Подключение токовых цепей счетчика

Схемы счётчиков полукосвенного включения и ошибки в них

Точно учитывать – точно знать!

Рассматриваются схемы счётчиков полукосвенного включения, соединяющихся с электросетью и нагрузкой через измерительные трансформаторы тока. Описываются восьми-и-десятипроводные подключения с испытательной коробкой и её аналогом, приводятся рекомендуемые изготовителями принципиальные схемы. Вы узнаете также об ошибках в схемах присоединений, способах их обнаружения, в т.ч. с помощью векторных диаграмм.

Для ознакомления с применяемыми в предлагаемой зарисовке терминами, определениями и обозначениями, а также схемами и ошибками в прямоточных приборах можно обратиться к записи Схемы включения прямоточных электросчётчиков и ошибки в них.

Содержание

1. Некоторые особенности клеммных колодок счётчиков

У большинства счётчиков полукосвенного включения типовое расположение силовых клемм в один ряд (в каждой клемме по 2 зажимных комплекта – нижний и верхний). Это счётчики:

• СЭТ4ТМ, ПСЧ3ТМ, ПСЧ4ТМ производства НЗИФ;
• Меркурий-233 и Меркурий-234 производства Инкотекс;
• СТЭ, СТС и Агат производства Московского завода электроизмерительных приборов, МЗЭП;
• Альфа и Евроальфа производства ЭльстерМетроника;
• СЕ 301…304 производства Энергомера;
• ZMD, ZMG и ZMR производства ЛэндисГир;
• Нева производства Тайпит;
• Какскад-3МТ производства Каскад;
• Милур-305 и Милур-307 производства Миландр.

У таких счётчиков, кроме ZMD с симметричным расположением клемм, расположение клемм слева направо:

• первая ТРОЙКА клемм это первая фаза счётчика;
• вторая тройка – вторая фаза;
• третья тройка – третья фаза.

В каждой тройке, кроме счётчиков типа Милур, на среднюю клемму подаётся напряжение от фазы сети, а на крайние клеммы токи от вторичных обмоток ТТ. Один или два силовых контакта, правее троек, служат для присоединения нейтрали и средней точки обмоток напряжения счётчиков. Таким образом, у счётчиков с типовыми конструкциями силовых контактных панелей клеммы:

• 1, 2, 3 принадлежат фазе 1 счётчика;
• 4, 5, 6 – фазе 2;
• 7, 8, 9 – фазе 3;

На фазы 1, 2, 3 счётчика должны подаваться напряжения и токи фаз сети А, В, С, соответственно.

Такая же конструкция у большинства прямоточных счётчиков с внешними перемычками.

Однако есть счётчики с расположением силовых клемм в два ряда (как и прямоточные). В каждом из таких счётчиков нумерация клемм нетиповая: нижний ряд – это силовые токовые клеммы, они распределены на три ПАРЫ:

• клеммы 1 и 2 относятся к фазе 1;
• 3 и 4 – к фазе 2;
• 5 и 6 – к фазе 3;
• крайние справа один-два контакта для присоединения нейтрали.

В верхнем ряду – клеммы напряжения и тока, их нумерация различна для разных типов счётчиков; примеры, рассмотренные ниже – Меркурий-230 и ПСЧ-3АР.06Т. Схемы счётчиков ЛэндисГир с симметричным расположением клемм, а также счётчиков Милур 305 и 307 тоже нужно отнести к нетиповым.

2. Требования к схемам счётчиков полукосвенного включения

Схемы счётчиков полукосвенного включения (как и прямоточных) должны соответствовать требованиям:

• технической документации фирм-изготовителей приборов учёта;
• Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок, ПОТЭЭ, |1|;
• Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей, ПТЭЭП, |2|;
• Правил устройства электроустановок, ПУЭ, |3|.

По ПОТЭЭ (п. 42.1 |1|) вторичные обмотки измерительных трансформаторов должны иметь постоянные заземления. ПТЭЭП также требуют заземления вторичных цепей таких трансформаторов (п. 2.6.24 |2|).

Самые актуальные условия для эксплуатации приборов учёта излагаются в правилах, положениях и нормах, утверждаемых приказами Минэнерго и Постановлениями Правительства РФ. Указанные документы периодически пересматриваются и обновляются.

Подробно о параметрах и особенностях одно-и-трёхфазных счётчиков, их стоимостях и критериях для выбора изложено в зарисовке Однофазный или трёхфазный – как выбрать электросчётчик

О согласованном по токам выборе автоматического выключателя, счётчика и кабеля см. Счётчик, автомат, кабель: выбор по току

3. Термины: семи-восьми-десятипроводные схемы

Общепризнанного деления по количеству проводов не существует. В технической документации фирм-изготовителей упоминаний о количестве проводов найти не удалось. В статьях, на форумах одни авторы иногда «одинаковопроводными» называют совершенно разные, особенно по отношению к заземлению, схемы. Другие – принципиально одинаковые схемы относят и к 8-ми, и к 10-проводным. Ниже кратко описаны часто встречающиеся различные наименования.

К 7-проводным относят 2 различные схемы:

• с гальваническим соединением первичных и вторичных обмоток ТТ. При этом заземлять вторичные обмотки ТТ нельзя из-за короткого замыкания фаза-земля. Полагают, что здесь менее вероятны хищения энергии, т.к. вторичные обмотки ТТ и токовые цепи счётчика находятся под напряжением сети;
• в которых концы вторичных обмоток трансформаторов тока и токовых обмоток счётчика по отдельности соединены в «звезду», а затем с «землёй». Полагают, что здесь экономится количество/длина проводов.

К 10-проводным относят тоже 2 схемы. В них начала и концы вторичных обмоток трансформаторов тока и токовых обмоток счётчика соединены между собой отдельными проводами:

• концы вторичных обмоток ТТ соединены в «звезду» и с «землёй» – здесь выполняются нормативные требования по заземлению ТТ;
• отсутствуют объединения их в «звезду» и связь с «землёй» – здесь указания по наличию ПОСТОЯННОГО заземления вторичных цепей ТТ НЕ выполняются.

В данной зарисовке применена терминология для схем в рабочем состоянии (по количеству линий соединения на принципиальных схемах):

• восьмипроводная – концы вторичных обмоток трансформаторов тока и токовых обмоток счётчика по отдельности связаны в «звезду» и с «землёй», а начала указанных обмоток соединены между собой отдельными проводами;
• десятипроводная – начала и концы вторичных обмоток трансформаторов тока и токовых обмоток счётчика соединены между собой отдельными проводами, объединения их в «звезду» и связь с «землёй» (в рабочем состоянии) отсутствуют.

4. Восьмипроводные схемы счётчиков полукосвенного включения

Для рассматриваемых здесь трёхфазных трансформаторных низковольтных счётчиков заземление вторичных обмоток трансформаторов тока означает, что схемы нужно выполнять восьмипроводными. В них:

• начала вторичных обмоток И1 ТТ и начала токовых цепей (обмоток) счётчика соединяют между собой;
• концы И2 ТТ и концы токовых цепей счётчиков соединяют в схему «звезда» и заземляют.

Так поступают, если к источнику напряжения (генератор, сеть) присоединены начала первичных обмоток ТТ, обозначаемые Л1. Для всех схем далее, если специально не оговорено, принято именно такое включение ТТ. Если же к источнику напряжения подключены концы первичных обмоток ТТ, обозначаемые Л2, то:

• начала токовых цепей счётчика соединяют с концами вторичных обмоток И2 ТТ;
• а начала вторичных обмоток И1 ТТ и концы токовых цепей счётчика замыкают в «звезду» и заземляют.

