Как определить правильную последовательность фаз в трехфазной сети. Для чего нужен фазоуказатель. Какие бывают виды фазоуказателей. Как самостоятельно собрать простой фазоуказатель на светодиодах. Пошаговая инструкция по сборке.
Что такое фазоуказатель и для чего он нужен
Фазоуказатель (фазометр) — это прибор для определения порядка чередования фаз в трехфазной электрической сети. Он позволяет установить правильную последовательность подключения фаз, что необходимо для корректной работы трехфазных электродвигателей и другого оборудования.
Основные задачи, которые решает фазоуказатель:
- Определение порядка чередования фаз (прямой или обратный)
- Проверка правильности подключения трехфазных потребителей
- Поиск обрыва фазы в трехфазной сети
- Контроль симметрии напряжений в трехфазной системе
Без фазоуказателя невозможно правильно подключить трехфазный двигатель — при неверном чередовании фаз он будет вращаться в противоположную сторону. Поэтому данный прибор является необходимым инструментом для электриков и монтажников.

Виды фазоуказателей
Существует несколько типов фазоуказателей, различающихся по принципу действия:
1. Электромеханические
Работают по принципу вращающегося магнитного поля. Содержат подвижный диск, который вращается при правильном чередовании фаз. Просты, но недостаточно точны.
2. Электронные на светодиодах
Используют светодиодную индикацию для отображения порядка фаз. Компактны, точны, удобны в использовании. Наиболее распространены в настоящее время.
3. С цифровой индикацией
Оснащены цифровым дисплеем, на котором отображается последовательность фаз в виде цифр. Обеспечивают высокую точность измерений.
4. Комбинированные
Сочетают в себе функции фазоуказателя и других измерительных приборов — вольтметра, амперметра и т.д. Универсальны, но более дороги.
Схема простого фазоуказателя на светодиодах
Рассмотрим схему простейшего фазоуказателя, который можно легко собрать своими руками:
«` «`Принцип работы данной схемы:

- К каждой фазе (A, B, C) подключен светодиод через токоограничивающий резистор
- Все светодиоды объединены общим проводом, подключенным к нейтрали (N)
- При правильном чередовании фаз светодиоды будут загораться поочередно по кругу
- При обратном чередовании последовательность загорания изменится
Как собрать фазоуказатель своими руками
Для сборки простейшего фазоуказателя по приведенной выше схеме потребуются следующие компоненты:
- 3 светодиода разных цветов (красный, зеленый, синий)
- 3 резистора 10 кОм
- 4 провода для подключения
- Диэлектрический корпус
Порядок сборки:
- Припаяйте резисторы к анодам светодиодов
- Объедините катоды светодиодов общим проводом
- Подключите свободные концы резисторов к проводам для фаз A, B, C
- Подключите общий провод к нейтрали (N)
- Поместите схему в диэлектрический корпус
- Промаркируйте выводы A, B, C, N
Как пользоваться самодельным фазоуказателем
Чтобы определить порядок чередования фаз с помощью собранного фазоуказателя:
- Подключите провода A, B, C к соответствующим фазам трехфазной сети
- Подключите провод N к нейтрали
- Наблюдайте за последовательностью загорания светодиодов:
- Красный → Зеленый → Синий — прямое чередование фаз
- Красный → Синий → Зеленый — обратное чередование
- Если светодиоды горят постоянно или не горят вообще — проверьте подключение
Меры безопасности при работе с фазоуказателем
При использовании фазоуказателя необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

- Работать только при отключенном напряжении в сети
- Использовать инструменты с изолированными ручками
- Проверять целостность изоляции проводов перед каждым использованием
- Не прикасаться к оголенным токоведущим частям
- При любых сомнениях обращаться к квалифицированному электрику
Преимущества самодельного фазоуказателя
Изготовление фазоуказателя своими руками имеет ряд преимуществ:
- Низкая стоимость компонентов
- Простота конструкции
- Возможность быстрого ремонта при поломке
- Понимание принципа работы прибора
- Приобретение полезных навыков сборки электронных устройств
Однако для ответственных работ рекомендуется использовать сертифицированные заводские приборы, обеспечивающие большую точность и надежность измерений.
Альтернативные варианты самодельных фазоуказателей
Помимо рассмотренной схемы на светодиодах, существуют и другие варианты самодельных фазоуказателей:
1. На лампах накаливания
Вместо светодиодов используются миниатюрные лампы накаливания. Принцип работы аналогичен, но конструкция менее компактна.

2. С использованием микроконтроллера
Более сложная схема с применением микроконтроллера для анализа сигналов. Позволяет реализовать дополнительные функции, например, измерение напряжения.
3. На логических микросхемах
Схема на основе логических элементов. Обеспечивает высокую точность определения последовательности фаз, но сложнее в изготовлении.
Выбор конкретной схемы зависит от имеющихся компонентов, навыков и требуемой функциональности прибора.
Указатель чередования фаз своими руками
В статье приведена принципиальная схема для определения чередования фаз трехфазной сети переменного тока. Устройство используется для получения правильного направления вращения вала при подключении электродвигателя с трехфазным питанием. На рисунке 1 представлена простая схема указатель очередности фаз. Недостатком конструкции является наличие ламп накаливания, большие габариты, что не очень удобно для мобильной работы. Поэтому лампы нaкаливания были заменены светодиодами, пересчитаны номиналы остальных радиоэлементов. Новая схема приведена на рис.
Поиск данных по Вашему запросу:
Указатель чередования фаз своими руками
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Простой сетевой индикатор последовательности фаз.
- Устройство для определения чередования фаз — самодельный фазоуказатель
- Схемы электрики от простых до сложных
- Точный фазоуказатель на светодиодах
- Что такое чередование фаз и как его проверить?
- Фазировка электрической линии как считать
- Как сделать фазоуказатель своими руками
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Перекос фаз
Простой сетевой индикатор последовательности фаз.
Большинство трехфазных электродвигателей и других устройств учитывают такой параметр, как чередование фаз. На практике, несоответствие данного параметра изначальным настройкам может привести к различным аварийным ситуациям, некорректной работе электрических приборов и к травмированию персонала. Под чередованием фаз следует понимать последовательность, в которой напряжение нарастает в каждой из них.
Во всех трехфазных цепях напряжение представляет собой синусоидальную кривую. Это означает, что фазы чередуются в порядке A, B, C. Такой порядок чередования считается прямым. В трехфазной сети порядок чередования фаз может отличаться в зависимости от способов подключения к силовым трансформаторам на подстанциях, от последовательности включения обмоток генератора, из-за несоответствия выводов кабеля и по прочим причинам.
Соответственно, в каждом из приведенных примеров чередование фаз будет начинаться с первой. С целью предотвращения негативных последствий от перекоса фаз и других несовпадений, на практике выполняют проверку чередования и устанавливают защиту. Проверка может производиться несколькими способами. Целесообразность выбора того или другого варианта осуществляется в зависимости от параметров электрической сети и задач, которые необходимо решить.
