si musíte přečíst pas, který obsahuje všechny potřebné informace.

Připojení měřicího zařízení přes CT

Při zapínání převodníku dbejte na polaritu. Na obrázcích níže jsou vstupní svorky označeny jako L1 a L2 a měřicí svorky jsou označeny jako I1 a I2. Je nutné použít vodič, který je vhodný pro povolené zatížení systému.

Existují dvě hlavní schémata. Technický list zařízení obsahuje doporučený. Většina zařízení není určena pro přímé připojení.

Je zakázáno připojovat k jednomu zařízení více převodníků s různými koeficienty.

Schématické možnosti instalace

Schémata připojení pro třífázové elektroměry přes proudové transformátory jsou uvedeny na obrázcích:

• Sedmivodič je pro obvod nebezpečný, protože oba vodiče jsou spojeny pod společným napětím.

• Desetivodičový systém se vyznačuje absencí komunikace mezi obvody, díky čemuž je systém bezpečnější.

Většina třífázových elektroměrů je zapojena podle druhého schématu, pokud systém nevyžaduje jinak.

Testovací krabička adaptéru pro elektroměry

Jak připojit třífázový měřič přes proudové transformátory pomocí testovací krabice je znázorněno na obrázku níže. Podle článku 1.5.23 PUE se používá při použití standardního elektroměru. Přítomnost krabice vám umožňuje manipulovat se systémem bez odstranění zátěže sítě. Lze vyrobit:

• posun;
• odpojování vodičů;
• zapnutí nového zařízení bez předchozího vypnutí;
• zmírnění stresu fáze po fázi.

Obvod je založen na desetivodičovém typu připojení. Rozdíl spočívá v umístění testovacího boxu mezi CT a měřičem a také ve složitosti instalace.

Výběr transformátoru

Chcete-li vybrat zařízení, musíte si přečíst odstavec 1.5.17 PUE. Uvádí, že průtok sekundárního vinutí by neměl klesnout pod 40 % jmenovitého při maximálním zatížení, pod 5 % při minimálním zatížení. Je nutné vytvořit správný sled fází A, B, C. Pro stanovení se používá fázový měřič.

Důležité! Dávejte pozor na U a I. První číslo musí být stejné nebo vyšší než napětí, druhé, respektive síla proudu.

Namísto třífázového elektroměru můžete nainstalovat tři jednofázové. Každý bude vyžadovat samostatný převodník, což značně komplikuje instalaci.

Pro jaké použití

Transformátory se používají k ochraně proti vyhoření. Třífázové elektroměry mají nízký jmenovitý proud. Proto je nemožné měřit spotřebu energie systému s desetinásobným nebo větším zatížením. Převodník umožňuje vypočítat spotřebu elektřiny, následně vynásobit koeficientem a získat skutečnou spotřebu. Vynásobeným náklady dostane osoba účet za elektřinu.

Výpočty zatížení

Článek 1.5.1 PUE popisuje normy, které musí elektroměr a proudové transformátory splňovat. Jsou popsány standardní konstrukční kapacity.

Měření zátěže je podobné následujícímu (jako příklad je brán CT s poměrem 200/5, systém spotřebuje 140 (14) ampérů):

• nominální:
  1. 140 / 40 = 3,5.
  2. 0,05*200/5 = 2.
• minimální:
  1. 14 / 40 = 0,35.
  2. 5*0,05 = 0,25.
• 25%:
  1. 140*0,25/40 = 0,875.
  2. 0,05 A se vynásobí poměrem nominálního k minimu: 0,05*140/14 = 0,5.

První čísla musí být odpovídajícím způsobem větší než druhá.

Důležité! Výpočty se provádějí v ampérech. Splnění podmínky z odstavce 4 znamená, že použití TT je přípustné.

