Про интеллектуальные приборы учета (счетчики с дистанционной передачей данных) сказано было много. Но сегодня давайте обсудим проблему, которая с ними связана. К новым счетчикам предъявляется не только требование передачи показаний. Там есть и другой интересный параметр — учет тока через нейтральный полюс. Иными словами, если раньше датчики тока (шунты) ставили только в фазный полюс, то теперь настала очередь и нейтрального. В результате у приборов учета нового поколения появилась возможность контролировать разбаланс по токам в фазном и нейтральном полюсах.
Связано это, конечно, с заботой о населении с тем, чтобы убрать возможность хищения электроэнергии — ведь теперь вся информация как на ладони. Однако в связи с этим появились проблемы, которые могут больно ударить по карманам потребителей. Причем тех потребителей, которые не экономят на своей безопасности и стараются сделать свой электро щит максимально качественным и надежным.
Главный документ, о котором будет идти речь, — Постановление Правительства № 890 «О порядке предоставления доступа к минимальному набору функций интеллектуальных систем учета электрической энергии (мощности)» (ПП № 890). Этот закон предъявляет требования ко всем счетчикам, принимаемым в эксплуатацию энергосбытовыми организациями в РФ.
01.01.2024 г. закончился мораторий на штрафные санкции за неисполнение данного постановления. Теперь любой однофазный прибор учета, принимаемый в эксплуатацию энергосбытовой организацией с 01.01.2024 г., должен иметь датчик тока в нейтрали. Иначе это нарушение законодательства, по которому может быть наложен штраф. Но из-за высокой цены интеллектуальных счетчиков до сих пор далеко не все энергокомпании выполняют закон. Может быть, это к лучшему — ведь с новыми счетчиками пришли и новые проблемы.
Давайте сразу условимся — чтобы не усложнять статью, говорить будем только об однофазных приборах учета.
Чтобы узнать больше, почитайте другие мои статьи на эту тему:
Чей счетчик?
Как указано в законе № 522-ФЗ, поставщики электроэнергии (ЭЭ) теперь обязаны устанавливать счетчики (приборы учета) за свой счет. Причем счетчики должны быть «интеллектуальными», то есть обладать разнообразными функциями, главная из которых — передавать показания.
Казалось бы, потребителям нужно радоваться минимум по двум причинам:
- Замена приборов учета полностью ложится на финансово-технические плечи электросетевого холдинга.
- Больше не нужно переживать за передачу показаний. Они передаются автоматически. У потребителя есть лишь средство мониторинга (пультдисплей и/или приложение в телефоне).
По крайней мере, так должно быть. К сожалению или к счастью, далеко не во всех регионах исполняется указанный закон. Причины могут быть разными, но рассматривать их — не цель статьи.
Как водится, если проявляется забота о человеке, то где-то есть, мягко говоря, подводные камни, о которых потребитель сначала не догадывается.
Главный «камень» в следующем. Счетчик принадлежит ПАО «Россети», а это монополист в сфере поставок электроэнергии. А поскольку счетчик, его подключение и обслуживание — зона ответственности монополиста, то он настраивает и устанавливает его по своему усмотрению, не давая потребителю возможности влиять на процессы и вникать в тонкости.
Если говорить точнее, потребители взаимодействуют напрямую не с «Россетями», а с региональными «дочками» и «внучками» «Россетей» — гарантирующими поставщиками электроэнергии.
К чему это приводит? Тут мы подходим к основной теме статьи, но давайте рассмотрим еще один вопрос.
Почему система заземления TN-C-S лучше, чем ТТ
Скажу сразу, что TN-C-S — это лучшая система заземления, поскольку обеспечивает оптимальное соотношение цена/качество/безопасность. Почему? Сейчас обосную.
Если вам интересно не только мое личное мнение, но и первоисточники, рекомендую открыть ПУЭ-7, ГОСТ 30331.1-2013, а также комплекс ГОСТов 50571. Там можно увидеть классические схемы этих систем, их описание и требования к ним.
ПУЭ-7 п. 1.7.57 гласит: «Электроустановки напряжением до 1 кВ жилых, общественных и промышленных зданий и наружных установок должны, как правило, получать питание от источника с глухозаземленной нейтралью с применением системы TN».
Систем типа TN существует три:
TN-C — самая простая система заземления, но и самая опасная. В ней PEN проводник, который несет функции защиты и питания, объединен по всей длине линии. ГОСТ 30331.1-2013, который на сегодняшний день лучше всего рассказывает про системы заземления, говорит прямо: «Электроустановки жилых и общественных зданий, торговых предприятий, медицинских учреждений запрещено выполнять с типом заземления системы TN-C». Данную систему иногда еще применяют на промышленных предприятиях для подключения оборудования.
