Схемы включения счётчика Меркурий 234

В статье представлены схемы:

• Трёхэлементного непосредственного включения
• Двухэлементного непосредственного включения
• Полукосвенного включения с тремя ТТ
• Полукосвенного включения с двумя ТТ
• Полукосвенного двухэлементного включения
• Косвенного включения два ТН , три ТТ
• Косвенного включения три ТН , два ТТ
• Косвенного включения три ТН , три ТТ
• Косвенного включения  с заземлённой фазой B
• Косвенного двухэлементного  включения
• Косвенного включения три ТН (треугольник), три ТТ

Счётчики Меркурий 234 выпускаются в модификациях предназначенных для:

• прямого включения (модификация 01 и 02 счётчика);
• полукосвенного включения (модификация 03);
• косвенного включения (модификация 00).

Модификации отличаются классом точности и величиной стартового тока.
Стартовый ток:

• Меркурий 234 ART(M) - 01 :    20 мА
• Меркурий 234 ART(M) - 02 :    20 мА
• Меркурий 234 ART(M) - 03 :      5 мА
• Меркурий 234 ART(M) - 00 :      5 мА

Модификации также отличаются наличием предустановленных на заводе перемычек  между цепями измерения тока и цепями измерения напряжения.  Перемычки  реализованы с использованием винтов М3.  Место расположения перемычек указано  на Рис 1 под номерами 1,2 и 3.
Установка данных винтов на счётчиках трансформаторного включения запрещена.

Рис. 1. Клеммная колодка счётчика Меркурий 234 с установленными перемычками 1,2,3.

Рис. 2. Клеммная колодка счётчика Меркурий 234 со снятыми перемычками 1,2,3.

Расчёт счётчиком  активной мощности производится по формуле:

P = U_A*I_A*cosɸ₁ + U_B*I_B*cosɸ₂ + U_C*I_C*cosɸ₃

_{Схемы непосредственного включения счётчиков модификаций 01 и 02  в сеть 3*230/400 В}

Непосредственное включение счётчика по приведённым схемам  может быть произведено только с обязательным подключением нулевого проводника (в разрыв либо нет). Подключение без нулевого проводника не допускается по причине возможного в этом случае влияния внутренних схем счётчика на учёт.

Рис 3. Схема непосредственного включения счётчика с разрывом нулевого проводника.

Рис 4. Схема непосредственного включения счётчика без разрыва нулевого проводника.

Рис. 5. Векторная диаграмма измеряемых счётчиком токов и напряжений при непосредственном включении.

_{Схемы непосредственного  включения счётчиков модификаций 01 и 02 в сеть 3*230 .}

Рис 6. Схема непосредственного двухэлементного включения счётчика. 

При использовании данной схемы, мощность учитываемая счётчиком будет равна:

P = U_AC*I_A*cosɸ₁ + U_BC*I_B*cosɸ₃

при включении нагрузки по схеме треугольник:

I_AB, I_BC, I_CA- фазные токи 

Iф = Iл / √3

U_л = U_ф

Рис 7. Векторная диаграмма токов при включении нагрузки треугольником

Полная мощность приёмника равна: 

p = u_AB*i_AB + u_BС*i_BC + u_CA*i_CA  =

(u_AС-u_BС)*i_AB + u_BC*i_BC - u_AC*i_CA = 

u_AC*i_AB  - u_BC*i_AB + u_BC*i_BС - u_AС*i_CA =
u_AС*(i_AB - i_CA) + u_BС*(i_BС - i_AB) =
u_AС*i_{A +} u_BC*i_B 

Выразив мгновенные значения через их амплитуду получим:

P = U_AB*I_AB*cosɸ₁ + U_BС*I_BC*cosɸ₂ + U_CA*I_CA*cosɸ_{3 =} U_AC*I_A*cosɸ₁ + U_BC*I_B*cosɸ₂

_{Схема полукосвенного  включения счётчиков модификации 03 в сеть  3*230/400 В, с  тремя трансформаторами тока.}

 Рис 8. Схема полукосвенного  включения счётчика через три трансформатора тока

Допускается включение счётчика Меркурий 234 ART(M)-03 в сеть 3*230/400В с изолированной  нейтралью по схеме:

 Рис 9. Схема полукосвенного  включения счётчика через 3 трансформатора тока  в сеть с изолированной нейтралью.

Схемы трёхпроводного включения применимы  для счётчиков Меркурий 234 ARTM -03 только при условии отключения дополнительного интерфейсного модуля (GSM, второй RS-485 и т.д.) от измерительных цепей счётчика. При этом, для обеспечения его работоспособности,  потребуется отдельная подача напряжение 220 В на соответствующий разъём модуля.  

Заземление вторичных обмоток измерительных трансформаторов производится в соответствии с требованиями главы 1.5 ПУЭ Заземляться может как И1 так и И2.

_{Схема полукосвенного  включения счётчиков модификация 03 в сеть  3*230/400 В, с  двумя трансформаторами тока.}

 Рис 10. Схема полукосвенного  включения счётчика через два трансформатора тока

 В данной схеме, для подключения счётчика,   используются два измерительных трансформатора тока, соединённых в неполную звезду. Ток фазы В (среднего измерительного элемента счётчика) определяется как сумма токов фаз А и С с обратной полярностью. 

I_a+I_c=I₀

I₀=-I_b

Рис. 11. Векторная диаграмма измеряемых счётчиком токов и напряжений при включении по схеме с двумя трансформаторами тока

Ток I₀ равный по модулю току I_b  протекает через средний измерительный элемент счётчика в обратном направлении - от конца к началу, что дает смещение вектора тока на 180 градусов. 

Расчёт мощности при этом будет производиться по формуле:

P = U_A*I_A*cosɸ₁ + U_B*( - (I_А + I_С))*cosɸ₂ + U_C*I_C*cosɸ₃

_{Схема полукосвенного двухэлементного  включения счётчиков модификация 03 в сеть  3*230 В, с  двумя трансформаторами тока.}

Рис. 12. Схема полукосвенного двухэлементного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-03  через два  ТТ 

Схема косвенного включения счётчиков модификации 00 на напряжение 3*57/100 В через два трансформатора напряжения и три трансформатора тока.

Рис. 13. Схема косвенного  включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00  
через два ТН  и три ТТ 

Схема косвенного включения счётчиков модификации 00 на напряжение 3*57/100 В через три трансформатора напряжения и два трансформатора тока.

Рис. 14. Схема косвенного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00  
через три ТН  и два ТТ 

Средний измерительный элемент счётчика в данной схеме, включен на сумму токов фаз А и С  с обратной полярностью:

I_a+I_c=I₀  

I₀=-I_b

_{Схема косвенного  включения счётчиков модификации 00  на напряжение   3*57/100 В, с  тремя трансформаторами напряжения и тремя трансформаторами тока.}

Рис. 15. Схемы косвенного включение счётчика Меркурий 234 ART(M)-00 
через  три ТН, три ТТ

Рис. 16. Схемы косвенного включение счётчика Меркурий 234 ART(M)-00 
через три ТН, три ТТ

Рис. 17. Векторная диаграмма измеряемых счётчиком токов и напряжений при включении по схеме три ТН , три ТТ

_{Схема косвенного  включения счётчиков модификации 00 на напряжение   3*57/100 В, с  тремя трансформаторами напряжения с заземлённой фазой В и тремя трансформаторами тока.}

Рис. 18. Схема косвенного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00  через три ТН  включенных на фазные напряжения с заземлённой фазой В, три ТТ 

Рис. 19. Схема косвенного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00 через три ТН  включенных звездой с заземлённой фазой В, три ТТ

Рис. 20. Схема косвенного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00 через три ТН  включенных звездой с заземлённой средней точкой и с заземлённой фазой В во вторичных цепях, три ТТ 

Рис. 21. Векторная диаграмма измеряемых счётчиком Меркурий 234 ART(M) параметров (выделено цветом) при использовании схем косвенного включения три ТТ и три ТН с заземлённой фазой В  

Заземление фазы В в схеме  подключения счётчика обеспечивает возможность установки прямого порядка чередования фаз.

_{Схема двухэлементного косвенного  включения  счётчиков модификации 00 на напряжение 3*57/100 В}

Рис. 22. Схема косвенного двухэлементного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00  через три ТН  и два ТТ 

Рис. 23. Схема косвенного двухэлементного включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00 через  два ТН  и два ТТ 

Счётчик Меркурий 234 при включении по двухэлементной схеме, производит измерение линейных напряжений  U_AB и U_CB и фазных токов.  I_A и I_C

Угол фазового сдвига между измеряемыми первым элементом счётчика током I_A и напряжением  U_AB составляет:  ɸ + 30˚ Между напряжением  U_CB  и током  I_C  измеряемыми третьим элементом:  30˚- ɸ 

Рис. 24. Векторная диаграмма измеряемых счётчиком Меркурий 234 ART(M)-00  параметров при двухэлементном косвенном включении

Правильность учёта проверяется следующим расчётом:  

i_A + i_B + i_C = 0

i_B=(i_A + i_C)

p = u_A*i_A + u_B*i_B + u_C*i_C =u_A*i_A - u_B*(i_A+i_С) + u_C*i_C=

u_A*i_A - u_B*i_A-u_B*i_C + u_C*i_С=

i_A*(u_A-u_B)+i_C*(u_C- u_B)=

u_AB*i_A + u_CB*i_C

После выражения мгновенных значений через  их амплитуду получим:

P = U_AB*I_A*cosɸ₁ + U_CB*I_C*cosɸ₃

Схема  косвенного включения три ТН (соединённых  треугольником) и три ТТ

Рис. 25. Схема косвенного  включения счётчика Меркурий 234 ART(M)-00  через три ТН (соединённых треугольником) и три ТТ