Při výběru převodníku byste měli zvážit následující faktory:

1. Při určování rozměrů vedení se bere v úvahu třída přesnosti CT. Pro 0.5 je přípustná ztráta napětí čtvrt procenta, pro 1.0 – půl procenta. V technických elektroměrech je povolen pokles napětí do 1,5 %.
2. AIMS KUE používá vysoce přesné přístroje třídy S tohoto typu, které jsou schopny přijímat přesné údaje při nízkých úrovních proudu.
3. Pro technické účetnictví a pro měřidla s třídou přesnosti 2.0 jsou zapotřebí CT s indikátorem 1.0. V ostatních případech se doporučuje instalovat CT s třídou přesnosti 0.5 nebo méně.
4. Zařízení se zvýšeným koeficientem se používá, pokud maximální ukazatel systému neklesne pod 40 % jmenovité hodnoty uvedené na zařízení.
5. Při výpočtu spotřeby elektřiny se bere v úvahu plocha průřezu elektroinstalace, návrhový výkon a koeficient převodníku.

Přesné odečty spotřeby elektřiny nejsou možné bez řádného připojení elektroměrů. Obvod je ovlivněn typem zařízení a zatížením spotřebiče. V domácích linkách jsou poptávaná jednofázová zařízení, v průmyslových linkách – třífázové. Měření jsou zaznamenávána pro každou z fází dodávky. Zařízení s propustným výkonem vyšším než spotřebitelský výkon jsou připojeny přímo k obvodu. Další odkaz se objeví v případě nepřímého připojení elektroměru – přes proudové transformátory (CT).

Proudové transformátory pro měřiče: princip činnosti a účel

Úkolem CT je chránit energetický systém před poškozením. Provedení elektroměrů je navrženo pro provoz ve specifických podmínkách. Charakteristiky proudu a napětí jsou uvedeny v pasu výrobce. Překročení přípustných hodnot způsobí zkrat a vyhoření. V instalacích s proudovými transformátory jsou sekundární měřicí vedení oddělena od obvodů primárních spotřebičů. Zatížení dávkovače je sníženo na požadované hodnoty Malé hodnoty jsou bezpečné. Opravy jsou dokončeny rychleji. Je jednodušší vyměnit kompaktní proudový transformátor než metr.

CT jsou převodníky vysokých proudových zátěží na nízké. Každá značka má svou vlastní transformační úroveň K. Koeficient ukazuje, kolikrát je sekundární proud menší než primární. Spotřeba elektřiny je definována jako rozdíl mezi naměřenými hodnotami vynásobený K. Oblíbené jsou modely s násobností 10/5 až 100/5. Vzorec 100/5 znamená, že zařízení je připraveno převést zátěž napájecího zdroje rovnající se 100A na 5 ampérů potřebných pro provoz měřiče.

Vlastnosti instalace konstrukce přispívají k plnému provozu.

1. Jádro z elektrické slitiny má nízký magnetický odpor.
2. Izolovaná vinutí jsou odolná proti přehřátí. Materiál – měď, hliník. Typ primárního vinutí ovlivňuje způsob instalace zařízení: cívka, přípojnice, tyč, jednootáčková, víceotáčková.
3. Svorky na vstupech a výstupech vinutí jsou označeny u výrobce. Kvalita utažení upevňovacích prvků ovlivňuje přesnost odečtů.
4. Pouzdro chrání prvky.
5. Malé rozměry, váha. Zařízení se vejde do bytového panelu.
6. Životnost – 25 let.

Akce je založena na elektromagnetické indukci. Primární vinutí je připojeno k výkonové části, sekundární vinutí je připojeno k cívce třífázového elektroměru. Fázový proud vytváří magnetické vlny v uzavřeném obvodu jádra. Pod vlivem hnací síly částic se v sekundárním vinutí objevuje elektřina. Signál dosáhne účetního uzlu.

Primární vinutí je zapojeno do série, sekundární vinutí je připojeno k zátěži. Spotřebitelské a měřící ukazatele jsou vzájemně úměrné.

Převodníky se častěji vyskytují na 3fázových linkách. Většina jednofázových zařízení je instalována přímo do sítě. Doporučená zátěž pro přímé připojení je 60 A.

Připojení přes transformátory: schémata

Proudové měniče se používají v nízkonapěťových instalacích se zátěží nad 100A a výkonem do 0,4KV. V síti jsou instalovány pouze transformátory. Výkonové sekce jsou připojeny přes CT. Napěťová vedení jsou připojena přímo k měřicím zařízením. Metoda se nazývá „semi-nepřímá“.

U vedení vysokého napětí se zátěží nad 1000V se nepřímá metoda rozšířila. Transformátory napětí (VT) spolupracují s CT.