TN-S — лучшая система с точки зрения безопасности, но самая дорогая. Другой ее минус — она значительно подвержена перекосу фаз при несимметричной нагрузке. В ней совмещенный PEN отсутствует, а рабочий нейтральный проводник N имеет контакт с защитным проводником РЕ только на нейтрали трансформатора. При обрыве N (или значительном падении напряжения на нейтральном проводнике) и несимметричной нагрузке система электропитания идет вразнос. Получаем аварию, которая выражается в значительном отклонении фазных напряжений от номинала. При обрыве РЕ безопасность стремится к нулю.
Поэтому применяют TN-S там, где понижающий трансформатор расположен непосредственно в здании либо недалеко от потребителя. Пример — жилые комплексы и торговые центры.
TN-С-S — оптимум и компромисс. За счет того, что PEN проводник должен быть неоднократно заземлен (ПУЭ-7, п. 1.7.61, 1.7.102), значительно повышается безопасность системы, а также ее устойчивость к перекосу фаз. Перекос фаз может возникнуть из-за большой несимметрии токов по фазам либо из-за ухудшения электрической связи с нейтралью трансформатора, вплоть до полного обрыва. Тот самый случай, про который в интернетах безапелляционно пишут: «При обрыве нуля в розетках появится 380 В».
ПУЭ-7 в Главе 7.1 «Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых зданий» говорит очень строго: 7.1.13. «Питание электроприемников должно выполняться от сети 380/220 В с системой заземления ТN-S или ТN-С-S». Главное условие функционирования этой системы распределения питания — неоднократные качественные повторные заземления РЕ проводника (TN-S) и PEN проводника (TN-C-S). Идеальная система распределения электроэнергии с типом заземления TN-C-S показана на Схеме 1.
Под эту схему идеально подходит поговорка «Гладко было на бумаге...»
Система ТТ стоит особняком и к системам TN отношения не имеет — в ней PEN проводник отсутствует, поскольку защитная функция «не передается» от трансформатора, а реализуется на месте. Иными словами, рабочий нейтральный проводник N к потребителю приходит от подстанции, а защитный провод РЕ потребитель организует своими силами. Почему я рассказал и про ТТ — станет понятно дальше.
Состояние систем учета электроэнергии в России
Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно рассматривать систему в целом — от ядерного реактора на АЭС от вторичной обмотки на трансформаторной подстанции до электрощитов в квартирах или домах конечных потребителей.
Дальше будем рассматривать только однофазные потребители и частные домовладения — там соотношение «ожидание/реальность» будет наиболее вопиющим. Также позвольте мне не затрагивать вопрос защитной функции заземления и проблему перекоса фаз.
Итак, мы выяснили, что максимально предпочтительной системой заземления является TN-C-S. Но что мы видим в реальности?
Реальная картина с заземлением изображена на Схеме 2. В первом доме — система заземления здорового человека. Дальше — система ТТ, которая тоже даст нужную безопасность, но с некоторыми «но». А что в третьем доме? А там то, что в большинстве домохозяйств — любое заземление отсутствует напрочь.
Когда все работает штатно, никто и не увидит разницы между этими системами. Особых изменений не будет даже тогда, когда оборвется нейтраль где-то на подстанции или по ходу линии питания. При условии, что в большинстве случаев (на опорах и на вводах в здания) выполнено повторное заземление, как в первом доме на Схеме 2.
Однако, если число потребителей, не выполнивших повторное заземление, будет слишком велико, а нагрузки по фазам будут критично отличаться, авария обрыва нейтрали будет проявляться больше и больше. Через электроустановки потребителей, которые ответственно выполнили повторное заземление нейтрали, будут протекать токи тех потребителей, которые сделали себе систему ТТ либо вообще живут без всякого заземления. Упрощенно эта ситуация показана на Схеме 3.
Эта ситуация не относилась бы к теме статьи, если бы не появление интеллектуальных приборов учета.
Зачем нужен учет по нейтрали?
Прежде всего, нужно сказать, «откуда ноги растут». Причина в том, что энергокомпании не хотят мириться с хищениями.
В Постановлении Правительства № 890 есть список на 5 страниц, в котором перечислены все функции, которые должны быть в счетчиках нового типа. В частности, в п. 28е сказано, что:
«Прибор учета… должен обеспечивать… измерение и вычисление… значения тока в нулевом проводе (для однофазного прибора учета электрической энергии); небаланса токов в фазном и нулевом проводах (для однофазного прибора учета электрической энергии)».