Так чередование можно узнать при помощи фазоуказателя, мегаомметра, мультиметра или по расцветке изоляции кабеля. Рассмотрите каждый из вариантов более подробно. По принципу действия, фазоуказатель можно сравнить с обычным асинхронным двигателем. Рассмотрим в качестве примера наиболее распространенную модель фазоуказателя — ФУ Как видите на рисунке 3, у указателя последовательности фаз присутствуют три обмотки, которые подсоединяются к одноименным фазам в сети или устройстве.
Между обмотками находится вращающийся ротор Р, который приводит в движение диск фазоуказателя Д. На практике, после подсоединения к зажимам фазоуказателя соответствующих проводов, работник нажимает кнопку К, которая замыкает цепь обмоток. В зависимости от порядка чередования фаз, диск Д начнет вращаться по часовой или против часовой стрелки. На самом приборе имеется стрелка, показывающая прямое чередование.
Если при нажатии кнопки диск вращается в том же направлении, что и показано стрелкой, то эта трехфазная нагрузка имеет прямое чередование.
Если диск начнет крутиться в противоположную от стрелки сторону, то чередование фаз обратное. Следует отметить, что этот прибор не способен определить, какая фаза на каком проводе находится, он может определить лишь порядок их чередования. Как один из способов прозвонки жил широко используется прибор для измерения сопротивления — мегаомметр. Посмотрите на рисунок 4, для реализации такой схемы, вам понадобится отключить кабель от сети и от потребителя. При этом, с одного конца кабеля фазы поочередно соединяются с землей З, как и металлическая оболочка у бронированных кабелей.
С другой стороны присоединяется мегаомметр М, один из зажимов которого заземляется, а второй поочередно подводится к каждой из фаз. На той, где мегаомметр покажет нулевое сопротивление, и будет одним проводом.
На концах одноименного провода устанавливается соответствующая маркировка. Недостатком такого способа прозвонки является большой объем трудозатрат. Так как каждая жила заземляется поочередно, после чего выполняется проверка.
При этом на обоих концах кабеля должны устанавливаться ответственные сотрудники. Между ними должна обеспечиваться связь, для согласования действий и предупреждения подачи напряжения на работников. Если в каком-либо устройстве имеется подключение разноцветными жилами, то фазировку оборудования можно выполнять по цветам. Для определения нахождения одноименных напряжений тех или иных фаз необходимо добраться до каждой жилы кабеля.
Если на каждом проводе присутствует изоляция разных цветов, то сравнив их с местом присоединения к трансформатору или распедустройству, можно определить, где какая фаза находится. Поэтому предварительно его все равно рекомендуется прозванивать и маркировать. Для этого метода используется обычный мультиметр. Он наиболее актуален в тех ситуациях, когда необходимо включить в параллельную работу два смежных устройства и их шины расположены поблизости.
Необходимо выполнить сравнение фазных напряжений в соседних линиях, на рисунке 5 приведен пример для фаз А и А1. Коммутационная аппаратура при этом должна быть разомкнута. Перед тем как пользоваться мультиметром, на нем выставляется класс напряжения, для линии, на которой будет производиться замер.
Щупы подводятся к выводам фаз, при этом их изоляция должна обеспечивать защиту от напряжения, а на руки надеваются диэлектрические перчатки. Если при подключении щупов к выводам A — A1 стрелка останется на нулевой отметке, то это значит, что фазы одинаковые. Если стрелка отклонится на величину линейного напряжения, вы меряете разноименные фазы.
Для защиты электрического оборудования от неправильного чередования на практике применяется реле контроля фаз. Это реле настроено на работу двигателя или другого устройства в его прямом включении.
Если из-за каких-то неполадок или неправильного подключения чередование нарушается, то трехфазное реле сразу отключит устройство. Его работа основана на анализе трехфазных токов и напряжений и последующем контроле этих параметров.
Подключение может выполняться через трансформаторы тока или напрямую, в зависимости от модели и класса напряжения в сети. Такая защита нашла широкое применение при подключении счетчиков индукционного типа, электрических машин и другого высокоточного оборудования. Понравилась статья? Поделиться с друзьями:. Вам также может быть интересно.
Комментарии и отзывы Добавить комментарий Отменить ответ. Политика конфиденциальности Пользовательское соглашение О нас Карта сайта.
Устройство для определения чередования фаз — самодельный фазоуказатель
Для установления правильной последовательности фаз существуют два варианта. На рис. Соблюдаются следующие условия. Если обратиться к фазовой диаграмме рис.
Подробный рассказ о самодельном приборе для определения последовательности чередования фаз.
Схемы электрики от простых до сложных
Функция фазоуказателя состоит в определении порядка фаз в трехфазовой сети переменного тока. Принцип работы фазоуказателя основывается на неравномерном распределении напряжения в трех фазах при несимметричной нагрузке. Электронный фазоуказатель является самым дорогим. Цена этого фазоуказателя оправдывается сложностью его организации. Его принцип работы основывается на анализе графиков трех фаз. Наиболее просто организованный фазоуказатель — электромеханический. Это миниатюрный асинхронный электрический двигатель, его ротором является алюминиевый диск, который вращается под воздействием магнитного поля, которое возбуждается токами в 3-х обмотках, подключенных под особым углом в градусов. Средним по уровню сложности является фазоуказатель на неоновых лампах с сигнальными лампочками. Принцип действия основывается на суммарных значениях сопротивлений конденсаторов, через которые подключаются специальные сигнальные.
Точный фазоуказатель на светодиодах
В схеме самодельного реле контроля фаз для частного дома используется три маломощных сетевых трансформатора ТВК, на вторичной обмотке которых где-то V. И три мощных реле с обмотками на V. Индикатор электрического поля можно использовать для поиска скрытой проводки, электрических цепей, индикации приближения к зоне высоковольтных проводов, наличия переменных или постоянных электрических полей высокой напряженности. Предлагаю простую радиолюбительскую самоделку, позволяющую при существующей трехпроводной системе включения люстры обеспечить пять ступеней регулирования освещенности помещения, экономя при этом электроэнергию и продлевая «жизнь» лампам накаливания до лет. Устройство обеспечивает защиту ламп при включении люстры, когда сопротивление холодных нитей ламп мало и на них рассеивается значительная мощность, превышающая номинальную.
Большинство трехфазных электродвигателей и других устройств учитывают такой параметр, как чередование фаз. На практике, несоответствие данного параметра изначальным настройкам может привести к различным аварийным ситуациям, некорректной работе электрических приборов и к травмированию персонала.
Что такое чередование фаз и как его проверить?
За свою трудовую деятельность всегда приходилось заниматься приборами учета электроэнергии снимать электросчетчики на поверку , и часто, принимая новый учет, находил проблему, а именно — электросчетчик имел «самоход», или «самосдвиг», то есть при отключенной нагрузке электросчетчик имел небольшое движение диска. Сейчас на всех объектах стоят электронные, которые на фазировку не реагируют. Может, кому-то понадобится фазоуказатель, который можно сделать самостоятельно, схему которого и предлагаем вашему вниманию. Выпускаемые промышленностью фазоуказатели индукционного типа И или ФУ-2 работают аналогично асинхронным электродвигателям. Однако наличие вращающихся частей делает их сложными по конструкции и неудобными в эксплуатации. Известны фазоуказатели, основанные и на других принципах.