Možnosti pro polonepřímou metodu jsou desetivodičové, sedmivodičové, kombinované instalační schémata. Každá technologie má klady a zápory.

V desetivodičovém připojovacím obvodu jsou proudové a napěťové vedení vzájemně izolovány. Výhodou metody je oddělené měření proudu a napětí. Během kontrol a údržby není nutné vypínat napájení. Současné sekce jsou uzemněny. Pokud dojde k poruše v jedné fázi, měření v ostatních fázích se nezastaví.

Nevýhoda – velké množství spojovacích křížů:

• propojky z každé fáze – 3 ks;
• nulový vodič – 1 ks;
• linky z převodníku – 6 ks.

V sedmivodičové verzi jsou 3 měřicí linky kombinovány s nulou. Pro pokládku budete potřebovat sedm propojek. Plusy: snadná instalace, nižší spotřeba kabelových produktů. Nedostatek energetického účetnictví v případě poruch v provozu každé z fází je mínus.

Občas se setkáme se zastaralou metodou – s kombinovanými linkami. Odpojení spotřebičů během plánovaných kontrol a chyby v odečtech znemožňovaly jeho použití.

Obvod pro připojení měřiče přes proudové transformátory zahrnuje:

• úvodní stroj;
• TT;
• 3-fázový měřič;
• ampérmetr;
• voltmetr;
• svorkovnice (KIP);
• sada kabelů;
• terminály.

Povinná přítomnost testovacích boxů v obvodech s PTP je předepsána v odstavci 5. 1. 23 Pravidel elektrické instalace (PUE). Úkolem koncového zařízení je zabránit ztrátě napájení spotřebitelů, když:

• vypnutí sítě v každé fázi;
• výměna vadného zařízení;
• posun;
• instalace modelového měřicího zařízení;
• zkušební měření.

Značky měřidel se liší provedením, třídou přesnosti a způsobem instalace. Univerzální možností je elektronický měřič Mercury 230 ART. Zařízení se zapíná přímo i nepřímo. Užitečné vlastnosti – multi-tarifní režim, ochrana proti hackerům, vestavěná paměť, datový modem. Průtok se zvyšuje, když je porušeno pořadí fází. Životnost – 30 let.

Schéma zapojení třífázového měřiče přes proudové transformátory.

Řízené vedení je vyvedeno na svorky L1, L2. Ovládání – na I1, I2. Propojka K slouží k ochraně vinutí před napěťovými rázy. Úroveň zatížení I1 se převede na hodnotu I2. N – neutrál, A – ampérmetr, W – voltmetr.

Důležité nuance

Schéma spínání je uvedeno v pasu a na těle produktu, aby se zabránilo poruchám v elektrické síti, jsou vybrány prvky se stejnými vlastnostmi:

1. V nepřímých obvodech se nepoužívají zařízení pro přímé připojení.
2. Pro měniče se sekundárním proudem 5A jsou vhodná zařízení 5-A.
3. Obvod zahrnuje CT se stejnou konverzí K. Koeficient se vypočítá v souladu s parametry sítě.
4. Třífázové zařízení je nebezpečné pro jednofázovou síť.
5. Značky od stejného výrobce se lépe ovlivňují.

Kapitola 1.5 Pravidel předepisuje regulační požadavky na správný výběr převodníků. Indikátor maximálního, včetně nouzového zatížení v řízené instalaci by neměl překročit jmenovité charakteristiky transformátoru.

Přesnost měření je ovlivněna směrem proudění ve vinutí transformátoru. Značení svorek pomáhá zachovat polaritu. V energetické síti jsou akceptována označení L1, L2; v měřicí místnosti – I1, I2. Připojení se provádí v přísném pořadí. Barevná izolace eliminuje záměnu. Standardní barvy jsou uvedeny v PUE. Správné zapojení se kontroluje galvanometrem.

Jako zkušený vodič i transformátor reguluje provoz elektrizační soustavy Připojení přes CT snižuje stavební náklady. Není potřeba žádné velké vybavení. Kompaktní 5ampérmetr měří zatížení v řádu stovek ampér! Relé, ampérmetry a wattmetry mohou spolupracovat s užitečným zařízením. Díky transformátorům je splněn hlavní požadavek – bezpečnost měření elektřiny.