5 вариантов сборки трехфазного щита – какой лучше

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.

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.

Однофазный и трехфазный счетчик в чем разница

Определиться с выбором счётчика учета потреблённой электроэнергии, для установки в квартире, иногда бывает не так просто, как кажется сначала.

Поэтому даже в случае потребности в замене счётчика и обратившись к продавцу, желательно знать заранее, что лучше подходит вам, какие характеристики должны быть у товара.

Счётчики классифицируются:
1. по току, проходящему в сети;
2. по наличию фаз, питающих его;
3. по рабочему напряжению;
4. по классу показателя точности;
5. по применяемым тарифам.

Первым делом необходимо узнать, что за проводка находится в доме. С одной фазой и нулём или с тремя фазами и нулём и на основании этого приобретать прибор учёта.

Класс точности изделия – не маловажный показатель для его установки. Для квартир и домов допускаемой погрешность является 2% и не выше. Счётчики, имеющие погрешность ниже, устанавливают на промышленных предприятиях.

Выбор многотарифного прибора позволит производить оплату, за потребляемую электроэнергию, ночью и днём раздельно, по двум тарифам, что способствует экономии семейного бюджета.

Однофазный и трёхфазный счётчик, в чём разница, задают этот вопрос многие, кто столкнулся с выбором прибора учёта.

Запитка однофазного прибора учета осуществляется кабелем, состоящим из двух жил, фазы и ноля. Максимальное напряжение для такого счётчика 220 В, о чём написано на его панели.

Запитка трёхфазного счётчика осуществляется кабелем, состоящим из четырёх жил, трёх фаз и ноля. Напряжение, на которое он, составляет 380 В.

Сфера их использования также имеет определённое отличие. Счётчики с одной фазой, в основном, устанавливаются в дачных и жилых постройках. Большинство небольших офисов и торговых предприятий также устанавливают их. Отличает их несложное устройство. Они удобные в эксплуатации. Снять показания с них не составит труда.

Счётчики с тремя фазами обладают более сложной конструкцией, а качество их измерений значительно выше. Устанавливают их на объектах промышленности, с большим потреблением электроэнергии. Допускается установка такого прибора учета с тремя фазами в сети с напряжением 220 В, а вот установка однофазного в сеть из трёх фаз не разрешена.

Плюсы и минусы

В сравнении с однофазными моделями трехфазные счетчики электрической энергии обладают рядом весомых преимуществ:

• Позволяют подключить мощное трехфазное оборудование;
• При трехфазном питании существенно снижается нагрузка на линию в сравнении с однофазным для одного и того же значения мощности;
• Современные электронные модели оснащаются функцией разделения дневного и ночного тарифа, что позволяет экономить денежные средства;
•  Посредством трехфазного счетчика электрической энергии можно с таким же успехом подключать однофазную нагрузку.
• Позволяют контролировать расход электроэнергии, как в трехфазном режиме, так и отдельно для каждой фазной линии.

К недостаткам трехфазных счетчиков электроэнергии следует отнести  более сложную схему подключения и разделение на несколько принципиально отличных вариантов. Поэтому в данном вопросе следует обращаться за помощью к профессиональным электрикам. Также одним из недостатков является использование более высокого номинала напряжения, что создает дополнительную угрозу жизни и здоровью человека, предъявляет более жесткие требования к изоляции линий, цепей, электрооборудования.

Виды многотарифных приборов и правила выбора

Грамотный выбор счетчика многотарифного учета невозможен без знания существующих разновидностей этих приборов

Для знакомства с ними важно оценить все возможные варианты, по которым производится такая классификация

Виды приборов

Электронный двухтарифный счетчик

По принципу действия многотарифные счетчики подобно всем другим образцам этой техники подразделяется на индукционные и электронные модели. И те и другие приборы по виду учитываемой электроэнергии делятся на однофазные и трехфазные приборы, устанавливаемые в цепях 380 Вольт. Трехфазные многотарифные электросчетчики используются в частных хозяйствах, где возможна установка соответствующего силового оборудования. К нему относятся насосы, токарные и фрезерные станки, а также другие механизмы, в состав которых входят асинхронные двигатели.

Различие предлагаемых пользователю учетных приборов проявляется в мощности, которую он способен выдержать, а также в заявленной стоимости конкретного образца.

Критерии выбора

При подключении потребителя к линиям электроснабжения важно правильно подобрать трехфазный счетчик электроэнергии. Для этого используют следующие критерии выбора:

• Допустимые величины тока и напряжения, на которые рассчитан прибор учета электрической энергии.