4.1. Схема с типовой клеммной колодкой

• три провода напряжения, соединяющих фазы сети Аг, Вг, Сг с нагрузкой (через первичные обмотки ТТ) и с клеммами 2, 5, 8 – началами цепей напряжения счётчика, соответственно;
• три провода тока, соединяющих начала И1 вторичных обмоток ТТ в каждой фазе сети с началом токовой цепи соответствующей фазы счётчика, клеммы 1, 4, 7;
• один провод, соединяющий концы И2 вторичных обмоток ТТ и концы токовых цепей счётчика с заземлением;
• ещё один провод соединяет нейтраль сети со средней точкой цепей напряжения счётчика и подаёт нейтраль на нагрузку.

Рис. 1. Восьмипроводная схема счётчиков с тройками силовых клемм на типовой контактной панели

4.2. Испытательная коробка

По требованию ПУЭ (п. 1.5.23 |3|) цепи учета трансформаторных счётчиков следует выводить на сборки зажимов или испытательные блоки для обеспечения:

• закорачивания вторичных обмоток трансформаторов тока;
• отключения цепей напряжения и тока в каждой фазе счётчика при его замене или проверке;
• подключения образцового счётчика без отсоединения проводов и кабелей.

Часто в качестве указанных сборок/блоков применяют испытательные (переходные) клеммные коробки (называемые также испытательными коробками, ИК). На рис. 2 приведено фото ИК с прозрачной крышкой и винтом для её крепления.

Крайний слева одиночный контакт (клемма, ламель) предназначен для присоединения нейтрали сети и средней точки цепей напряжения счётчика. Далее расположены три пары широких клемм с перемычками для подачи напряжений сети на счётчик. Ещё правее одиночный контакт, к нему подключается защитный, (заземляющий, РЕ) провод. Затем, справа, три пары токовых ламелей с перемычками.

Рис. 2. Испытательная коробка со снятой прозрачной крышкой

Обычно на российских ИК нанесены обозначения клемм (контактных пластин, ламелей) слева-направо (рис. 3):

• 0 (нейтраль);
• А, В, С (напряжения фаз);
• 1 (защитный провод);
• 2, 3 (ток фазы А);
• 4, 5 (ток фазы В);
• 6, 7 (ток фазы С).

На этом же рисунке, стрелками указаны отверстия в токовых ламелях для винтового соединения их с общей шиной. Она располагается с обратной стороны ИК и связана винтом с ламелью 1.

Рис. 3. Испытательная коробка с буквенными и цифровыми обозначениями клемм

4.3. Восьмипроводная схема с типовой клеммной панелью и испытательной коробкой

На рис. 4 приведён пример восьмипроводной схемы включения счётчика с типовой клеммной панелью/колодкой и ИК. Здесь напряжения от фаз сети А, В, С подаются на одноименные нижние, широкие, ламели ИК. Далее через коммутируемые перемычки на верхние пластины и затем на цепи напряжения счётчика, контакты 2, 5, 8, соответственно. Рабочее положение перемычек – замкнутое. Для снятия напряжения со счётчика перемычки сдвигают в верхнее предельное положение и фиксируют винтами (образуется видимый разрыв).

Токи от выводов И1 ТТ в каждой фазе А, В, С сети подаются на левые (в каждой паре) токовые ламели 2, 4, 6. Далее через коммутируемые перемычки на правые ламели 3, 5, 7 ИК и от них на начала токовых цепей счётчика, контакты 1, 4, 7, соответственно. Рабочее положение перемычек – замкнутое. При снятии перемычек вместо них можно присоединить образцовый счётчик (его токовые цепи).

Выводы И2 ТТ, как и концы токовых цепей, контакты 3, 6, 9 счётчика, соединены по схеме звезда. Средняя точка звезды счётчика соединена с ламелью 1 ИК, последняя – с защитным проводом или со средней точкой звезды ТТ. Последняя может подключаться к ламели 1, к защитному проводнику РЕ или напрямую к земле.

Закорачивание вторичных обмоток ТТ осуществляется вворачиванием винтов во второй ряд снизу отверстий левых ламелей каждой токовой пары, соединяющих эти ламели с заземлённой пластиной. Пластина расположена с обратной стороны ИК (изображена пунктиром) и соединена винтом с ламелью 1.

К левой крайней ламели 0 ИК присоединяется нулевой провод от сети (на рисунке совмещённый PEN-проводник). К ламели же 0 – и средняя точка цепей напряжения счётчика через контакт 10 (11). Для четырёхпроводной сети пунктиром показано разделение совмещённого PEN-проводника на нулевой и защитный со стороны генератора. Объединять их за точкой разделения по ходу распространения энергии не допускается – п. 1.7.135 ПУЭ |3|.

Рис. 4. Восьмипроводная схема счётчиков с тройками силовых клемм на типовой контактной панели и испытательной коробкой

4.4. Восьмипроводная схема с нетиповой клеммной панелью и испытательной коробкой

На рис. 5 приведена схема для счётчиков Меркурий-230 с нетиповой клеммной панелью. На панели три пары силовых контактов 1-2, 3-4, 5-6. Начала токовых цепей 1, 3, 4 счётчика и И1 ТТ в каждой фазе сети А, В, С связаны через ламели с перемычками 2-3, 4-5, 6-7 ИК, соответственно. Концы токовых обмоток счётчика 2, 4, 6 отдельно и И2 ТТ отдельно соединены по схеме звезда, средние точки заземлены. Заземлена ламель 1 и общая шина испытательной коробки.

Напряжения подают на контакты 10, 12, 14, располагающихся выше клеммной панели. Контакты 9…14 маломощные (и одинарные), диаметр присоединяемых проводов должен быть малым, около 1 мм. Перемычки между контактами 1-9, 3-11, 5-13 и 7(8)-15(16) внутренние.

Если считать маломощные контакты 10, 12, 14 условно располагающимися между клеммами 1-2, 3-4, 5-6, то схема такая, как и для панели с тройками. Некоторые электрики так и полагают. Нельзя только указанные маломощные контакты напряжения перепутать с токовыми 9, 11, 13. При ошибке возможно короткое замыкание из-за низкого сопротивления токовых цепей и схемы звезда.

Рис. 5. Восьмипроводная схема счётчиков Меркурий-230 с парами силовых клемм на контактной панели и испытательной коробкой

Аналогична приведённой на рис. 5 и схема счётчика производства НЗИФ типа ПСЧ-3АР.06Т. Отличия только в нумерации верхнего ряда контактов – они нумеруются парами 9, 10, 11, а также в отсутствии «монтажных» ограничений – контакты обычного размера, как силовые.

Необходимо отметить, что многие производители счётчиков наряду с восьмипроводными схемами допускают и десятипроводные. Например, НЗИФ в обязательном приложении рекомендует 10-проводную схему (рис. В, 2 |4|), но помечает, что схемы приборов СЭТ-4ТМ могут быть 8-или-10-проводными (по принятой в зарисовке терминологии).

5. Десятипроводные схемы счётчиков полукосвенного включения

Некоторые изготовители (ЛэндисГир, кроме приборов ZMQ/ZFQ; МЗЭП; Миландр) в рекомендуемых схемах заземления вторичных обмоток ТТ не предусматривают. У этих счётчиков клеммная панель – типовая, за исключением счётчиков ZMD с симметричным расположением контактов и Милур. Например, в руководстве по эксплуатации счётчиков типа СТС (рис. 1.7 |5|) производства МЗЭП указаны только «десятипроводные» схемы. Здесь (рис. 6) десять проводов:

• три провода напряжения, соединяющих каждую фазу сети А, В, С с клеммами 2, 5, 8 цепей напряжения счётчика и с нагрузкой, соответственно;
• шесть проводов тока, соединяющих начало И1 и конец И2 ТТ в каждой фазе сети с началом и концом токовой цепи соответствующей фазы счётчика, клеммы 1 и 3, 4 и 6, 7 и 9;
• один провод, соединяющий нейтраль сети со средней точкой цепей напряжения счётчика и идущий к нагрузке, клеммы 10, 11.

Рис. 6. Десятипроводная схема полукосвенных счётчиков с тройками силовых клемм на типовой контактной панели

5.1. Десятипроводная схема с ИК

На рис. 7 приведена десятипроводная схема счётчиков производства МЗЭП типов Агат-3 и Агат-4, СТС и СТЭ с испытательной коробкой. Присоединение цепей напряжения идентично схеме на рис. 4 – напряжения фаз сети через ламели А, В, С ИК подаются на клеммы напряжений 2, 5, 8 счётчика, соответственно. Подключение токовых цепей – другое. Токи от выводов И1 и И2 ТТ в каждой фазе А, В, С сети подаются на пары токовых ламелей 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7. Далее – на начало и конец токовых цепей счётчика, клеммы 1 и 3, 4 и 6, 7 и 9, соответственно. Перемычки между парами устанавливаются в разомкнутое положение.

Подключение к ИК образцового счётчика (его токовых цепей последовательно с токовыми обмотками проверяемого прибора учёта) БЕЗ отсоединения проводов и кабелей (п. 1.5.23 ПУЭ |3|) здесь невыполнимо.

Предписываемое ПУЭ закорачивание вторичных обмоток ТТ осуществляется установкой перемычек между ламелями 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 ИК.

При работах в цепях измерительных приборов, устройств защиты и автоматики выполнение требований ПОТЭЭ и ПТЭЭП по заземлению вторичных обмоток ТТ можно осуществить, как и в восьмипроводных схемах:

• подведением защитного провода к ламели 1 ИК (показано для пятипроводной сети);
• вворачиванием винтов во второй ряд снизу отверстий левых ламелей каждой токовой пары;
• установкой штатных перемычек между этими ламелями.

Рис. 7. Десятипроводная схема включения счётчиков производства МЗЭП с испытательной коробкой

5.2. Десятипроводная схема включения счётчиков ЛэндисГир с клеммной панелью в соответствии с DIN и с контактным блоком

Следует привести и схемы счётчиков ЛэндисГир. Во-первых, из-за испытательной коробки (у ЛэндисГир называемой контактным блоком, КБ), отличающейся от отечественной. Во-вторых, из-за вариантов счётчиков ZMD-400 с симметричным расположении клемм. На рис. 8 показан КБ производства NIK-ЭЛЕКТРОНИКА (идентичный блоку ЛэндисГир) с прозрачной крышкой для установки на DIN-рейку.

• 3 секции с тремя токовыми клеммами и двумя перемычками между ними;
• 4 секции с одиночными контактами;
• крайний справа одиночный контакт предназначен для соединения с нейтралью;
• остальные 3 одиночные – для подачи напряжений;
• для крепления проводов в каждой клемме имеется по 2 винта вверху и внизу.

Рис. 8. Контактный блок с прозрачной крышкой для установки на DIN-рейку

На рис. 9 приведена схема счётчика ZMD-400 с клеммной колодкой в соответствии с DIN (см. рис. 35 и 46 |6|). Здесь:

• напряжения от фаз сети А, В, С подаются на клеммы счётчика 2, 5, 8 через ламели А, В, С контактного блока (обозначение контактов КБ приведено для упрощения пояснений к схеме);
• нижние и верхние части указанных ламелей соединены перемычками;
• рабочее положение перемычек – замкнутое;
• для снятия напряжения со счётчика перемычки устанавливают в нижнее предельное положение (образуется видимый разрыв).

Токи от выводов И1 ТТ в каждой фазе А, В, С сети подаются через токовые ламели 1, 4, 7 КБ на входные концы токовых цепей, контакты 1, 4, 7, счётчика, соответственно. Токи от концов вторичных обмоток И2 ТТ подаются на токовые ламели 2, 5 , 8 КБ. Далее через коммутируемые нижние и верхние перемычки на ламели 3, 6, 9 КБ и на концы токовых цепей, контакты 3, 6, 9 счётчика, соответственно. Рабочее положение перемычек – сдвинуты вправо. Для замыкания вторичных обмоток ТТ верхние перемычки сдвигают влево до замыкания ламелей 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8.

К правой крайней ламели 10 КБ присоединяется нулевой провод от сети. Далее через перемычку нейтраль присоединяется к средней точке цепей напряжения, контакт 11, счётчика. С этой же ламели нейтраль подаётся на нагрузку. Следует подчеркнуть, что согласно фирменной техдокументации (см. рис. 9.8 и 9.13 |7|) между фазными проводами сети и ламелями напряжений контактного блока устанавливаются предохранители с максимальным током 10 А. Если предохранители не используются то их отсутствие желательно согласовать с изготовителем, или его представителем в России.

Рис. 9. Десятипроводная схема включения счётчиков ЛэндисГир типа ZMD-400 с клеммной коробкой в соответствии с DIN и с контактным блоком

5.3. Десятипроводная схема включения счётчиков ЛэндисГир с клеммной панелью при симметричном расположении контактов

На рис. 10 приведена схема счётчика ZMD-400 с симметричным расположением клемм (см. рис. 36 |6|) и КБ. Здесь напряжения от фаз сети А, В, С подаются на клеммы счётчика 2, 4, 6 через соединённые перемычками нижние и верхние части ламелей А, В, С контактного блока.

Токи от выводов И1 ТТ в каждой фазе А, В, С сети подаются через токовые ламели 1, 4, 7 КБ на входные концы токовых цепей, контакты 1, 3, 5, счётчика, соответственно. Токи от концов вторичных обмоток И2 ТТ поступают на токовые ламели 2, 5, 8 КБ. Далее через коммутируемые нижние и верхние перемычки на ламели 3, 6, 9 КБ и на концы токовых цепей, контакты 11, 9, 8, счётчика, соответственно. Рабочие и монтажно-ремонтные положения перемычек такие же, как и для схемы с клеммной панелью счётчика в соответствии с DIN.

К правой крайней ламели 10 КБ присоединяется нулевой провод от сети и через перемычку на этой ламели – к средней точке цепей напряжения, контакт 7, счётчика. С этой же ламели нейтраль подаётся на нагрузку.

Рис. 10. Десятипроводная схема включения счётчиков производства ЛэндисГир типа ZMD-400 с клеммной коробкой при симметричном расположении клемм и с контактным блоком

5.4. Десятипроводная схема полукосвенного включения счётчиков Милур-305 и Милур-307

В технической документации по счётчикам Милур 305 и 307 для полукосвенных схем включения даются только десятипроводные (например, рис. Б.2 |8| и рис. Г.4 |9|). Основное их отличие от схем приборов других производителей в присоединении к счётчикам напряжений и концов токовых обмоток ТТ.

Клеммная колодка – однорядная, принадлежность клемм слева-направо:

• 1, 2, 3 – фаза 1;
• 4, 5, 6 – фаза 2;
• 7, 8, 9 – фаза 3;
• 10, 11 – нейтраль и средняя точка цепей напряжения счётчика.