Фазировка электрической линии как считать
Чтобы сделать фазировку электрической линии, нужно иметь соответствующий опыт и знания Сфазировать генератор или электродвигатель поможет фазометр или по-другому фазоуказатель. Однако, его непросто найти в магазинах или же просто нет смысла покупать его для одного раза использования. Для кабельных проводов обязательно нужно знать фазы ввода, иначе может произойти короткое замыкание. При правильности определения считать напряжение будет гораздо удобнее. Что такое фазирование, и как определить фазы, как пользоваться мультиметром и сделать такой прибор дома — обо всех нюансах ниже. Фазирование или фазировка — это уточнение аналогичности фаз под током каждой из 3 линий. Сфазированные обмотки согласуются, что обеспечивает правильную работу разных электрических приборов.
Как сделать простейший фазоуказатель своими руками, для чего предназначенные для определения порядка чередования фаз.
Как сделать фазоуказатель своими руками
Указатель чередования фаз своими руками
Фазировка — согласование электрических фаз между собой по полярности и направлению чередования при подключении. Правильно сфазированные обмотки соединяются в звезду и треугольник. Схемы электрических соединений нейтралей электрических машин. Под фазировкой, в обычном смысле слова, понимают подключение трёх-фазного источника питания к трёх-фазному потребителю, где принципиально важно соблюдение чередования фаз.
Ищете простой индикатор последовательности фаз в трехфазной электрической сети? Не обязательно покупать готовый, тем более часто работают они не особо корректно. Лучше собрать такое устройство самому, тем более там работы и расходов минимум. Итак, при выборе схемы индикатора основным предположением было максимальное уменьшение количества точек пайки и путей, имеющих потенциал фазы силовой сети. Дополнительным фактором была конструкция печатной платы, которая позволяет использовать либо один двухцветный светодиод, либо отдельные светодиоды.
Фазоуказатель своими руками.
Прибор предназначен для определения последовательности фаз, что может быть необходимым при подключения, к примеру, трехфазных двигателей или другой подобной нагрузки, для которой важна правильная последовательность фаз. Фазоуказатель прост по конструкции, не имеет дефицитных и дорогих деталей и, что немаловажно, достаточно ударопрочен. Взглянем на схему конструкции. Фазоуказатель работает на принципе появления различия фазных напряжений при активной и емкостной нагрузках. При номиналах деталей, указанных на схеме, будут справедливы следующие тождества:. Где UФ — фазное напряжение в симметричной трехфазной системе. Если последовательность фаз нарушена, то напряжение на резисторе R2 будет гораздо ниже 60 В и лампа будет потушена.
За свою трудовую деятельность всегда приходилось заниматься приборами учета электроэнергии снимать электросчетчики на поверку , и часто, принимая новый учет, находил проблему, а именно — электросчетчик имел «самоход», или «самосдвиг», то есть при отключенной нагрузке электросчетчик имел небольшое движение диска. Сейчас на всех объектах стоят электронные, которые на фазировку не реагируют. Может, кому-то понадобится фазоуказатель, который можно сделать самостоятельно, схему которого и предлагаем вашему вниманию.
Фазометр « схемопедия
В ряде случаев, например, при настройке фазовращателей систем пространственного звука, при установке угла наклона рабочих зазоров магнитных головок в стереофоническом магнитофоне и т.п., требуется точно определять сдвиг фаз между двумя напряжениями одной частоты. В отличие от фазометров с детектором на RS-триггере [1] или по схеме ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ [2], фазометр с импульсным частотно-фазовым детектором (ИЧФД) позволяет измерять не только сдвиг фаз, но и фиксировать знак сдвига (опережение или запаздывание). Предлагаемый фазометр (рис.1) выполнен как приставка к цифровому мультиметру (можно использовать и обычный авометр).
На входах фазометра на операционных усилителях DA1 и DA2 выполнены гистерезисные компараторы (триггеры Шмитта). Чувствительность компараторов – около 30 мВ. С выходов компараторов сигналы поступают на импульсный частотно-фазовый детектор с тремя состояниями, выполненный на D-триггерах DD1.1, DD1.2 и транзисторах VT5, VT6. Нагрузкой детектора служит резистор R17. Для выделения постоянной составляющей, пропорциональной сдвигу фаз, служит фильтр НЧ второго порядка на DA3. Питание транзисторов детектора выбрано равным ±3,6 В, что соответствует сдвигу фаз ±360° (т.е. 1 В соответствует фазовому сдвигу 100°). Точность измерений зависит от амплитуды входных сигналов – чем она больше, тем выше точность измерений. При малых уровнях исследуемых сигналов (до 100…200 мВ) их амплитуды должны быть близки по величине. Напряжения ±3,6 В получаются из стабилизированных напряжений питания ±5 В с помощью схемы на транзисторах VT1…VT4, в которой VT1 и VT2 служат для термостабилизации. Налаживание фазометра заключается в установке с помощью резисторов R7 и R8 напряжений ±3,6 В на эмиттерах транзисторов VT3 и VT4, а также в балансировке DA3. Для балансировки DA3 один и тот же сигнал подается на оба входа. Поскольку сдвиг фаз при этом равен нулю, на выходе детектора не должно быть никаких импульсов. Резистором R20 добиваются минимального напряжения на выходе фазометра. Конструкция и детали. Фазометр выполнен на печатной плате размерами 87×55 мм (рис.2). Вывод 4 DD1 соединен с выводом 11 перемычкой поверх микросхемы. Аналогично можно соединить и вывод 5 DD1 с выводом 12 и вывод 3 с выводом 10. При наличии двустороннего стеклотекстолита последние две связи можно провести печатным способом со стороны установки элементов. Остальные связи выполнены печатным монтажом. Сборочный чертеж платы показан на рис.
3. В качестве операционных усилителей DA1, DA2 использованы К544УД2А, DA3 – К140УД608. Триггер DD1 -типа К561ТМ2. Электролитические конденсаторы – типа К50-35 на напряжение 10 В. Транзисторы – КТ3107Б и КТ3102Б. Все микросхемы (цифровые и аналоговые) питаются стабилизированным двухполярным напряжением ±5 В.
Рис.2. Печатная плата | Рис.3. Схема расположения элементов |
Источники
- А.Конюхов, Фазометр в налаживании магнитофона. – Радио, 1983, N1, С.З0.
- А.Гончаренко, Фазометр на микросхемах. – Радио, 1984, N12, С.29.
Автор: А.ПЕТРОВ, г.Могилев
Как подключить счетчик электроэнергии самостоятельно. Как подключить однофазный счетчик электроэнергии и автоматы
Электросчетчик – это прибор, который регистрирует потребление электроэнергии. Иногда возникает необходимость поменять или установить новый счетчик. Несмотря на огромное разнообразие при выборе, схема подключения электросчетчика остается неизменной. Напрямую подключить счетчик можно в гараже, на даче, в квартире. Подключение через трансформатор тока обычно осуществляется на заводах-изготовителях и других крупных потребителях электроэнергии.