Допустимые величины тока и напряжения электросчетчика

• Способ подключения (прямой, полу косвенный или косвенный) – выбирается в зависимости от параметров цепи.
• Допустимый температурный диапазон – определяет возможные рабочие пределы, которые необходимо сопоставить с пиковыми значениями температуры в вашем регионе.
• Тип трехфазного прибора учета электрической энергии – желательно использовать электронные модели, так как индукционные и гибридные уже устарели и автоматически выводятся энергоснабжающими компаниями.
• Наличие заводских пломб, поверки и сертификата соответствия.

Наличие пломб и сертификата соответствия на электросчётчике

• Способ крепления – на DIN рейку, винтовым соединением или дюбелями.
• Наличие системы автоматической передачи данных – актуально для линий, на которых применяется АСКУЭ.

Схемы подключения трехфазного счетчика

Трехфазный счетчик — многофункциональное устройство, сокращающее расход электроэнергии и предназначенное для учёта электропотребления. Установка этого прибора позволяет равномерно распределять нагрузку на систему энергоснабжения. Даже небольшие электротехнические навыки с соблюдением техники безопасности, позволяют провести самостоятельный монтаж.

Приборы по способу подключения бывают прямого и трансформаторного типа.

Схема подключения выбирается из трех типов. Прямая и полу косвенная применяются в жилых и бытовых зданиях, а косвенная — на предприятиях в высоковольтных цепях. По конструкции трёхфазная система сложнее однофазной, а по размерам — габаритнее.

Схема полу косвенного подключения

Достаточно трудно сделать компактный прибор на большие токи. Именно поэтому для токов в сети более 100Ампер, подключение трехфазного счетчика делается через измерительные трансформаторы. Работает такая схема в цепях до 0,4 кВ.

При такой схеме трансформаторы тока устанавливаются в кабельном отсеке на каждый фазный провод. От трансформаторов тока прокладываются линии учёта до счетчика. Сечение проводов линии учета 1,5 (можно 2,5) мм.

Расключение счетчика делается через клемную колодку, которая располагается (обычно) вблизи счетчика и правильно называется, коробка переходная испытательная КИП или КИИ 5/25.

При данной схеме подключения, счетчик установлен удаленно от кабельных линий, что и хорошо.

Сборка на дифф.автоматах

Преимущества:

• каждая линия защищена как от КЗ, перегрузок, так и от утечек. И все это одни аппаратом.

• проще установить проблемную зону при повреждениях

• отсутствуют нулевые шины

• у вас полная свобода в группировке аппаратов в щите

• легко распределять нагрузку по фазам

Недостатки:

• большие габариты щита и большое количество модульных устройств (от 72шт и более)

• очень дорого

Дифференциальный автомат это оборудование, которое ставится на отдельную линию, как обычный автомат, но еще включает в себя и защиту от утечек (дифф.защиту).

Это хоть и самый лучший вариант, но и самый дорогой. Поэтому используется крайне редко.

Общая сумма такой сборки может достигать 200 тысяч рублей.

Условно говоря, сколько у вас будет отходящих групповых линий, столько же понадобится дифф.автоматов.

При этом, чтобы при возможных авариях понять, от чего отключился такой автомат, от утечки или КЗ, рекомендуется использовать модели с индикацией причины срабатывания.

В начале схемы монтируется вводное устройство – рубильник. С него пускаете питание на реле напряжения.

Далее, через кросс-модули разделяете нагрузку на диффы. На каждый автомат пускаете по одной фазе.

Если в последствии окажется, что та или иная линия перегружает какую-либо из фаз, вам достаточно на одном из кросс модулей просто поменять их местами, перекинув провода с одной шинки на другую.

Если вы не ограничены бюджетом, то это самый лучший вариант сборки и комплектации трехфазного щитка.

УЗО и однополюсные автоматы

Преимущества сборки:

• экономно

• требуется щиток небольших размеров (от 54 до 72 модулей)

Недостатки:

• не наглядная группировка линий

• невозможность простого внесения изменений в перераспределении нагрузки по фазам

• наличие нулевых шинок

Это один из простых и наиболее распространенных вариантов сборки и проектировании трехфазных щитков. Объясняется это конечно его дешевизной по отношению к остальным.

Однако такой способ не позволяет в будущем вносить существенные изменения в распредщитке. В первую очередь это связано с распределением нагрузки по фазам. Тот, кто изначально проектирует щит, он исходя из тех или иных соображений и технических условий, делит соответствующим образом нагрузку по фазам. Как ему кажется, соблюдая равномерность.

Однако это все предварительное деление. Так как реального потребления никто не знает. И только со временем, путем замеров можно увидеть фактическую картину. А она может существенным образом отличаться от ранее спроектированной.

И чтобы хоть как-то подравнять нагрузки, приходится переделывать чуть ли не половину всего щитка. Оставите как есть, и обязательно в будущем столкнетесь с проблемами:

• перекос напряжения

• нагрев нулевой шинки с возможным отгоранием ноля

• перегруженные автоматы и последствия этого

Есть еще более упрощенный вариант данного способа комплектации.