Напряжения фаз сети А, В, С подаются на ПРАВЫЕ контакты 3, 6, 9 каждой тройки через широкие ламели А, В, С испытательной коробки. Токи от концов И2 вторичных обмоток ТТ – на СРЕДНИЕ контакты 2, 5, 8 каждой тройки клеммной колодки счётчика через токовые ламели 3, 5, 7 ИК. Начала вторичных обмоток И1 ТТ присоединены к клеммам 1, 4 и 7 счётчика через ламели 2, 4 и 6 ИК, соответственно. Нейтраль сети соединена с клеммой 10 (11) счётчика через ламель 0 ИК (рис. 11). Для проверки/замены прибора к ламели 1 присоединяют защитный провод РЕ, закорачивание и заземление вторичных обмоток ТТ выполняется вворачиванием винтов в левые ламели токовых пар на ИК.

Рис. 11. Десятипроводная схема трёхфазных счётчиков полукосвенного включения типов Милур-305 и Милур-307 с тройками силовых клемм

Следует отметить, что если в десятипроводных схемах выполнить постоянное соединение вторичных обмоток трансформаторов тока и соответствующих выводов токовых обмоток счётчика с защитным проводом, то недоучёта электроэнергии не будет. Указанное соединение является защитной (по электробезопасности) мерой и не влияет на точность учёта. Однако такую схему необходимо согласовать с изготовителем счётчика, рекомендующего 10-проводное соединение.

6. Ошибки в схемах счётчиков полукосвенного включения

Многие ошибки при полукосвенном подсоединении такие же, как и при 3-фазном прямоточном (см. зарисовку Схемы включения прямоточных электросчётчиков и ошибки в них).

Ошибки уменьшают регистрируемую электроэнергию за счёт снижения любого из сомножителей (или их комбинаций) в формуле активной мощности P=U*I*cosφ.

Нужно подчеркнуть, что доказанных случаев снижения мощности из-за коэффициента cosφ наблюдать не приходилось. Рекламируемые аппараты, изменяющие реактивную нагрузку (покупка и применение которых якобы снижает электропотребление), могут привести только к изменению активных потерь на нагрев проводов и контактов, но никак не к обещаемым эффектам. Дополнительные устройства, управляемые внешним пультом, в принципе могут снизить учитываемую счётчиком активную мощность/энергию за счёт уменьшения cosφ. Но:

• такие устройства нельзя отнести к ошибкам в схеме – здесь, скорей всего, необходимо воздействие на соответствующие переменные в программном обеспечении счётчика;
• достоверных событий снижения коэффициента мощности «с помощью пульта» тоже пока не зафиксировано.

В отличие от схем с прямоточными приборами вероятность возникновения заблуждений при наличии ТТ гораздо больше – отступления могут происходить (допускаться) на:

• клеммной панели счётчика;
• испытательной коробке (контактном блоке);
• измерительных амперметрах;
• клеммах трансформаторов тока – на вторичной и на первичной обмотках.

Но, поскольку в схеме основным является счётчик, описания всех ошибок будут, по возможности, приведены к его контактам.

При ошибках в схеме включения истинная, подводимая к счётчику или найденная на основании вторичных токов ТТ, мощность больше учитываемой. Способ сравнения указанных мощностей является универсальным и может применяться во всех случаях проверок – по умолчанию. Поэтому ниже, кроме оговоренных случаев, он не указывается. Однако приводятся другие методы уточнения допущенной ошибки.

Большинство ошибок наиболее наглядно проявляется при снятии векторных диаграмм, ВД. Только в случаях шунтирования токов наглядность неочевидна. Но и здесь ВД нужна для сравнения токов во вторичной обмотке ТТ и на фазах прибора учёта. Токи счётчика индицируются при считывании диаграмм – по их разности можно судить о шунтировании.

Все известные многотарифные/многофункциональные приборы:

• или формируют данные для построения ВД;
• или предоставляют собственно векторные диаграммы.

Считываются ВД с помощью специализированных программ-конфигураторов. Качественным является ПО, предоставляемое фирмами-производителями счётчиков.

Проблема со многими однотарифными счётчиками, для которых нет конфигураторов, считывающих диаграммы. Здесь нужны внешние приборы, строящие ВД, или предоставляющие необходимые для их построения параметры.

Необходимо отметить, что в заметках описаны векторные диаграммы при ПОТРЕБЛЕНИИ электроэнергии. При ГЕНЕРАЦИИ схемы включения счётчиков и ошибки в них соответствуют написанному, но векторы токов для прочих равных условий повёрнуты на 180 градусов.

В зависимости от угла между напряжением и током в настоящей заметке при отсутствии ошибок в схемах принято считать нагрузки:

• до 40 градусов — активно-реактивными;
• до 3 градусов — активными.

Способы записи и исправления, при необходимости, векторных диаграмм изложены в зарисовке Векторные диаграммы электросчётчиков.

6.1. Шунтирование токовых цепей

Недоучёт при шунтировании вызван уменьшением тока, проходящего через счётчик. Осуществляется в одной, двух или трёх фазах. Существует несколько вариантов.

6.1.1. Шунтирование перемычками

Выполняется установкой перемычек между клеммами счётчика:

• 1 и 3, 4 и 6, 7 и 9 (рис. 1, 4, 6, 7, 9);
• 1 (9) и 2, 3 (11) и 4, 5 (13) и 6 (рис. 5);
• 1 и 11, 3 и 9, 5 и 8 (рис. 10);
• 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8 (рис. 11).

Шунтирование возможно и установкой перемычек между соответствующими контактами испытательной коробки (контактного блока) и трансформаторов тока.

Обнаружение:
Визуально: по наличию перемычек между указанными клеммами и/или соединяющимися с ними клеммами ИК и ТТ.
Инструментально:

• сравнением (измеряемых одновременно в каждой фазе) величин тока во вторичной обмотке ТТ и учитываемого самим счётчиком – последний ток (выводится на ЖКИ, или считывается конфигуратором) будет меньше;
• сравнением истинной мощности, определённой на основании измерения токов вторичных обмоток ТТ и учитываемой счётчиком мощности – последняя будет меньше.

6.1.2. Нештатное соединение токовых ламелей ИК

• вворачиванием винтов в ламели 2, 4, 6 на рис. 4, 5;
• установкой штатных перемычек между ламелями:

• 2 и 3, 4 и 5, 6 и 7 на рис. 7, 11;
• 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8 на рис. 9, 10.

Обнаружение:
Визуально: по наличию закорачивающих винтов, или перемычек между указанными ламелями.
Инструментально:

• сравнением (измеряемых одновременно в каждой фазе) величин тока во вторичной обмотке ТТ и учитываемого самим счётчиком – последний ток (выводится на ЖКИ, или считывается конфигуратором);
• сравнением истинной мощности, определённой на основании измерения токов вторичных обмоток ТТ, и учитываемой счётчиком мощности – последняя будет меньше.

6.1.3. Припайка перемычек к ИК

Перемычки припаиваются с обратной стороны ИК к заземлённой пластине, второй конец перемычки заводится под крепёжный винт токовой ламели ИК, или тоже припаивается к ней.
Обнаружение инструментально:

• по наличию гальванической связи между собственно токовыми ламелями 2…7, а также между указанными ламелями и ламелями 0 и 1. Этот способ надёжен для десятипроводных схем, где не должно быть гальванической связи между защитным (нулевым) проводом и токовыми цепями счётчика; для проверки восьмипроводных схем нужно отсоединить все провода от токовых ламелей ИК;
• сравнением (измеряемых одновременно в каждой фазе) величин тока во вторичной обмотке ТТ и учитываемого самим счётчиком – последний ток (выводится на ЖКИ, или считывается конфигуратором) будет меньше;
• сравнением истинной мощности, определённой на основании измерения токов вторичных обмоток ТТ, и учитываемой счётчиком мощности – последняя будет меньше.

6.1.4. Заземление разноимённых выводов вторичных обмоток ТТ и токовых цепей счётчика

Заземление неодноимённых выводов может привести к шунтированию подаваемых на счётчик токов. Но может вызвать и обратное их направление. Ниже рассмотрены все варианты.

6.1.4.1. Десятипроводная схема

Если выполнить заземление (или соединение с нейтралью) токовых цепей в десятипроводной схеме, то эта схема уже не будет десятипроводной. При заземлении (занулении) начал токовых обмоток и ТТ и счётчика, схема станет восьмипроводной и недоучёта не будет. Не будет его и при соединении с землёй (нейтралью) только концов указанных обмоток. Однако, схему следует исправить – привести её в соответствие с рекомендациями изготовителя.

Обнаружение инструментально: выполнением «прозвонки» токовых цепей счётчика и/или вторичных обмоток ТТ по отношению к заземлению и к нейтрали – гальваническая связь должна отсутствовать.

6.1.4.2. Восьмипроводная схема

Рассматривается штатная восьмипроводная схема с заземлением концов токовых цепей счётчика и вторичных обмоток ТТ – к генератору присоединены начала Л1 первичных обмоток ТТ.

А) Одна ошибка – это заземление начал токовых обмоток. В результате будут заземлены начала и концы и токовых цепей счётчика, и вторичных обмоток ТТ.
Обнаружение инструментально:

• сравнением (измеряемых одновременно в каждой фазе) величин тока во вторичной обмотке ТТ и учитываемого самим счётчиком – последний ток (выводится на ЖКИ, или считывается конфигуратором) будет меньше;
• сравнением истинной мощности, определённой на основании измерения токов вторичных обмоток ТТ, и учитываемой счётчиком мощности – последняя будет меньше.

Б) Вторая ошибка – соединение с землей/нейтралью концов вторичных обмоток ТТ и токовых цепей счётчика двух фаз и начал вторичной обмотки ТТ и токовой цепи счётчика третьей фазы. При этом шунтирования токовых цепей не будет, но ток в третьей фазе станет обратным. Такие ошибки рассматриваются ниже в пункте «Создание обратного тока».

6.1.5. Параллельное подключение амперметров

Амперметры ошибочно присоединяются параллельно ко вторичным обмоткам ТТ и токовым цепям счётчика. По п. 1.5.18 ПУЭ |3| присоединение токовых обмоток счётчика следует проводить совместно с электроизмерительными приборами. Очевидно, что такое соединение должно быть последовательным.

Обнаружение инструментально:

• сравнением (измеряемых одновременно в каждой фазе) величин тока во вторичной обмотке ТТ и учитываемого самим счётчиком – последний ток (выводится на ЖКИ, или считывается конфигуратором) будет меньше;
• сравнением истинной мощности, определённой на основании измерения токов вторичных обмоток, и учитываемой счётчиком мощности – последняя будет меньше.

6.2. Создание обратного тока

Приведены примеры, когда схема штатная – к источнику напряжения присоединены начала первичных обмоток ТТ, обозначенные Л1. Как и шунтирование, обратный ток возможен в одной, двух или трёх фазах.

Ошибочно в восьмипроводных схемах токи подают от начал И1 вторичных обмоток ТТ:

• на концы токовых цепей счётчика, клеммы 3, 6, 9; в этом случае заземляются начала токовых цепей счётчика, клеммы 1, 4, 7 (рис. 1, 4);
• на концы токовых цепей счётчика, клеммы 2, 4, 6; тогда заземляются начала токовых цепей счётчика, клеммы 1, 3, 5 (рис. 5).

В десятипроводных схемах начала вторичных обмоток И1 ТТ соединяются:

• с концами токовых цепей, клеммы 3, 6, 9, а концы И2 ТТ – с началами токовых цепей, клеммы 1, 4, 7 счётчика (рис. 6, 7, 9);
• с концами токовых цепей, клеммы 11, 9, 8, а концы И2 ТТ – с началами токовых цепей, клеммы 1, 3, 5 счётчика, соответственно (рис. 10).

В восьмипроводных схемах возможна (упомянутая выше, в п. 6.1.4.2) ошибка при заземлении КОНЦОВ вторичных обмоток ТТ и токовых цепей счётчика двух фаз и начал вторичной обмотки ТТ и токовой цепи счётчика третьей фазы. В этом случае ток фазы 3 будет обратным – отстоящим от напряжения в этой третьей фазе на 180±30 градусов. Здесь возможны (при заземлении НАЧАЛ вторичных обмоток ТТ и токовых цепей счётчика двух фаз) обратные токи и в двух фазах. Аналогично создаются обратные токи и в трёх фазах.

Следует отметить, что при отсутствии других ошибок (в частности, неодноимённости напряжений и токов) однонаправленные приборы, в которых активные потребляемые мощности каждой фазы суммируются «по модулю», верно определяют суммарную активную мощность при обратных токах. Но, поскольку такая схема неверна, т.к. не соответствует рекомендациям фирм-изготовителей счётчиков, то она должна быть исправлена.

Обнаружение инструментально:

• сравнением истинной и учитываемой счётчиком мощности – последняя будет меньше. Приём надёжен только для двунаправленных приборов;
• снятием векторной диаграммы, или её построением – обратный ток в одной, двух или трёх фазах будет примерно в 180±30 градусах от напряжения.

6.2.1. Векторные диаграммы при обратном токе

На рис. 12 приведены векторные диаграммы прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках, снятые программой «Конфигуратор СЭТ-4ТМ» (опция «Монитор»). Этот конфигуратор:

• отражает в таблице знаки коэффициентов мощности и самих мощностей;
• в режиме «двухнаправленный» суммирует последние с учётом их знаков;
• в «однонаправленном» режиме суммирование выполняет «по модулю».

Основные отличия при обратном токе в фазе 2 счётчика [от верной схемы] (прописью выделена информация при ошибочной, в квадратных скобках – при верной схеме):

• вектор тока в фазе 2 счётчика, зелёного цвета, расположен под углом около 180 градусов относительно зелёного вектора напряжения UВ в той же фазе. [Векторы напряжения и тока в каждой фазе почти совпадают];
• в таблице Монитора активные и реактивные мощности, а также cos в фазе 2 отрицательны, а в двух других фазах положительны. [Указанные параметры в каждой фазе положительны];
• суммарная активная мощность (колонка «Трехфазная сеть») равна сумме МОДУЛЕЙ фазных мощностей из-за однонаправленного режима счётчика: 237,75+|-307,41|+537,01=1082,51. [Суммарная активная мощность равна сумме ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ мощностей трёх фаз: 235,08+308,97+538,12=1081,48]. Точные величины суммарных мощностей при наличии обратного тока и для верной схемы равны 1082,17; относительная погрешность около 0,03 процента.

Рис. 12а: Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках с обратным током в фазе 2 (зелёный вектор тока)

Рис. 12б. Векторная диаграмма счётчика ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках и верной схеме

Встречаются ошибки, когда в схеме к генератору подсоединены не начала Л1, а концы Л2 ТТ (остальные соединения штатные). Обнаружить ошибку можно визуально – не у всех трёх ТТ к генератору будут присоединены выводы Л1, а к нагрузке выводы Л2. Поскольку направление к генератору и нагрузке не всегда определяется надёжно, то следует выполнить инструментальную проверку снятием или построением ВД.

6.3. Отсутствие тока

Ток может отсутствовать на одной, двух или трёх фазах счётчика из-за отсутствия нагрузки. А ошибочно отсутствие тока имеет место из-за нарушения контакта в любом месте от вторичной обмотки ТТ или защитного провода вплоть до токовой клеммы счётчика. Возможно также из-за перегорания амперметров и их шунтов при использовании вторичной обмотки ТТ для присоединения амперметров последовательно с токовой цепью счётчика. Встречаются события, когда соединительные провода на месте, но ток не подаётся из-за неснятой изоляции на их концах, или нарушения целостности токопровода при целой его изоляции. В Интернете для последнего случая советуют в место разрыва вводить шприцом каплю клея.

В прямоточных приборах снятие тока с какой-либо фазы означает отсутствие подачи напряжения на фазу нагрузки, поэтому такие ошибки практически отсутствуют. А в трансформаторных счётчиках ток нагрузки проходит через первичную обмотку и безболезненно для нагрузки вполне ошибочно может не подаваться на прибор учёта.

Разрывы вторичной обмотки трансформатора тока чреваты появлением сверхнапряжений на элементах схемы. Поэтому снятие тока «продвинутыми ошибающимися» может совмещаться с шунтированием соответствующей обмотки ТТ. Вот почему после восстановления подачи тока необходимо проверить схему и на предмет шунтирования тока.

Обнаружение инструментально:

• проверкой гальванической связи (омметром, «прозвонкой») – связь отсутствует между контактами в цепях тока, где она должна быть;
• сравнением (измеряемых одновременно) токов на первичной и вторичной обмотке ТТ в каждой фазе – коэффициент трансформации ТТ в фазе с нарушением будет намного больше номинального. Нужно оценивать именно коэффициент трансформации, сравнение токов во вторичной обмотке ТТ и фазе счётчика ненадёжно – они могут быть близки к нулю и из-за отсутствия нагрузки;
• снятием векторной диаграммы конфигуратором – в таблице или описании ВД будет отсутствовать или примерно равным нулю ток одной, двух, или трёх фаз. Близкими к 0 будут и активные мощности в соответствующих фазах. В зависимости от типа счётчика векторы отсутствующих токов могут и прорисовываться.

6.3.1. Определение отсутствия тока считыванием векторных диаграмм

На рис. 13 показаны векторные диаграммы прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках. Основные отличия при отсутствии тока в фазе 2 счётчика [от верной схемы]:

• вектор тока в фазе 2 счётчика (должен иметь зелёный цвет) невиден на диаграмме («спрятан» под парой красных векторов). Его величина в таблице равна нулю. [При верной схеме вектор тока в фазе 2 виден, образует пару с вектором соответствующего напряжения и его величина около 1,4 А сопоставима с токами других фаз];
• в таблице Монитора из-за нулевого тока в фазе 2 все параметры в ней тоже «нулевые». [Указанные параметры в каждой фазе больше нуля и сопоставимы с аналогичными данными фаз 1 и 3];
• суммарная активная мощность складывается из мощностей только фаз 1 и 3: 239,69+539,97=779,66. [Суммарная активная мощность больше, т.к. формируется из мощностей трёх фаз: 235,08+308,97+538,12=1081,48].

Рис. 13а. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при отсутствии тока в его фазе 2 и активной нагрузке

Рис. 13б. Векторная диаграмма счётчика ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках и верной схеме

6.4. Снятие напряжения с фаз

Как и в прямоточных приборах, при отсутствии напряжения на трёх фазах счётчики не работают, поэтому обычно снимается напряжение с одной-двух его фаз.

При снятии напряжения с одной-двух фаз могут стать неработоспособны интерфейсы и модемы. Это – косвенное свидетельство о непорядке с напряжениями. Встречаются случаи, когда соединительные провода на месте, но напряжение не подаётся из-за неснятой изоляции на их концах, или нарушения целостности токопровода при целой его изоляции.

Обнаружение инструментально:

• проверкой гальванической связи (омметром, «прозвонкой») – связь отсутствует между контактами в цепях напряжения, где она должна быть;
• измерением напряжений – фазные напряжения (относительно клеммы с нейтралью – крайней справа на колодке) будут отсутствовать или гораздо меньше номинальных значений на одной-двух из трёх входных клемм напряжения:

• 2, 5, 8 на рис. 1, 4, 6, 7, 9;
• 10, 12, 14 на рис. 5;
• 2, 4, 6 на рис. 10;
• 3, 6, 9 на рис. 11.

• снятием векторной диаграммы. В таблице с ВД (в её описании) – величина снятого напряжения на порядок меньше номинальной (или близка к нулю). Отсутствуют углы (если конфигуратор должен их индицировать) между снятым напряжением и другими напряжениями на фазах. На самой диаграмме вектор снятого напряжения может отображаться, как и для схемы без ошибок, но может отсутствовать или почти совпадать с другим вектором напряжения.

6.4.1. Выявление снятого напряжения векторными диаграммами

На рис. 14 приведены векторные диаграммы прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках. Здесь основные отличия при снятом напряжении с фазы 2 счётчика [от верной схемы]:

• в таблице Монитора на фазе 2 счётчика величина напряжения 13,9 В на порядок меньше напряжений на двух других фазах. [При верной схеме напряжения на всех фазах 216…218 В, немного ниже номинального 220 В];
• активная и реактивная мощности, угол между напряжением и током, а также коэффициент мощности на фазе 2 резко отличаются от одноимённых параметров в других фазах. [Мощности, углы между напряжениями и токами, а также коэффициенты мощности примерно одинаковы во всех фазах];
• суммарная активная мощность равна 238,12+10,43+539,23=784,56. [Суммарная активная мощность 235,08+308,97+538,12=1081,48 больше той же мощности при отсутствии напряжения на фазе 2].

Рис. 14а. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при снятом напряжении на его фазе 2 (зелёный вектор напряжения конфигуратором указан) и активных нагрузках

Рис. 14б. Векторная диаграмма счётчика ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках и верной схеме

6.5. Подача на фазы счётчика неодноимённых напряжения и тока

Подачу на фазу счётчика напряжения от одной, а тока от другой фазы сети будем называть неодноимённостью. Она возможна на двух или трёх фазах прибора учёта. Вариантов много, принципиальное отличие между ними заключается в чередовании напряжений – верное или неверное. Программы/конфигураторы фирм-изготовителей электросчётчиков адекватно отображают на векторных диаграммах это чередование. Единственным известным исключением является ПО «Конфигуратор СЭТ-4ТМ»:

• отображает по часовой стрелке векторы напряжений «жёлтый-зелёный-красный» и при верном, и при неверном их чередовании;
• при верном чередовании токов и неверном – напряжений векторы токов находятся почти на одной линии при чисто активных, или под углом до 30 градусов при активно-реактивных нагрузках, образуя «пучок токов» (термин неофициальный).

Многие счётчики НЗИФ сообщают о порядке чередования (номера фаз 123 на ЖКИ горят постоянно при верном и пульсируют/мигают при неверном). Некоторые – не сигнализируют, для их проверки требуются внешние специализированные приборы/устройства.

Нужно помнить и об особенности конфигуратора счётчиков ЛэндисГир МАР110. Это ПО отслеживает и отображает на ВД чередование напряжений. Однако вращение векторов можно вручную задать по часовой стрелке или против неё.

Приведём несколько примеров неодноимённости при штатной связи Л1 ТТ с генератором.

В восьмипроводной схеме на рис. 1 для верного соединения напряжений при штатном соединении зажимов И2 и переключении И1 ТТ:

• в фазе Аг на клемму 1, в фазе Вг на клемму 7 и в фазе Сг на клемму 4 счётчика – одноимённость напряжения и тока будет только на фазе 1 прибора;
• в фазе Аг на клемму 4, в фазе Вг на клемму 7 и в фазе Сг на клемму 1 счётчика – неодноимённости будут на всех фазах прибора.

Варианты для рис. 1 при неверном чередовании напряжений (соединение фаз генератора с клеммами счётчика Аг-2, Вг-8, Сг-5):

• при штатном подключении токов получается одноимённость напряжения и тока только на фазе 1 прибора;
• при штатном подключении зажимов И2 и контактов 3, 6 и 9 счётчика отсутствие одноимённости на всех фазах прибора достигается при соединении выводов И1 ТТ в фазе А с контактом 4, в фазе В с контактом 1 и в фазе С с контактом 7.

В десятипроводной схеме на рис. 6 для штатного чередования напряжений подключением И1 и И2 ТТ:

• в фазе А генератора на клеммы 1 и 3, в фазе В на клеммы 7 и 9, в фазе С на клеммы 4 и 6 счётчика получают одноимённость только на фазе 1 прибора;
• в фазе А генератора на клеммы 7 и 9, в фазе В на клеммы 1 и 3, в фазе С на клеммы 4 и 6 счётчика добиваются неодноимённости на всех фазах прибора.

Варианты для рис. 6 при неверном чередовании напряжений (соединение фаз генератора с клеммами счётчика Аг-2, Вг-8, Сг-5):

• и штатном подключении токов получается одноимённость напряжения и тока только на фазе 1 прибора;
• подключением выводов И1, И2 ТТ к контактам счётчика в фазе А И1-4, И2-6; в фазе В И1-1, И2-3; в фазе С И1-7, И2-9 достигается отсутствие одноимённости на всех фазах прибора.

Аналогично для других восьми-и-десятипроводных схем.

Обнаружение инструментально: самое надёжное – снятие векторной диаграммы или построение её на основании измеренных углов между напряжениями, а также напряжениями и токами на фазах счётчика. Неодноимённость будет явно видна на двух или трёх фазах счётчика – углы между напряжениями и токами (при почти активных нагрузках) будут составлять по модулю на двух-трёх фазах примерно 120±30 градусов. Указываемые в таблице или описании векторной диаграммы фазные величины cosφ и активных мощностей не всегда информативны, поскольку не содержат знаков этих величин (например, у ВД «Конфигуратор счетчиков «Меркурий»).

6.5.1. Векторные диаграммы для нахождения неодноимённости напряжения и тока

На рис. 15 приведены векторные диаграммы прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках и одноимённых напряжении и токе только в фазе 1 счётчика. Прописью описываются признаки в случае верного чередования напряжения (рис. 15а). Выделенное красным – отличия при НЕверном чередовании (рис. 15б). [В квадратных скобках – параметры для верной схемы на рис. 15в]:

• только одна пара одноцветных, жёлтых, векторов напряжения и тока на фазе 1; в фазах 2 и 3 векторы напряжений и токов разноцветные – неодноимённые. В фазах 2 и 3 видны только векторы напряжений. [При верной схеме векторы напряжений и токов на каждой фазе совпадают друг с другом, образуя три пары одного цвета];
• углы между напряжениями и токами на фазах 2 и 3 по модулю около 120 градусов и резко отличаются от угла в фазе 1, близкому по модулю к 1 градусу. Соответственно отличаются и коэффициенты мощности, по величинам и знакам. В фазах 2 и 3 углы и cos примерно равны углам и cos в фазах 3 и 2 при верном чередовании напряжений, соответственно, т.к. векторы токов образуют пучок. [Углы во всех фазах близки к 1 градусу – косинусы равны 1];
• в фазах 2 и 3 знаки активных мощностей отрицательны из-за неодноимённости напряжений и токов. Активные мощности в фазах 2 и 3 примерно равны мощностям в фазах 3 и 2, соответственно, из-за пучка токов. [Активные мощности в трёх фазах положительны].

1. Нужно осторожно относиться к заявлениям типа «суммирование по модулю позволяет предотвратить возможность хищения электроэнергии при нарушении фазировки подключения токовых цепей счётчика».
2. Считать, что однонаправленные счётчики верно учитывают электроэнергию при любых неверных схемах – НЕПРАВИЛЬНО!

На рис. 15г приводится ВД при верном чередовании токов и неверном – напряжений, одноимённые векторы только на фазе 1. Диаграммы на рис. 15б (активные нагрузки) и 15г получены при одной и той же схеме, но последняя – для активно-реактивных нагрузок. Здесь явно видно пучок токов разного цвета с раскрывом примерно 34 градуса около жёлтого вектора напряжения и только одна пара векторов – жёлтых.

Рис. 15а. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при одноимённых напряжении и токе только на его фазе 1, верном чередовании напряжений и активных нагрузках

Рис. 15б. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при одноимённых напряжении и токе только на его фазе 1, НЕверном чередовании напряжений и активных нагрузках

Рис. 15в. Векторная диаграмма счётчика ПСЧ-3.ТМ.05М при верной схеме и активных нагрузках

Рис. 15г. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при одноимённых напряжении и токе только на фазе 1, НЕверном чередовании напряжений, активно-реактивных нагрузках и с наглядным пучком токов

Нужно отметить, что «прозвонка» всей схемы крайне затратна по времени, а главное, не позволяет достоверно определить верность чередования напряжений и правильность всей схемы.

6.6. Подача на две-три фазы счётчика напряжения от одной и той же фазы сети

В схемах с прямоточными счётчиками ошибка крайне редка и невозможна при наличии 3-фазных электродвигателей. А при трансформаторных приборах вполне возможна, поскольку напряжения/токи от фаз сети на нагрузку поступают через первичные обмотки ТТ.

Ошибка заключается в подаче на фазы прибора 123 напряжения фаз сети ААС или ААА, соответственно; возможны и другие варианты (ВСВ, ССС и т.д.). Недоучёт вызван неодноимённостью напряжений и токов на двух-трёх фазах счётчика.

Обнаружение инструментально:

• измерениями напряжений – фазные напряжения будут близки к номинальным, а из трёх линейных будет отсутствовать одно или все три; измерения линейных напряжений следует выполнять между клеммами:

• 2, 5, 8 на рис. 1, 4, 6, 7, 9;
• 10, 12, 14 на рис. 5;
• 2, 4, 6 на рис. 10;
• 3, 6, 9 на рис. 11.

Измерять фазные напряжения – между указанными контактами и нулевой, крайней справа на клеммной панели.

• снятием векторной диаграммы, или её построением на основе измеренных углов между напряжениями, а также напряжениями и токами на фазах счётчика.

Нужно отметить, что ВД для разных типов приборов (как и при других ошибках) могут значительно отличаться. Примеры полярных различий:

• «Конфигуратор счетчиков «Меркурий» показывает:

• углы между напряжениями, поданными от одной фазы сети на разные фазы счётчика, равными нулю;
• сами векторы напряжений – расположенными на одной линии;
• векторы токов – под углами 120 градусов относительно друг друга при активной нагрузке (120±40 – при активно-реактивной);

• «Конфигуратор СЭТ-4ТМ»:

• углы между напряжениями не показывает;
• векторы напряжений располагает под углом 120 градусов;
• 2-3 вектора токов размещает на одной линии (в пучке) при активной нагрузке (или не далее 40 градусов при активно-реактивной).