Во-первых, мы определяем, какой тип устройства нам нужен.
Счетчики электроэнергии делятся на два типа: индукционные и электронные. Индукционный счетчик — электромеханическое устройство. Учет ведется по количеству оборотов дискового устройства.
В электронном счетчике отсутствует механический диск. Электричество учитывается путем обработки сигналов от датчиков.
Класс точности электронных счетчиков выше, чем у индукционных.
При этом их цена ниже индукционных счетчиков.
Варианты выбора счетчика:
- Количество фаз в сети. В сети может быть одна фаза и три. Поэтому счетчики выпускают либо однофазными, либо трехфазными.
- Класс точности. Это допустимая погрешность прибора во время измерений. Существует несколько классов точности, в пределах от 0,2 процента до 2,5 процента ошибки.
Они отличаются друг от друга на 0,5 процента. Класс точности устройства, установленного в корпусе, должен соответствовать классу 2.0.
- Способ подключения. Электросчетчики подключаются двумя способами. Первый — прямой эфир. Используется, если сила тока менее 100 ампер. Второй способ используется для токов свыше 100 ампер. В этом случае в схеме подключения присутствует трансформатор тока.
- Напряжение сети. Нас еще интересует напряжение 220 В.
- Тарифы на электроэнергию. Существует три типа счетчиков, которые ведут учет электроэнергии в соответствии с тарифами:
- Односкоростные счетчики. Они до сих пор используются чаще всего.
- Двухтарифные счетчики. В таких счетчиках предусмотрен учет дневного и ночного тарифа. Дневной тариф действует с 7:00 до 23:00. Ночной с 23:00 до 7:00 Стоимость ночного тарифа почти в два раза ниже.
- Многотарифные счетчики. Используется редко.
Как подключить однофазный электросчетчик
Перед покупкой электросчетчика необходимо ознакомиться с тем, как организовано электроснабжение в доме, где находится ваша квартира. Если ставить счетчик на даче, то с электроснабжением дачного хозяйства. Счетчик должен соответствовать параметрам электрической сети, в которую он будет включен.
Допустимые параметры сети указаны на табличке электросчетчика. Кроме того, счетчик должен пройти государственную поверку и иметь соответствующую отметку. Он должен быть запечатан. Убедившись, что его параметры соответствуют сети вашего дома, проверка пройдена, печать стоит. Вы можете купить счетчик.
Прежде чем приступить к установке счетчика, необходимо подготовить для него место.
Чаще всего такие устройства устанавливаются в вводы распределительных щитов. Для установки счетчика в приборную панель уже подготовлено место. То есть починить можно без проблем. Если прибор устанавливается в квартире, то его монтируют возле входной двери или в помещении, в котором учет электроэнергии будет вестись отдельно.
Итак, устанавливаем крепления для крепления устройства. Затем нужно определить рабочую и нулевую фазы общей домашней сети. Для этого возьмите электрическую индикаторную отвертку. Напряжение пока отключать не будем. Прикоснитесь к оголенному концу общего провода. Если загорается индикатор отвертки, это рабочая фаза. Давайте отметим это. Вторую фазу можно не проверять и не помечать. Она нулевая.
В распределительной коробке определить рабочую фазу еще проще. Окрашивается в определенный цвет, чаще всего в красный. Но на всякий случай загляните на приборную панель. Все может случиться. Вдруг кто-то перепаял провода на свой лад. Закрепляем прибор на намеченном месте в квартире или на общем щитке.
Отключение электричества и переход к процессу установки согласно. На корпусе устройства в его нижней части есть 4 клеммы. Два левых – это рабочие фазы, квартира и общий дом. Две правые клеммы предназначены для нулевых проводников. В клеммы вставить оголенные концы рабочих жил, жилых и общих. Понятно, что один прожитый уходит в один терминал.
Концы проводов в клеммах фиксируются винтом. Затяните винты клемм. Затем подключаем ноль. Вставляем ноль идущий из квартиры в один терминал, общий ноль в другой. Прижимаем их винтами. На самом деле все есть процесс. правильное подключение однофазного электросчетчика окончено.
Включить, проверить. Работает — можно пользоваться. Нет — проверьте схему подключения, соединения.
Важно: После завершения работ необходимо пригласить представителя организации, поставляющей электроэнергию.
Он должен взять электросчетчик по акту и опломбировать его своей пломбой. Акт составляется в двух экземплярах и подписывается обеими сторонами.
Схема подключения трехфазного счетчика
Принципиально подключение трехфазного электросчетчика ничем не отличается от подключения однофазного (более подробно эта схема описана в ). Нужно только следить, чтобы суммарная токовая нагрузка не превышала 100 ампер. Если она выше, то в схему необходимо включить трансформатор. Трехфазный счетчик отличается от однофазного и количеством клемм. В блоке их восемь.
На трехфазный счетчик устанавливается специальный вводной автомат, который контролирует фазы. Устройство должно быть заземлено. Две клеммы, они расположены на колодке справа, предназначены для подключения нулевых жил. Заводит на одну клемму общедомовой нулевой провод, на другую квартиру.
Квартирный ноль общий для всех устройств, потребляющих электроэнергию. Остальные клеммы используются для подключения рабочих фаз, домовых и квартирных устройств. Общая электрическая сеть подключена к квартире через вводной автомат.
В общем, ничего сложного в подключении электросчетчика нет. Нужно только следить за тем, чтобы параметры счетчика совпадали с параметрами сети, в которую вы собираетесь его включать. Перед подключением нужно разобраться с разводкой домовой сети, со схемой подключения самого счетчика, как к домовой электросети, так и к бытовым потребителям электроэнергии.
Видео о том, как правильно подключить счетчик
В наше время использование счетчиков электроэнергии, это обыденность и повсеместная необходимость. Схема проста и позволяет даже новичку справиться с задачей, которая на первый взгляд кажется невыполнимой. Изучив схему подключения электросчетчика с подробным описанием, каждый, пусть даже теоретически, может сделать это самостоятельно. Так как особых навыков для этой задачи не требуется. Разумеется, не без соблюдения техники безопасности.
Для самостоятельного подключения счетчика электроэнергии необходимо согласовать это с работниками электросетей вашего города.
- Оборудование
- Инструменты
- Схема и легенда
- Подключение электросчетчика
- Заключение
Оборудование
Для подключения счетчика к квартире нам потребуются следующие приспособления:
Крепления счетчика тоже разные. Это либо на болтах, что соответствует креплению старых образцов, что очень удобно для установки в распределительный щит в подъезде, либо для монтажа на DIN-рейку. Они уже значительно меньше по размерам, но уже требуют дополнительной рейки или пластиковой коробки, если счетчик устанавливается прямо в квартире, что тоже очень удобно.
- Провод ПВ-1 сечением 6мм 2 разных цвета для монтажа автоматических выключателей и изготовления перемычек.