В то же время к счетчикам, которые закупают и устанавливают «Россети», предъявляются требования, изложенные в СТО 34.01-5.1-009 «ПРИБОРЫ УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. Общие технические требования. Стандарт организации». Можете почитать сами — очень интересный и грамотный документ. Там сказано однозначно — ПУ «должен иметь в своем составе 2 датчика тока (фаза и нейтраль)». Те производители, которые этому требованию монополиста не следуют, вылетают с рынка. Их удел на ближайшее будущее — садовые участки, рыночные ларьки, гаражи и другие потребители, которые питаются через посредников. В этом случае расчет с поставщиком ведется через «правильный» счетчик на границе балансовой принадлежности, а после него учет может быть организован как угодно — хоть через старые индуктивные приборы учета.
Но, кроме защиты от хищений, неожиданно появилась другая сторона медали.
Платить за всю улицу не хочет никто
Что происходит? Вы законопослушный гражданин, который выполнил все требования по электробезопасности. Но в результате установки сплит-счетчиков где-то высоко на опорах получается ситуация, на которую вы влиять не можете, — при обрыве или ухудшении проводимости нуля на линии вы будете платить один за всех.
Слова «За безопасность нужно платить» приобретают иной смысл...
На Схеме 4 показана эта ситуация. Что интересно, если ваше повторное заземление сделано достаточно качественно, никто даже ничего может не заметить. Заметите только вы, получив квитанцию в конце месяца.
Почему так происходит? Требования СТО 34.015.1-009 ограничиваются только фиксацией небаланса тока в журнале, формирования инициативного сообщения и возможностью отключения нагрузки при фиксации этого события. Для датчика тока в нейтрали не выставляются требования по возможности полноценного учета электроэнергии с его использованием. В то же время некоторые производители ПУ, реализуют полноценный второй канал учета электроэнергии в нейтрали с выполнением всех метрологических требований по основной и дополнительным погрешностям учета электроэнергии в этом канале и осуществляют метрологическую поверку этого канала.
Учет всегда осуществляется только по одному каналу, в том числе и в ПУ, имеющих два полноценных канала учета (по фазе и нейтрали). Но производитель закладывает возможность автоматического переключения учета с фазы на нейтраль. Вся соль в том, что алгоритм переключает учет на канал с бОльшим током.
Делается это для борьбы с неправильным включением ПУ как способом воровства электроэнергии. Информация об этом должна приводиться в руководстве по эксплуатации ПУ.
Да, в настройках ПУ обычно есть функция записи в журнал событий и отключения счетчика при небалансе токов. Но процент небаланса может быть установлен слишком высоким — например, 50%. И получится, что, если ток в нуле будет на 50% больше из-за перетоков от соседей, вы заплатите в полтора раза больше. А соседи заплатят как обычно)))
Худший вариант — если любая реакция счетчика на небаланс будет отключена. Угадайте, кто останется в выигрыше от такой ситуации?
Что же делать потребителю?
Я говорил выше, что мы не можем влиять на действия «одного из крупнейших в мире электросетевых холдингов» (цитата с сайта «Россетей»). Но даже в таких организациях работают живые люди, которые ошибаются в свою пользу. Что же нам делать?
Пункт № 1: контрольный счетчик нужен всегда! Что делать, если вам кажется, что счетчик «врет»? Возможно, придется пройти путь, о котором я писал в статье «Напряжение в электросети. ГОСТы и реальность».
Но если там я говорил о контрольном вольтметре, то в данном случае нужен контрольный счетчик. Кстати, зайдите на сайт своей энергокомпании — там бывает размещен документ, в котором приведена процедура контроля показаний счетчика.
Если вам устанавливают новый «умный» счетчик на опору — ложитесь костьми, но уговорите монтажников оставить старый счетчик.
Понятно, что показания контрольных счетчиков никакой юридической силы иметь не будут, но на то они и контрольные, в отличие от расчетных приборов учета, указанных в вашей квитанции. Как понять, что счетчик врет? Очень просто. Сейчас большинство счетчиков имеют класс точности 1. Это означает, что допускается расхождение с истиной не более 1%. Если два ваших счетчика — расчетный и контрольный — расходятся в показаниях более чем на 2%, стоит призадуматься. Далее, в зависимости от знака расхождения, вы будете или тихо радоваться, или переходить к Пункту № 2:
Проверка подключения и настроек. Если показания нового счетчика существенно выше, чем у контрольного, нужно вызвать специалиста — либо из конторы поставщика ЭЭ, либо независимого электрика. Специалисты должны проверить правильность учета потребления, настройки и подключения счетчиков.