6.6.1. Обнаружение на фазах счётчика напряжения от одной и той же фазы сети с помощью ВД

На (рис. 16а) приведены векторные диаграммы прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках и подаче напряжении с фазы А сети на фазы 1 и 2 счётчика. [В квадратных скобках – параметры для верной схемы на рис. 16б]:

• только две пары одноцветных, жёлтых и красных, векторов напряжения и тока на фазах 1 и 3. В фазе 2 только вектор напряжения. Вектор тока фазы 2, зелёный, не виден под красной парой. [При верной схеме векторы напряжений и токов на каждой фазе совпадают друг с другом, образуя три пары одного цвета];
• угол между напряжением и током на фазе 2 около 120 градусов (свидетельство нахождения зелёного вектора тока на одной линии с красной парой) резко отличается от углов в фазах 1 и 3, близких к 1 градусу – соответственно отличаются и коэффициенты мощности, по величинам и знакам. [Углы во всех фазах примерно равны и близки к 1 градусу – косинусы равны 1];
• знак активной мощности в фазе 2 отрицательный из-за отрицательного cos. [Активные мощности в трёх фазах положительны];
• поскольку счётчик однонаправленный, то суммарная активная мощность включает в себя МОДУЛЬ мощности фазы 2: 238,71+|-152,71|+551,11=943,49. [Суммарная активная мощность 238,98+303,89+537,78=1080,86 возросла, т.к. больше мощность в фазе 2 из-за почти вдвое большего cos].

Рис. 16а. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активных нагрузках и подаче напряжения фазы А сети на фазы 1 и 2 счётчика

Рис. 16б. Векторная диаграмма счётчика ПСЧ-3.ТМ.05М при верной схеме и активных нагрузках

На рис. 17 показаны диаграммы при активно-реактивных нагрузках для иллюстрации размещения зелёного вектора тока, в фазе 2, близко к паре красных векторов при наличии ошибки. Эти ВД получены при тех же схемах, что и на рис. 16. Признаки ошибочных и верных схем примерно одинаковы при различных характерах нагрузки.

Рис. 17а. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активно-реактивных нагрузках и подаче напряжения фазы А сети на фазы 1 и 2 счётчика

Рис. 17б. Векторная диаграмма прибора ПСЧ-3.ТМ.05М при активно-реактивных нагрузках и верной схеме

Конфигураторы разнообразно реагируют векторными диаграммами на одни и те же ошибки. Но зато позволяют однозначно их выявлять. Для этого рассмотрим ещё один пример.

Ниже приведены ВД ОДНОНАПРАВЛЕННОГО счётчика Меркурий-230ART. Они считаны «Конфигуратором трёхфазных счетчиков «Меркурий» при активных нагрузках и подаче напряжении с фазы А сети на фазы 1 и 2 счётчика (рис. 18а). [В квадратных скобках – параметры для верной схемы на рис. 18б]:

• видна только одна пара одноцветных, красных, векторов напряжения и тока на фазе 3. Имеется пара и жёлтая, плохо видная, т.к. располагается на одной лини с зелёным вектором напряжения. [При верной схеме векторы напряжений и токов на каждой фазе совпадают друг с другом, образуя три пары одного цвета];
• угол между напряжениями фаз (свидетельство нахождения жёлтого вектора на одной линии с зелёным):

• 1 и 2 равен 0,00 градусов;
• 1 и 3, 2 и 3 равны примерно 240 градусов. [Углы между напряжениями в таблице сверху вниз примерно 120, 240, 120 градусов свидетельствуют о близких к номинальному значению величин напряжений и верном их чередовании];

• угол между напряжением и током на фазе 2 около 119 градусов резко отличается от углов в фазах 1 и 3, близких по модулю к 2…3 градусам. Соответственно отличаются и коэффициенты мощности – по величинам и знакам (применённый конфигуратор знаки не показывает). [Углы во всех фазах примерно равны и близки по модулю к 2 градусам – косинусы примерно равны 1];
• суммарная активная мощность вместе с отрицательной во второй фазе равна 271,52-129,77+272,39=414,14. [Суммарная активная мощность 271,97+274,07+274,83=820,87 благодаря положительному знаку и увеличенной вдвое величине cosφ в фазе 2, больше, чем та же мощность при подаче напряжения с фазы 1 на фазу 2 счётчика].

Рис. 18а. Векторная диаграмма прибора Меркурий-230ART при активных симметричных нагрузках и подаче напряжения фазы А сети на его фазы 1 и 2

Рис. 18б. Векторная диаграмма прибора Меркурий-230ART при активных нагрузках и верной схеме

7. Заключение

1. Трансформаторные счётчики имеют клеммные колодки с парами или тройками силовых контактов, располагающимися в один и в два ряда.
2. В восьмипроводных схемах токовые обмотки соединяются в «звезду» и заземляются. в десятипроводных – токовые цепи с заземлением и нейтралью соединяться не должны.
3. Испытательные коробки и контактные блоки выполняют предписание ПУЭ по закорачиванию вторичных обмоток трансформаторов тока при проверке и замене счётчиков. Требование по подключению образцового прибора без отсоединения проводов выполнимо не всегда.
4. Шунтирование токов может выполняться как дополнительными перемычками на счётчике, трансформаторах тока и испытательной коробке, так и штатными перемычками и винтами на последних.
5. Амперметры, присоединяемые вместе со счётчиком к трансформаторам тока, могут шунтировать учитываемые токи или препятствовать их подаче на счётчик.
6. Взаимозамена штатных проводов или их отключение приводят к следующим ошибкам на фазах счётчика:

• обратные токи;
• снятие тока и напряжения;
• неодноимённые токи и напряжения;
• напряжение одной и той же фазы сети на 2…3 фазах счётчика.

1. Снятие векторных диаграмм и их анализ – наиболее надёжный способ обнаружения большинства ошибок.

8. Литература

1. Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок, утверждённые Приказом Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.2013 № 328н.
2. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, утверждённые Приказом Минэнерго РФ от 13.01.2003 № 6 (ред. от 13.09.2018).
3. Правила устройства электроустановок. Изд. 7.
4. Руководство по эксплуатации ИЛГШ.411152.145РЭ. Счётчики электрической энергии многофункциональные СЭТ-4ТМ.03.М, СЭТ-4ТМ.02М.
5. Руководство по эксплуатации ПФ2.720.040РЭ. Счётчик трехфазный статический электрической энергии многофункциональный СТС-565.
6. Руководство по монтажу и эксплуатации. Счётчики электрической энергии трёхфазные многофункциональные ZMD и ZFDЕ650 серии 3.
7. Инструкция пользователя H -71.0200.0016. c . ru . Комбинированный счётчик для учёта активной и реактивной энергии ( ZMD , ZFD ).
8. Руководство по эксплуатации ТСКЯ.411152.004РЭ. Счётчик электрической энергии трёхфазный статический Милур 305.
9. Руководство по эксплуатации ТСКЯ.411152.007РЭ. Счётчик электрической энергии статический Милур 307.

Если есть вопросы, замечания, пожелания – пишите, пожалуйста.

И пусть Ваше электропотребление будет верным и обоюдоприятным! ☺

Источник