- Автоматические выключатели однополюсные. Их количество и номинал подбирается индивидуально, в зависимости от количества комнат и расположения техники в квартире. В стандартной схеме обычно используется 2 выключателя.
- Короб пластиковый, если предполагается произвести установку прямо в квартире. Бокс также подбирается в зависимости от количества переключателей. Они как монтируются, так и встраиваются в стену. Для такого типа установки достаточно бокса на 8 модулей.
Инструменты
Для установки требуются следующие инструменты:
- Мультиметр или индикаторная отвертка.
- Бокорезы или плоскогубцы для зачистки проводов и изготовления перемычек.
- Отвертка.
Схема и легенда
Рассмотрим более подробную схему подключения счетчика.
Перед подключением внимательно прочтите прилагаемую к счетчику инструкцию. Схема установки может незначительно отличаться в зависимости от модели счетчика.
Обозначения на схеме:
- Красный провод – фаза;
- Синий провод — ноль;
- Вводный автомат 25А;
- Распределительное устройство 6-16А;
- Распределительное устройство 16-25А;
- Подходящая фаза подключена к контакту 1;
- На контакт 2, отходящая фаза;
- Контакт 3 — подходящий нулевой провод;
- К контакту 4 идет исходящий нулевой провод.
Подключение электросчетчика
Приступить к подключению.
Сразу нужно оговориться, что провод для подключения удобнее брать разных цветов. В частности, коричневый и синий.
Коричневый цвет будет использоваться для фазы, синий — для нуля.
На схеме подключения счетчика они обозначены как, красный — фаза, синий — ноль.
Перед началом этой работы обязательно отключите питание. Это будет главный выключатель или автомат на входе в панель.
И мультиметром или индикаторной отверткой убедиться в отсутствии сетевого напряжения. Проверку производят на выходе коммутатора.
Теперь все готово к установке.
- Наш измерительный прибор крепится в щитке или коробке, в зависимости от типа крепления. Снимите защитную крышку, чтобы получить доступ к зажимным винтам. Заранее зачищаем концы наших клемм, которые будем подключать к приборам.
- Приходящая фаза подключена к 1 контакту. С помощью отвертки надежно зафиксируйте провод в разъеме прижимным винтом. Другие контакты с проводами также будут записаны. Приходящий ноль крепится к 3-му контакту.
- Далее берем провод для отвода фаз и подключаем к вводному автомату на номинал 25А обычно. Провод необходимо прикрутить к верхней клемме автомата, так как она входная, а выход от нее соответственно подключен к нижней. Автоматический ввод может использоваться как 1-полюсный, так и 2-полюсный. В этой схеме у нас один полюс с выводом на фазу. При подключении 2-х полюсного к одной клемме будет подключен ноль, к другой фаза.
- От вводного автомата выхода терминал уже пойдет к распределительному устройству. По стандартной схеме к нему подключаем освещение и розетки. Для освещения выбираем автоматические выключатели номиналом 6-10 ампер, для розеток 16-25 ампер в зависимости от размера нагрузки. Также можно дополнительно все распределить по комнатам и по инструментам.
- Теперь осталось подключить отходящий нулевой провод. Подключаем его к 4 контакту счетчика, затем разводим на нулевую шину в щитке.
- Ставим на место защитную крышку, чтобы скрыть наши контакты и доступ к ним. Осталось предложить работнику опломбировать электросчетчик.
Новый счетчик установлен и готов к работе!
В заключение
Как видите схема подключения электросчетчика достаточно проста и вы без проблем сможете установить его самостоятельно.
Хотел добавить, что у кого-то остались счетчики старого образца. А их использование уже запрещено законами и правилами ПУЭ (правила устройства электроустановок), и счетчики нового образца должны быть заменены. Гарантия обычно дается 3-5 лет в зависимости от производителя. Межповерочный интервал 10-16 лет.
Каждый человек без особых усилий сможет самостоятельно установить электросчетчик в своей квартире или частном доме. Это поможет существенно сэкономить, ведь за его установку берут не менее 700 рублей. Чтобы вы могли установить его самостоятельно, мы покажем вам, как выглядит схема подключения однофазного счетчика к сети 220 вольт и расскажем, как ее применить.
Хотелось бы изначально заметить, что подключить однофазный счетчик к электросети сможет каждый человек, сложности возникают в тот момент, когда вы собираетесь подключить двухфазный счетчик. Такую схему можно использовать, будь у вас однотарифный или двухтарифный счетчик, здесь нет никакой разницы.
Любой счетчик имеет заземляющую сеть, как правило, старой конструкции системы TN-C». В такой ситуации в конструкцию любого счетчика входят 4 основных вывода: выводы и вводы фазного провода, и вводы и выходы нуля.
Если говорить о разнообразии моделей, то нет разницы, что у вас: Меркурий, Нева или Энергомера. В каждой модели всего 4 клеммы, для их подключения ничего не нужно. Вот схема подключения однофазного счетчика к сети 220 вольт.
Если сеть заземлена, то схема уже выглядит так:
Однофазные счетчики можно смело использовать во всех типах жилья, т.к. их мощность может достигать 60 А — этого достаточно для проводки до 10 кВт. Так что такой счетчик рекомендуем ставить всегда, проблем с ним не возникает. Если что, вы можете легко заменить его на другой, используя текущую схему. Далее идет строительство электросчетчиков.
Как подключить однофазный счетчик к сети видео
Интересная статья
Для подключения однофазного счетчика электроэнергии требуется значительно более простая схема, чем для установки трехфазного счетчика. Описанная здесь технология подключения использует прямую цепь, не требующую установки дополнительного промежуточного трансформатора, так как счетчик будет работать с током и мощностью, отвечающими требованиям максимально допустимых нагрузок, указанным в документации на оборудование.
Для начала разместим схему, иллюстрирующую точки размещения всех элементов, присутствующих в сети. С его помощью можно подключить однофазный счетчик любой конструкции, представленной сегодня на рынке. В нем не указывается размещение трансформатора, так как его включение в схему требуется в очень редких случаях и самостоятельно, без консультации специалиста этого лучше не делать.
Предыдущая
Следующая
Слева на картинке хорошо видно что к чему подключено. Следующие сокращения используются слева направо:
- f — входящий провод фаза
- 0 — нулевой провод
- Sc. — Счетчик
- руб. — Выключатель
- Аут. — Автоматический выключатель
- Кварт. — фазный провод от счетчика к потребителям электроэнергии в квартире (электроприборы)
- Провод. — нулевой провод, от счетчика к потребителям
Вместо выключателя можно установить два автоматических выключателя фазы и нуля, рассчитанных на максимальный ток 50 А каждый. Альтернативная и более совершенная схема с расположением земли и примером размещения нескольких автоматов, УЗО и розеток.
Предыдущая
Следующая
Такое подключение применимо как в квартире, так и в небольшом частном доме или на даче.
Технология подключения
Независимо от модели счетчика, который будет использоваться, процесс его установки у всех практически идентичен. Отличия есть только на этапе снятия крышки, прикрывающей клеммы. Как только получен доступ к зажимным контактам, к которым будут подключаться провода, последовательность подключения каждого кабеля осуществляется одинаково.
Например, на фото ниже показаны два однофазных электронных счетчика, которые встречаются чаще всего. У каждого под столом есть крышка, которую нужно снять, чтобы добраться до клемм.
Предыдущая
Следующая
Модель слева называется СОЭ-55/50Ш-Т-112, а справа СЕ 102 от Энергомер. Оба счетчика рассчитаны на номинальный ток 5 А, а максимальный ток составляет 60 А. Фиксация проводов происходит с помощью зажимных контактов, количество которых у каждой модели равно четырем.
Предыдущий
Следующий
Слева направо каждый из выводов соответствует номерам от 1 до 4, показанным на схеме. Первый — ввод фазного провода, второй — вывод фазного провода к потребителям, третий — ввод нулевого провода и четвертый — вывод нулевого провода к потребителям.
Наглядный процесс выполнения подключения на примере простого счетчика СО-5 подробно описан в этом видео:
Обычно счетчик устанавливает организация, ответственная за электроснабжение, так как вне зависимости от того, кто устанавливал счетчик, представители этой организации должны будут провести ревизию установки оборудования. Эта процедура является обязательной и выполняется с последующей пломбировкой счетчика, если соблюдены все нормы и правила его установки.
Самостоятельное вмешательство в схему подключения после пломбирования оборудования категорически не рекомендуется. Если произойдет какое-то короткое замыкание, причиняющее ущерб имуществу соседей, счетчик со сломанной пломбой станет для его владельца серьезным поводом для выплаты компенсации за причиненный ущерб собственникам жилья.
Неизменным качеством бытовых приборов контроля и учета является их безупречная и корректная работа. Поэтому подключение и установку бытового электросчетчика в квартире нужно доверить специалистам. Ведь вам еще предстоит подать заявление на регистрацию установленного счетчика в Энергонадзор.
Счетчики электроэнергии — однофазные или трехфазные?
Существующие счетчики электроэнергии различаются по конструкции, типу подключения и измеряемым величинам. Однофазный электросчетчик полностью обеспечивает необходимые потребительские свойства. Это измерение и счет переменного и постоянного тока с параметрами 220 В. 50 Гц. Существуют однофазные индукционные счетчики (механические) и электронные. Благодаря достижениям в области электроники в настоящее время наиболее востребованы электронные счетчики.
Характеристики однофазного счетчика
Бытовые однофазные счетчики предназначены специально для учета электроэнергии по установленному тарифу. Что характерно для однофазного счетчика конструктивно и технологически?
Это следующие параметры качества:
низкое энергопотребление самого устройства
использование в качестве токоизмерительной шунтовой установки
стандартный вывод телеметрии
визуальная световая индикация
Усиленные функции безопасности, предотвращающие кражу и доступ.
Узнать больше о технических характеристиках однофазного счетчика вам поможет видео.
От чего зависит тарифный счетчик
При выборе электросчетчика для последующей установки необходимо определиться с типом и схемой его подключения. Следует различать следующие виды электронных однофазных счетчиков:
однотарифные
2-тарифные
многотарифные.
Особый интерес у потребителей электроэнергии представляет однофазный многотарифный счетчик.
Неоспоримым положительным качеством электронных счетчиков является дифференцированная возможность учета электроэнергии. Дифференцированный учет электроэнергии состоит из разных тарифных коэффициентов по периодам времени.
Тарифы по периодам времени делятся на несколько групп:
полный тариф на коммерческое время (с 7:00 до 23:00)
0,7 основной тариф в ночное время с минимальной нагрузкой на энергосистему (с 23:00 до 07:00)
дифференцированный тариф в коммерческое время.
Переход на щадящие дифференцированные тарифы возможен только при наличии официально установленного и зарегистрированного многотарифного счетчика. Поэтому желание сэкономить на электричестве будет зависеть от оформления документов по вашей инициативе.
Выбор однофазного
На что необходимо обратить внимание потребителю электроэнергии при выборе однофазного электросчетчика при покупке в специализированных магазинах? Первое, на что нужно обратить внимание при выборе счетчика, это технические условия (ТУ) на электроснабжение вашей квартиры.
В технических характеристиках указаны параметры электропитания и потребляемой мощности. Эти параметры будут основополагающими, если вы собираетесь установить многотарифный счетчик. При покупке обратите внимание на маркировку, расположенную непосредственно на внешней части корпуса счетчика. Маркировка с точной точностью укажет параметры максимального тока нагрузки и рабочего напряжения. Необходимо будет проверить наличие и сохранность пломбы, а также дату государственной поверки. Государственная поверка однофазных счетчиков электроэнергии от 2 лет.
Схема подключения однофазного счетчика
Однофазные электронные счетчики электроэнергии, устанавливаемые в квартирах, имеют практически идентичную схему подключения.
Это схема прямого подключения. Такая схема подключения однофазного счетчика не зависит от типа выбранного или уже установленного счетчика. Характерной особенностью однофазного счетчика является наличие на корпусе четырех клемм для подключения электрического кабеля.
На первый терминал подключить фазный провод, который является входом. Ко второй клемме подключается провод, идущий в квартиру на нагрузку и являющийся выходным. Третий вывод подключается к нулевому проводу, это вход. А к четвертой клемме подключите нулевой провод, идущий на нагрузку (выход).
Как видите, в подключении нет ничего заумного, поэтому подключение однофазного счетчика можно выполнить своими руками. Как правило, схема подключения находится на внутренней стороне корпуса счетчика. Особенности подключения электросчетчика будут только в способе крепления: на корпус или DIN-рейку.
Как установить однофазный электросчетчик показано в этом видео.
Крепление проводов и установка электросчетчика
Крепление проводов к клеммам счетчика осуществляется с помощью винтового соединения. Питание с выходных клемм однофазного счетчика подается на распределительные и предохранительные устройства. При этом «фаза» подается на дифакто, УЗО и предохранители, а «ноль» — на общий вывод. Это электрооборудование желательно располагать в одном щите.
Специально изготовленный щиток позволяет надежно закрепить счетчик и необходимые электроприборы. Высота щита с электросчетчиком от 1,4 м до 1,7. Желательно расположить видимую панель управления на уровне глаз.
Что конструктивно и технологично представляет собой щит для установки счетчика, вам подскажет видео.
Пломбировка однофазного счетчика
Подключение однофазного счетчика электроэнергии в квартире, а также последующий контроль производится контролирующими организациями. Правильность и правильность подключения по установленным нормам энергопотребления подтверждается опломбированием устройства.
Пломбировка прибора — электросчетчика исключает возможность самостоятельной переделки или доводки подключения счетчика.
Таким образом, практичность и целесообразность установки счетчика данного типа подтверждена соответствующей контролирующей организацией Энергонадзора.