Принципиально то, что частный электрик может проверить только правильность подключения. А вот настройки может проверить только владелец счетчика — энергокомпания. И вот тут приходится рассчитывать только на честность, когда получите официальный ответ.
Подключение. Если возникли проблемы с учетом, то постарайтесь сделать так, чтобы ваш счетчик был подключен по трехпроводной схеме — тогда ток через нейтральный провод точно течь не будет.
Кстати, производитель вполне допускает такую Схему 5. Правда, тут возникает вопрос небаланса токов — в настройках нужно будет отключить соответствующую опцию.
Переход на ТТ. Это самый последний вариант и шаг назад. Могу порекомендовать это только как временную меру — чтобы обнаружить перетоки и сравнить показания с контрольным счетчиком. Если у вас в вводном щитке все сделано, как надо, то для переделки TN-C-S на ТТ нужно открутить всего лишь одну перемычку. Разумеется, это должен делать профессионал, который полностью понимает, что он делает.
Разделение PEN до счетчика. Это самый нереальный, но самый правильный вариант. Монтажники плюют с высокой опоры на схемы учета, которые приводятся в ПУЭ-7 и СП 256.1325800.2016. Им гораздо проще спустить человеку 2 провода — а дальше поступайте с ними, как хотите.
Реальные счетчики
Давайте посмотрим, какие модели с учетом по нейтрали есть и какие у них настройки. Для примера — российский производитель «НПО «МИР». У них на сайте прямо указано на соответствие ПП 890, ведь без этого сейчас на рынке учета электроэнергии делать нечего — Рисунок 1.
В ПУ НПО «МИР» выбор канала учета, а также включение режима автоматического переключения между каналами осуществляется через программу «Конфигуратор приборов учета». В программе конфигурации можно также настраивать порог отключения при небалансе. Обратите внимание на окно программы, пункты 10 и 11 — Рисунок 2. В данном случае эта функция отключена.
Важно то, что потребители даже одним глазком не могут посмотреть на эти настройки, не говоря об их изменении. Все меняет энергокомпания, и остается надеяться, что она подходит к этому делу ответственно.
Как узнать, что ваш счетчик может измерять ток в нейтрали?
Самый сложный путь — узнать полное название модели вашего счетчика и обратиться к документации производителя. Там должно явно быть указано о наличии такой функции.
Может быть сказано и другими словами — например, что счетчик может фиксировать небаланс токов либо дифференциальный ток.
Второй путь, попроще — если в названии счетчика среди других непонятных букв присутствует буква N, то в нем есть учет нейтрали (Рисунок 3).
И третий путь, для самых ленивых — посмотреть на схему счетчика, которая обычно приведена на его передней панели. Там в нейтральном полюсе будет условно изображен датчик тока — такой же, как и в фазном полюсе.
Трехфазные ПУ
Учет тока в нейтрали обязателен не только в однофазных счетчиках, но и во всех перспективных разработках трехфазных приборов учета. Как я уже говорил, в Постановлении Правительства № 890 учет нейтрали для однофазных счетчиков — обязательное требование. Про трехфазные ПУ по этому поводу не сказано ничего. Однако «Россети» в СТО 34.01-5.1-009 настоятельно рекомендуют, чтобы эта функция была и в трехфазных устройствах.
Щитовые трехфазные счетчики в основном разрабатывались до выхода Постановления № 890, поэтому в производстве еще есть модели, которые не имеют учета по нейтрали. Наружные «сплит»-модели разрабатывались изначально под это требование, поэтому все они имеют эту важную функцию.
Пожелание к энергокомпаниям
К несчастью, гладко бывает только на бумаге. Состояние электросетей и домашних электрохозяйств разное, из-за этого и происходит проблема, о которой я рассказал. Что же делать? Все просто — пока не решена проблема поголовного перехода на систему TN-C-S и качественного повторного заземления на опорах, нужно отключать учет тока по нейтрали. Сделать это очень просто — либо отключить его программно, либо использовать трехпроводную схему.
Эту ситуацию можно сравнить с установкой УЗО и УЗДП — пока домашняя проводка и нагрузка не будут приведены в норму, эти устройства будут периодически «ложно» срабатывать. В результате сформировался лагерь активных противников этих устройств. То же самое происходит и с интеллектуальными приборами учета. История повторяется.
Автор: Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru
