Як працюють електричні лічильники і трансформатори струму?
електричні лічильники призначені для обліку витраченої електроенергії. Пристрій і принцип їх роботи розглянемо на прикладі однофазного лічильника типу СО-2М (рис. 1).
Малюнок 2. Схема включення однофазного лічильника.
У пластмасовому корпусі розташований сталевий сердечник 1, забезпечений обмоткою напруги. Вона виконана з великого числа витків дроту малого діаметра і включається в ланцюг паралельно. Струмовий обмотка 4 намотана на сердечник 5 і складається з малого числа витків дроту великого діаметра. Ця обмотка включається в ланцюг послідовно і розрахована на номінальний струм 5 А.
Між сердечниками є повітряний зазор, в якому може вільно обертатися алюмінієвий диск 3, закріплений на осі 2. Для регулювання лічильника служить встановлений на сталевий скобі постійний магніт 7. Висновки обмоток підключаються до чотирьох клеми 6 лічильника, які закриваються кришкою і пломбуються.
При включенні лічильника по його обмотках течуть струми, що створюють магнітний потік в повітряному зазорі.
Цей потік перетинає алюмінієвий диск і індукує в ньому вихрові струми. Взаємодія струмів в диску з магнітним потоком в обмотках викликає поява механічної сили, що приводить диск в обертання. Диск повязаний зубчастої передачею з рахунковим механізмом лічильника, що дає показання в кВт · год.
Малюнок 1. Пристрій і принцип роботи однофазного лічильника типу СО-2М.
У схемі включення однофазного лічильника (рис. 2 а) фазний провід підключається до першої клеми Г (фазний зажим), а нульовий провід - до третьої клеми Г. Провід, що відходять до електроприймачів, підключаються до другої і четвертої клем, позначених буквою Н (навантаження ).
Для вимірювання витрати електроенергії в трифазних електроустановках можна скористатися трьома однофазними лічильниками, включеними в кожну фазу за схемою, наведеною на рис. 2 б. При цьому витрата енергії визначається як сума показань трьох лічильників.
Значно зручніше, однак, користуватися трифазними лічильниками, які представляють собою три однофазних лічильника, зібраних в одному корпусі і мають загальний рахунковий механізм. У схемі включення трифазного Трьохелементний лічильника типу СА 4 (рис. 2 в) три фази подаються на затискачі Г, трифазна навантаження підключається на затискачі Н, а на затискачі 0 подається нульовий провід.
Схеми включення завжди наводяться на зворотному боці кришки лічильника будь-якого типу, що закриває контакти.
Трансформатор струму
Малюнок 3. Трансформатор струму типу ТК-20.
Струмовий обмотка лічильника для установки в квартирі розрахована на номінальний струм 5 А, але в сучасних житлових будинках є великі багатокімнатні квартири, які споживають значно більшу силу струму, а на підприємствах і в установах струмове навантаження може доходити до декількох сотень ампер. Ясно, що в ланцюг з такими струмами лічильники безпосередньо включати не можна. Для зниження змінного електричного струму великої сили до значення, зручного для вимірювання стандартними вимірювальними приладами, призначений трансформатор струму, або вимірювальний трансформатор.
Трансформатор струму типу ТК-20 (рис. 3) має сталевий сердечник 2 з обмотками. Первинна обмотка 3 з висновками Л1 ІЛ2 виконана з дроту великого перетину, розрахованого на струм, який необхідний для нормальної роботи електроустановки. Вторинна обмотка 4 і висновки И1 і И2 вторинної обмотки підключені до клемника 1. Вона має таку кількість витків, щоб при номінальному струмі первинної обмотки в ній індукувати струм 5 А.
Трансформатори струму випускаються з різними коефіцієнтами трансформації: 10/5, 15/5, 20/5 А і вище застосовуються в залежності від величини робочого струму споживача.
У схемі включення однофазного лічильника спільно з трансформатором струму первинна обмотка трансформатора Л1-Л2 включена послідовно в лінійний провід з великим струмом, а струмовий обмотка лічильника підключена до вторинної обмотки трансформатора струму (висновки И1 - И2). Як і в звичайній схемі, обмотка напруги повинна бути підключена до фазного і нульового проводу. З цією метою на схемі між висновками Л1 і И1 зроблена перемичка, а третій зажим лічильника зєднаний з нульовим проводом.
У разі якщо лічильник працює з трансформатором струму, для визначення дійсного витрати електроенергії необхідно витрата, показаний лічильником, помножити на коефіцієнт трансформації вимірювального трансформатора.