Тенденции в трехфазном измерении электроэнергии: новая инновационная изолированная архитектура АЦП позволяет использовать трехфазные счетчики электроэнергии с шунтами
по Петре Минчунеску, доктор философии. Скачать PDF
Краткая идея
Традиционные трехфазные счетчики энергии используют трансформаторы тока (ТТ) для измерения фазного и нейтрального токов. Одним из преимуществ трансформаторов тока является присущая им электрическая изоляция, которую они обеспечивают между линией электропередачи, работающей при напряжении в сотни вольт, и заземлением счетчика, обычно подключенным к нейтрали. Трансформаторы тока обеспечивают хорошую линейность и могут измерять широкий диапазон токов за счет регулировки коэффициента трансформации и нагрузочных резисторов. Однако они также имеют некоторые недостатки для использования в счетчиках электроэнергии. Во-первых, магнитопровод ТТ может насыщаться внешними постоянными магнитными полями. Среднему домовладельцу теперь легко получить чрезвычайно мощные магниты постоянного тока из редкоземельных металлов и применить их для взлома счетчиков. Во-вторых, трансформаторы тока также могут насыщаться силовым электронным оборудованием, таким как инверторы прямого подключения для распределенной солнечной генерации, которые создают в линии постоянный ток. Производители могут противодействовать этим двум эффектам за счет экранирования и использования трансформаторов тока, устойчивых к постоянному току; однако это увеличивает стоимость, и некоторые предполагают, что для каждого такого ТТ можно найти постоянный магнит для его взлома. В-третьих, трансформаторы тока вносят фазовую задержку измерения, которая зависит от частоты линейных токов. Если интерес представляет только основная составляющая линейного тока, эту задержку относительно легко компенсировать.
Однако измерение содержания гармоник становится все более важным, и очень трудно компенсировать задержки основной гармоники и всех гармоник вместе взятых.
Другие датчики тока используются реже в трехфазных счетчиках, включая датчики di/dt, такие как катушки Роговского или датчики на эффекте Холла. Хотя они могут обеспечить преимущества в некоторых приложениях, они сопряжены со своими проблемами. Например, пояса Роговского обладают отличной линейностью и могут воспринимать очень большие токи, но их сложнее изготовить и сложнее добиться хорошей помехоустойчивости, необходимой для точных измерений малых токов. С точки зрения несанкционированного доступа они также могут быть восприимчивы к переменным магнитным полям. Датчики Холла требуют активной компенсации смещения по температуре и по своей природе чувствительны к магнитным полям.
Шунты и трехфазный учет электроэнергии
Использование резистивных шунтов в однофазных счетчиках быстро растет в последние годы, что обусловлено стоимостью, магнитной невосприимчивостью и размерами. Во многих случаях эти однофазные счетчики привязаны к линейному напряжению и, таким образом, не требуют дополнительной изоляции. В трехфазных счетчиках необходимо решить проблему создания изолирующего барьера между каждым шунтом и сердечником счетчика. Проблемы с нагревом также становятся проблемой, обычно ограничивая использование шунтов счетчиками с максимальным током 120 А или меньше.
Сначала рассмотрим фазу А трехфазной системы и ее нагрузку. Представьте, что шунт используется для измерения фазного тока (рис. 1).
<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing -pages/technical-articles/trends-in-three-phase-energy-metering/figure1.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 1’&amp ;amp;gt;
Рис. 1. Определение тока и напряжения фазы А при измерении тока фазы с помощью шунта.
Это точно однофазная конфигурация счетчика электроэнергии: шунт размещен в линии электропередач, а делитель напряжения измеряет напряжение между фазой и нейтралью. Напряжения на шунте и делителе напряжения воспринимаются аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Земля — это полюс шунта, общий с делителем напряжения. Однофазные счетчики в основном используются в жилых помещениях, и их максимальный ток обычно ниже 120 А. Этот предел и низкая стоимость делают шунты наиболее часто используемыми датчиками тока в однофазном учете энергии.
При повторении этой схемы на всех трех фазах каждый АЦП имеет свою землю (рис. 2).
<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles /trends-in-three-phase-energy-metering/figure2.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 2’>
Рис. 2. Измерение трехфазного тока и напряжения при измерении фазных токов с помощью шунтов.
Поскольку микроконтроллер (MCU), который управляет всеми ими, находится на одном потенциале с нейтральной линией, для обеспечения работы связи между АЦП и MCU необходимо изолировать каналы данных. Затем каждый АЦП должен иметь собственный изолированный источник питания (рис. 3).
<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/trends -in-three-phase-energy-metering/figure3.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 3’>
Рис. 3. Трехфазный счетчик с шунтами, отдельными источниками питания и изолированной связью.
Эта архитектура измерителя уже используется: двухканальные АЦП последовательно передают информацию в микроконтроллер через изолирующий барьер с помощью оптронов или трансформаторов на микросхемах. Изолированные источники питания строятся с использованием автономных компонентов или изолированных преобразователей постоянного тока, в которых используются трансформаторы масштаба микросхемы.
В идеале все фазные токи и напряжения должны измеряться одновременно, чтобы можно было использовать их мгновенные значения для комплексного трехфазного анализа. Но показания АЦП на каждой фазе полностью независимы от остальных, поскольку синхронизация АЦП отсутствует. Это первое ограничение этой архитектуры. Счетчики энергии, в которых используются трансформаторы тока или катушки Роговского, не имеют такой проблемы, поскольку они могут использовать измерительный аналоговый интерфейс (AFE), который одновременно считывает все фазные токи и напряжения.
Еще одной проблемой этой архитектуры является большое количество компонентов: микроконтроллер, три АЦП, три многоканальных изолятора данных и четыре блока питания. У счетчиков, использующих ТТ, такой проблемы нет, так как на печатной плате обычно есть MCU, измерительный AFE и один источник питания.
Тогда как можно создать счетчик, обладающий преимуществами шунтов, с наименьшим количеством компонентов для этой архитектуры (т. е. один микроконтроллер, один блок питания и три АЦП) и одновременно измерять все фазные токи и напряжения?
Архитектура изолированного АЦП
Ответом на эту проблему является создание микросхемы, объединяющей по крайней мере два АЦП, один изолированный преобразователь постоянного тока и изоляцию данных, а также технологию, позволяющую АЦП, принадлежащим разным микросхемам, одновременно производить выборку данных (рис. 4). Источник питания VDD микроконтроллера также питает эту микросхему. Изолированный преобразователь постоянного тока, использующий технологию трансформатора в масштабе микросхемы, обеспечивает изолированное питание для первого каскада АЦП. Один АЦП измеряет напряжение на шунте, а второй измеряет напряжение между фазой и нейтралью с помощью делителя напряжения. Земля, определяемая одним из полюсов шунта, является землей изолированной стороны микросхемы. АЦП являются сигма-дельта, и только первый каскад размещен на изолированной стороне микросхемы. Поток битов, выходящий из первой ступени, проходит через микросхемные преобразователи, составляющие изолированные каналы передачи данных. Биты принимаются на неизолированной стороне микросхемы, фильтруются, помещаются в 24-битные слова и передаются на последовательный порт SPI.