УЗО на вводе и однополюсные автоматы

Преимущества:

• самый дешевый вариант

• щит малого размера (до 32 модулей)

Недостатки:

• практически отсутствует группировка линий

• отсутствует возможность изменения нагрузки по фазам

• присутствуют нулевые шины

• возможно ложное срабатывание УЗО

Здесь используется всего одно УЗО на вводе (кроме не отключаемых потребителей) и уже далее, нагрузка распределяется через однополюсники. Согласно п.7.1.83 ПУЭ вы можете быть ограничены в выборе количества подключаемых линий.

Если же проигнорировать данное правило, то вполне вероятны ложные срабатывания УЗО. При этом вы долго будете ломать голову прикидывая, сработало оно от защиты или же ложно.

Поэтому лучше искать промежуточные варианты комплектации трехфазного щитка.

Схемы подключения трёхфазного электросчётчика через коробку КИП 5/25

В цепях напряжением более 6 кВ применяются не три, а два трансформатора тока и схема выглядит так.

Общие правила монтажа

Монтаж не является сложной операцией, если знать, как правильно подключить прибор. Самостоятельное исполнение часто бывает качественнее, чем работа ненадежного мастера.

При приобретении важна не столько дата изготовления, сколько дата поверки устройства. Опломбирование должно быть проведено не ранее, чем год назад.

Перед работой с прибором, нужно получить разрешение и технические условия (ТУ) от организации по энергосбыту. ТУ являются основным документом, по которому будет проверяться устройство. Поэтому важно детально изучить требуемые технические характеристики каждого устройства и комплектующих. Это избавит от замечаний и лишних доработок.

Основные понятия:

1. Электросчётчик — звено, пропускающее ток с напряжением, необходимым для питания техники в доме. Ориентируясь на количество используемой высокомощной техники, выбирается трехфазный или однофазный счетчик.
2. Клеммы — места для подсоединения проводов. Перед началом установки стоит изучить их маркировку.

Монтаж возможен внутри каждой отдельной квартиры или на общей лестничной площадке, в частных домах — внутри и вне здания. На расположение влияет то, заменяется старая или подключается новая проводка.

Схема подключения электрического счетчика осуществляется через трансформаторы тока или без них. Для косвенного типа применяются трансформаторы тока и напряжения.

На всех этапах следует соблюдать правила электробезопасности. Важно знать, что не допускается подключение однофазного электроприбора в сеть на 380 вольт.

Последовательность операций подключения

Этапы установки:

• отключение входного питания;
• снятие пломб;
• открытие клемм;
• подсоединение проводов.

Перед монтажом следует убедиться, что сеть обесточена, воспользовавшись индикатором.

С момента опломбирования должно пройти не более 12 месяцев. Разрешено подключение 3-х фазного счетчика без видимых механических повреждений кожуха и стекла корпуса.

Возможна установка, если на корпусе трехфазного счетчика есть пломбы ОТК в виде стикера и пломбы госповерителя.

Принцип работы счетчика

Однофазные и трехфазные счетчики устроены по одному принципу. Разница только в том, что в сети 380 вольт учет ведется отдельно по каждой из фаз, а затем суммируется. Давайте разберемся, как работает счетчик для одной фазы, после чего понять устройство з-х фазного несложно. Ниже изображена блок-схема современного прибора с прямым подключением.

Клеммы для подключения проводов обычно располагаются в указанном на рисунке порядке, но лучше проверить по паспорту конкретного счетчика

Электронные модели

Электронные счетчики электроэнергии могут работать как в сетях переменного, так и в сетях постоянного тока. Постоянное напряжения обычно используется на предприятиях, так что для квартир и частных домов оно не слишком важно. Если сравнивать с электромеханическими моделями, по размерам электронные намного меньше, так как в них мало крупногабаритных элементов. Кроме того, они надежнее, так как нет подвижных деталей. Есть у электронных еще один плюс — они учитывают как активную, так и реактивную нагрузку (сумма индуктивной и емкостной составляющей).

Трансформатор напряжения подключен между фазой и нулем, трансформатор тока — в разрыв фазного проводника. Данные с трансформаторов передаются на преобразователь, где трансформируются в частотные сигналы и поступают в микроконтроллер. В нем расшифровываются показания и записываются в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство). Параллельно микропроцессор руководит электронным реле и дисплеем.

Блок-схема электронного счетчика электроэнергии

Данные в ОЗУ сохраняются продолжительный период времени, записи делаются по типу дневника. В нем фиксируется расход электроэнергии по датам и времени, что позволяет провести анализ расхода. В некоторых модификациях, электронные трехфазные счетчики могут передавать информацию о расходе по специальному каналу. Этот канал может быть подключен к домашнему компьютеру, системе умный дом. При определенных настройках может автоматически передавать данные в абонентскую службу для проведения расчетов.

