book Н. Н. Гусев, Б. Н. Мельцер
"УСТРОЙСТВО И МОНТАЖ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ"
Мн., Вышейшая школа, 1979

 

Электрические счетчики

Электрические счетчики предназначены для учета израсходованной электроэнергии. Устройство и принцип их работы рассмотрим на примере однофазного счетчика типа СО-2М (рис. 3.15).

В пластмассовом корпусе расположен стальной сердечник 1, снабженный обмоткой напряжения. Она выполнена из большого числа витков провода малого диаметра и включается в цепь параллельно. Токовая обмотка 4 намотана на сердечник 5 и состоит из малого числа витков провода большого диаметра. Эта обмотка включается в цепь последовательно и рассчитана на номинальный ток 5 А.

электрический счетчик
Рис. 3.15.   Электрический счетчик СО-2М

Между сердечниками имеется воздушный зазор, в котором может свободно вращаться алюминиевый диск 3, закрепленный на оси 2. Для регулировки счетчика служит установленный на стальной скобе постоянный магнит 7. Выводы обмоток подключаются к четырем клеммам 6 счетчика, которые, закрываются крышкой и пломбируются.

При включении счетчика по его обмоткам текут токи, создающие магнитный поток в воздушном зазоре. Этот поток пересекает алюминиевый диск и индуктирует в нем вихревые токи. Взаимодействие токов в диске с магнитным потоком в обмотках вызывает появление механической силы, приводящей диск во вращение. Диск связан зубчатой передачей со счетным механизмом счетчика, дающим показания в кВт·ч.

В схеме включения однофазного счетчика (рис. 3.16, а) фазный провод подключается к первой клемме Г (генераторный зажим), а нулевой провод - к третьей клемме Г. Провода, отходящие к электроприемникам, подключаются ко второй и четвертой клеммам, обозначенным буквой Н (нагрузка).

Для измерения расхода электроэнергии в трехфазных электроустановках можно воспользоваться тремя однофазными счетчиками, включенными в каждую фазу по схеме, приведенной на рис. 3.16, б. При этом расход энергии определяется как сумма показаний трех счетчиков.

Значительно удобнее, однако, пользоваться трехфазными счетчиками, которые представляют собой три однофазных счетчика, собранных в одном корпусе и имеющих общий счетный механизм. В схеме включения трехфазного трехэлементного счетчика типа СА4 (рис. 3.16, в) три фазы подаются на зажимы Г, трехфазная нагрузка подключается на зажимы Н, а на зажимы 0 подается нулевой провод.

Схемы включения всегда приводятся на обратной стороне крышки счетчика любого типа, закрывающей контакты.

Схемы

Рис. 3.16. Схемы включения счетчиков:
  • а - однофазного, б - трех однофазных в трехфазную сеть, в - трехфазного.
     
схема включения однофазного счетчика схема включения трех однофазных счетчиков
схема включения трехфазного счетчика

 

Трансформатор тока

Токовая обмотка счетчика для установки в квартире рассчитана на номинальный ток 5 А, но в современных жилых домах имеются большие многокомнатные квартиры, которые потребляют значительно большую силу тока. В целом же по дому токовая нагрузка может доходить до нескольких сотен ампер. Ясно, что в цепь с такими токами счетчики непосредственно включать нельзя. Для понижения переменного электрического тока большой силы до значения, удобного для измерения стандартными измерительными приборами, предназначен трансформатор тока, или измерительный трансформатор.

Рис. 3.17   Трансформатор тока ТК-20
трансформатор тока ТК-20

Трансформатор тока типа ТК-20 (рис. 3.17) имеет стальной сердечник 2 с обмотками. Первичная обмотка 3 с выводами Л1 и Л2 выполнена из провода большого сечения, рассчитанного на ток, который необходим для нормальной работы электроустановки. Вторичная обмотка 4 и выводы И1 и И2 вторичной обмотки подключены к клеммнику 1. Она имеет такое количество витков, чтобы при номинальном токе первичной обмотки в ней индуктировался ток 5 А.

Трансформаторы тока выпускаются с разными коэффициентами трансформации: 10/5, 15/5, 20/5 А и применяются в зависимости от величины рабочего тока потребителя.

В схеме включения однофазного счетчика совместно с трансформатором тока (рис. 3.18, а) первичная обмотка трансформатора Л1 - Л2 включена последовательно в линейный провод с большим током, а токовая обмотка счетчика подключена ко вторичной обмотке трансформатора тока (выводы И1 - И2). Как и в обычной схеме, обмотка напряжения должна быть подключена к фазному и нулевому проводу. С этой целью на схеме между выводами Л1 и И1 сделана перемычка, а третий зажим счетчика соединен с нулевым проводом.

Схемы включения трех однофазных, а также одного трехфазного счетчика совместно с трансформаторами тока приведены на рис. 3.18, б, в.

Рис. 3.18. Схемы включения счетчиков с трансформаторами тока:
  • а - однофазного, б - трехфазного, в - трех однофазных в трехфазную цепь.
     
схема включения однофазного счетчика с трансформатором тока схема включения трехфазного счетчика с трансформатором тока
схема включения трех однофазных счетчиков в трехфазную цепь с трансформаторами тока

 

В случае, если счетчик работает с трансформатором тока, для определения действительного расхода электроэнергии необходимо расход, показанный счетчиком, умножить на коэффициент трансформации измерительного трансформатора.