<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/trends-in-three-phase -energy-metering/figure4. png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 4’>
Рис. 4. Новая архитектура АЦП, включающая двухканальные АЦП, изоляцию данных и один изолированный преобразователь постоянного тока в постоянный.
Технология преобразователя в масштабе микросхемы является наиболее важным компонентом этой новой архитектуры АЦП: запатентованная Analog Devices i Ответвитель Цифровые изоляторы ® обладают большей надежностью по сравнению с оптронами, меньшими размерами, меньшим энергопотреблением, более высокой скоростью связи и лучшей точностью синхронизации. Но этого недостаточно. Изолированные сигма-дельта модуляторы уже давно присутствуют на рынке, в них используются либо оптопары, либо трансформаторы в масштабе микросхемы. Наиболее важным вкладом технологии трансформаторов в масштабе микросхемы является сопутствующий изолированный преобразователь постоянного тока iso Power ® , который может быть интегрирован с АЦП, цифровым блоком и изолированными каналами данных в одном и том же поверхностном монтаже. низкопрофильный пакет.
Поскольку сердечником трансформаторов со шкалой микросхем является воздух, цифровые изоляторы i Ответвитель и изолированный преобразователь постоянного тока iso Power не подвержены влиянию постоянных магнитов, что делает эту сторону счетчика электроэнергии полностью невосприимчивой. к постоянному магнитному тамперу. Трансформаторы также очень устойчивы к переменным магнитным полям. Площадь катушек настолько мала, что для воздействия на поведение катушки iso Power пришлось бы создать магнитное поле 10 кГц силой 2,8 Тл. Другими словами, нужно было бы создать ток частотой 10 кГц в 69кА через провод и отнесите этот провод на 5 мм от микросхемы, чтобы повлиять на поведение преобразователей шкалы микросхемы.
Информация передается через изолирующий барьер с помощью импульсов ШИМ очень высокой частоты. Это создает высокочастотные токи, которые распространяются по печатной плате, вызывая краевое и дипольное излучение. Нагрузка изолированного преобразователя постоянного тока состоит только из первого каскада сигма-дельта АЦП, и ее величина хорошо известна. Таким образом, катушки рассчитаны на известную нагрузку, что снижает излучение, обычно связанное с преобразователями постоянного тока, и устраняет необходимость в четырехслойных печатных платах. Производители счетчиков электроэнергии могут использовать двухслойные печатные платы и соответствовать требуемому стандарту CISPR 22 класса B при использовании ИС с такой архитектурой.
Чтобы максимально упростить интерфейс с MCU, цифровой блок микросхемы выполняет фильтрацию битового потока, поступающего с первого каскада, и формирует 24-битные выходные данные АЦП через простой последовательный порт SPI подчиненного устройства. Поскольку счетчик энергии имеет один изолированный АЦП на каждой фазе, остается проблема получения когерентных выходных сигналов АЦП. Первый каскад АЦП может выполнять выборку в один и тот же момент на всех фазах, если они работают с одним и тем же тактовым сигналом. Этого легко добиться, если сигнал CLKIN, показанный на рис. 4, генерируется MCU. Альтернативой является использование одного кристалла для создания тактового сигнала для одного чипа и использование буферизованного сигнала CLKOUT для тактирования всех остальных изолированных АЦП. Все изолированные АЦП управляются таким образом, чтобы их выходные сигналы АЦП генерировались в один и тот же момент. Теперь счетчик энергии может выполнять точный и всесторонний трехфазный анализ, используя шунты для измерения тока.
На рис. 5 представлен трехфазный счетчик с тремя изолированными АЦП. Измеритель имеет только один источник питания, который питает MCU и изолированные АЦП. MCU использует интерфейс SPI для считывания выходных сигналов АЦП с каждой микросхемы.
<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/trends-in-three-phase -energy-metering/figure5.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 5’>
Рис. 5. Трехфазный счетчик с новыми изолированными АЦП.
Предыдущее описание предполагает использование внешнего MCU для выполнения метрологических расчетов. Для производителей счетчиков, предпочитающих решение, включающее в себя метрологию, есть возможность соединить изолированные АЦП с ИС, выполняющей все метрологические расчеты, как показано на рис. 6.
<img src=’https://www.analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/trends-in-three-phase-energy -metering/figure6.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 6’>
Рис. 6. Трехфазный счетчик с новыми изолированными АЦП и метрологической ИС.
Новые продукты на основе этой архитектуры
Эта архитектура уже используется в новом семействе продуктов Analog Devices: ADE7913, ADE7912, ADE7933 и ADE7932. На рис. 7 представлена блок-схема ADE7913. Он очень похож на рис. 4, но имеет дополнительный канал АЦП, который воспринимает вспомогательное напряжение, мультиплексированное с датчиком температуры. Вспомогательное напряжение может быть напряжением на выключателе, а датчик температуры может использоваться для коррекции колебаний температуры шунта. АДЭ7912 представляет собой вариант без измерения вспомогательного напряжения, но с датчиком температуры.
<img src=’https://www. analog.com/-/media/analog/en/landing-pages/technical-articles/trends-in-three-phase-energy-metering /figure7.png?w=435 ‘ alt=’Рисунок 7’>
Рис. 7. Новый изолированный АЦП ADE7913 на основе этой архитектуры.
ADE7933 и ADE7932 заменяют интерфейс SPI интерфейсом битового потока и в остальном повторяют характеристики ADE79.13 и ADE7912 соответственно. Это изолированные АЦП, представленные на рисунке 6. Метрологическая ИС на рисунке реализована как ADE7978.
Заключение
Представлена новая изолированная архитектура АЦП. Он содержит изолированный преобразователь постоянного тока iso Power, который использует блок питания MCU для питания первого каскада многоканального сигма-дельта АЦП через изолирующий барьер. Битовые потоки, выходящие из АЦП, проходят через изоляторы данных ответвителей и и принимаются цифровым блоком. Этот блок фильтрует их и создает 24-битные выходные данные АЦП, которые можно считывать с помощью простого интерфейса SPI. Один АЦП может измерять ток, проходящий через шунт, второй может измерять напряжение между фазой и нейтралью с помощью делителя напряжения, а третий может измерять вспомогательное напряжение или датчик температуры. Он позволяет использовать трехфазные счетчики энергии с использованием шунтов, обеспечивая полную невосприимчивость к постоянным и переменным магнитным полям и определение тока без фазового сдвига, снижая при этом общую стоимость системы. Небольшой форм-фактор обеспечивает очень маленькую печатную плату с очень небольшим количеством компонентов для сборки. интегрированный ISO Силовые трансформаторы в масштабе микросхем разработаны для известной нагрузки АЦП для минимизации излучаемых помех и прошли испытания на соответствие стандарту CISPR 22 класса B с двухслойными печатными платами.
Разумеется, измерение тока с помощью шунтов не ограничивается измерением энергии. Мониторинг качества электроэнергии, солнечные инверторы, мониторинг процессов и защитные устройства могут извлечь выгоду из этой новой архитектуры АЦП.