Еще одна функция электронных приборов учета — многотарифный учет. При наличии нескольких тарифных сеток, зависящих от времени, величина потребленной в разное время энергии, записывается в разные ячейки. При снятии показаний, данные списываются, умножаются на свой тариф. Использование многотарифного учета позволяет экономить на счетах за электричество.

Электромеханические или индукционные

Учет энергии в индукционных счетчиках построен на отслеживании параметров переменного магнитного поля, поэтому работать такие устройства могут только с переменным током.

Устройство индукционного электромеханического счетчика

Основной элемент индукционного 3-х фазного счетчика — специально сконструированный магнитопровод с прорезью. В прорезь вставляется край диска, закрепленного на оси. Через одну из катушек магнитопровода проходит ток, вторая подключена параллельно. К плоскости диска при помощи шестеренок подключен механический счетчик, отсчитывающий повороты диска.

Ток, проходя по магнитопроводу, создает магнитное поле, а оно вихревые потоки в алюминиевом диске. Взаимодействие магнитного поля и вихревых потоков создает крутящий момент, который заставляет диск крутиться вокруг своей оси. Чем больше сила тока, тем более мощное генерируется поле, тем быстрее вращается диск, тем быстрее сменяются показания на счетчике.

Как снимать показания?

Если счетчик электроэнергии автоматически передает данные, то снимать показания вам не нужно. Так как они попадают на сервер поставщика электроэнергии автоматически, а с внедрением интеллектуальных систем, вы можете отслеживать показания через интернет приложение.

Если такая функция в вашем счетчике электроэнергии отсутствует, то вам на дисплее необходимо определить показания мощности, как правило, в кВт*ч. Для этого выпишите цифровое значение до запятой, десятые в расчете израсходованной мощности по электросчетчику не учитываются.

Как снять показания электросчетчика

Затем вычтите из полученных данных оплаченный объем электроэнергии за прошлый месяц – это и будет нужная вам величина.

В каких случаях разрешено подключать трехфазный счетчик к однофазной сети

В технической документации на трехфазный счетчик сказано, что его можно применять только в трехфазной сети переменного тока. Но это рекомендации завода изготовителя.

Если посмотреть устройство прибора, то станет понятно, что он состоит из трех самостоятельных блоков, объединенных одним блоком учета потребленной электроэнергии.

Это значит, что нет никаких противоречий для использования его в сети 220 вольт. Но стоимость однофазного счетчика меньше.

Поэтому необходимо разобраться, когда возможно подключение трехфазного счетчика к однофазной сети:

• У собственника нет однофазного прибора, но имеется трехфазный счетчик, и он хочет его использовать. Например. если нужен счетчик электроэнергии в гараж;
• Владельцу выданы технические условия на подключение трехфазного напряжения, но энергосистема в настоящее время не имеет таких технических возможностей. А собственник приобрел необходимые комплектующие согласно проекту;
• Требуется подключить нагрузку более 10 Квт к однофазной сети.

Также можно установить прибор учета в гараже или садовом домике. То есть там, где оплата происходит по общему счетчику, а индивидуальные служат для расчета между собственниками и правлением.

Защитные и переходные устройства

Любой трехфазный счетчик электроэнергии, включаемый в высоковольтные сети через трансформаторы тока, должен быть защищен от перенапряжений, нередко возникающих в линиях энергоснабжения. С этой целью последовательно с ним устанавливаются специальные приборы, позволяющие ограничить напряжения, возникающие в линии в аварийной ситуации. Они встречаются под различными наименованиями, наиболее распространенным из которых является оин.

Это устройство по своему функциональному назначению напоминает защитный автомат. Но только срабатывает оно не от перегруза по току, а используется как ограничитель напряжения на участке питающей линии, в который включается трехфазный счетчик.

Перед тем, как установить трехфазный счетчик в питающую цепь, специалисты советуют воспользоваться ещё одним специальным приспособлением, подключённым к клеммнику самого счётчика.

Указное изделие, встречающееся под обозначением икк, имеет в своей конструкции ряд перемычек, позволяющих коммутировать подключение удобным для пользователя способом.

При применении ИКК монтаж и демонтаж прибора учёта любого типа существенно упрощается, что очень удобно при проведении их ремонта, например.

Дополнительная информация. При необходимости такая панель может использоваться для подключения внешних измерительных приборов.

Дополнительная установка ИКК осуществляется путём его параллельного подключения к уже имеющейся клеммной колод

Рассмотренные ранее схемы включения счетчиков выбираются, в зависимости от условий их эксплуатации и характера действующей электрической сети. Для организации правильного их подсоединения важен учёт всех факторов, влияющих на работоспособность конкретного счётного устройства, определяемых не только его классом, но и особенностями механизма снятия показаний.

Как вам статья?