Трансформатор тока что это такое

Трансформатор тока: конструкция, схемы и его виды

Трансформатор тока — это электротехнический или электромагнитный инструмент, который предназначен для изменения тока с больших величин на меньшие (то есть на более удобные для его эксплуатации).

Для эффективного использования защитных систем линий электропередач необходим ее тотальный контроль. К слову, данный контроль осуществляется не с помощью простого трансформатора, а благодаря трансформатору тока, который способен отслеживать и регулировать величину тока первичных и вторичных обмоток.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Конструкция и устройство трансформатора тока

Итак, если говорить о конструкции трансформатора тока, то следует начать с его внешнего вида.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Прежде всего, обратим внимание на шину, сердечник и диэлектрический корпус, а точнее, на его наличие. Для кого-то это покажется странным, но без него в конструкции трансформатора не обойтись. При этом этот корпус по форме может отличаться: он может быть представлен и в цилиндрическом виде, и в прямоугольном, и в квадратном.

В середине корпуса располагается небольшой промежуток, служащий охвату проводов, которые выступают в качестве первичной обмотки.

Раз уж мы коснулись обмотки, то нельзя не сказать о внутреннем устройстве трансформатора и двух видах обмотки (смотреть рисунок).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Схема трансформатора тока

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Схема трансформатора тока состоит из следующих важных элементов:

Обмотки трансформатора тока располагаются на повальном сердечнике (что играет роль в возникновении явления электромагнитной индукции).

Если говорить о сердечнике, то он выполняется при помощи электротехнического материала и играет роль магнитного провода.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Клеммы, в свою очередь, имеющие определенную маркировку, главным образом обеспечивают процесс входа и выхода тока с первичной и вторичной обмоток.

А вот реле трансформатора тока, подключенное к кабелю, обеспечивает правильное функционирование устройства, снижая величину тока до необходимого значения.

Подключение трансформатора тока

Подключение трансформатора тока в цепь может осуществляться сразу несколькими способами:

Схема 1

Итак, данная система состоит сразу из трех трансформаторов тока, которые обобщены и закреплены в одну звезду. Эту схему принято использовать в качестве цепной защиты от короткого замыкания (будь то многофазное или однофазное замыкание). В том случае, если по цепи проходит ток ниже установленного уровня реле (ka 1-ka 3), то режим работы будет считаться нормальным и цепная защита короткого замыкания не сработает.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такоеСхема №1

Стоит сказать, что ток, протекающий в цепи от ka 0-реле, принято воспринимать в виде геометрической суммы тока (сумма всех 3-х его фаз) Если увеличить в какой-либо фазе ток, то защитная цепь короткого замыкания включится в работу (реле (ka 1-ka 3)).
Для отключения трансформатора в этой цепи и схеме необходимо по-просту приземлить ток.

Схема 2

Вторая схема подключения трансформатора тока в цепь имеет схожие черты с первой. Однако, есть существенные отличия, о которых нельзя не сказать. Итак, это структура, включающая несколько трансформаторов тока, как правило, используется в целях безопасности цепи от межфазного замыкания (важное замечание — электрическая цепь имеет нейтральную заземленность).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такоеСхема №2

Данная система начнет работать в случае прохождения тока через реле (опять же ka 1-ka 3) и наличия не самых мощных элементов (потребителя и источника).

Схема 3

Пришло время поговорить и о схеме под номером три, не имеющей серьезных отличий от предыдущих. Она представляет из себя некое соединение в форме треугольника, где нормальный режим работы осуществляется путем проникновения тока в реле.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такоеСхема №3

Как правило, эта структура применяется в электрических установках для проведения релейных ( релейных — означает дифференциальных, которые отличаются своей селективностью и быстротой действия).

Схема 4

И, наконец, последний — четвертый вид схемы.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такоеСхема №4

Данная структура считается достаточно практичной и универсальной. Это связано с тем, что процесс подключения трансформатора тока в таком виде не только позволяет защитить электрическую цепь от однофазных/межфазных замыканий, но и способна повысить величину тока в необходимых реле.

Отключение также происходит путем заземления.

Основная схема подключения измерительного трансформатора тока

Плавно мы подошли к основной схеме подключения измерительного трансформатора тока.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

На рисунках 1 и 2 трансформатор имеет обозначение “TA” с индексами и представлен в схемах с двухфазными и трехфазными обмотками. Стоит уточнить, что имея формы полной звезды и неполной, трансформаторы включены в изолированную, а самое главное нейтральную сеть.

Кроме того, добавим, что структура подключения этого “TA” применяется для защиты от замыканий цепи, а также регулирования баланса между фазами.

Принцип работы трансформатора тока

Принцип работы трансформатора тока основан на принципах электромагнитной индукции, которая действует в электрическом/магнитном поле. Более подробная информация представлена на рисунке:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Он преобразовывает начальное значение векторного тока, проходящего в электрической цепи, во вторичную величину (при этом важно учесть фактор пропорционального равенства между модулем и углом передачи тока).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Первичная обмотка устройства, имеющая некое число витков (W1), пропускает через себя ток (I1). Ток, в свою очередь, преодолевает некоторое сопротивление (Z1).

Рядом с данной катушкой происходит процесс образования магнитного потока (Ф1), регулируемый при помощи перпендикулярно-расположенных магнитных проводов (важное замечание — именно такое расположение может обеспечить минимальную потерю во время преобразования электроэнергии).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

После пересечения перпендикулярных витков (W2) обмотки, (Ф1) — магнитный поток формирует силу электрического движения (Е2). Эта сила вызывает возникновение тока (I2) на обмотке (вторичной). А вот I2, который подключен к нагрузке выхода (Zн), преодолевает Z2 — сопротивление, и способствует образование меньшего напряжения на концах электроцепи.

Значение K 1 — коэффициент трансформации — определяется выражением: I1 / I2 (отношение первого вектора ко второму). Величина этого отношения вычисляется в начальных построениях проектирования устройства.

Различия между истинными показателями модели и расчетным результатом объясняется важным аспектом метрологии, которым является вид класса точности устройства.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Таким образом, коэффициент трансформации оказывает прямое влияние на длительность использования трансформатора тока. Не забудем о магнитном потоке (Ф2), который способствует уменьшению величины I2 в магнитном проводе вторичной обмотки.

Во время эксплуатации трансформатора тока нельзя забывать про возникновение нежелательных проблем, одной из которых является пораженческая способность пробоя изоляции (из-за высокого потенциала).

Так как магнитный провод трансформатора тока имеет металлический компонент в строении, у него есть отличные свойства проводимости, которые помогают ему соединить между собой первичную и вторичную обмотки.

Несмотря на то, что обмотки изолированы, у того, кто эксплуатирует трансформатор, все равно присутствует риск получения повреждений и травм от этого электрического прибора.

Для того, чтобы риски минимизировать, необходимо использовать заземление какого-либо вывода устройства (для предотвращения короткого замыкания из-за высокого потенциала). Кроме того, нужно сказать и про возможный разрыв на вторичной обмотке цепи из-за перенапряжения устройства.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Говоря о принципах работы трансформатора тока, скажем и о том, что к его главному предназначению следует отнести решение эксплуатационных задач электротехнических систем, ведь наша промышленность готовит огромный ассортимент выпуска электрических установок, которые не всегда обладают 100-процентным коэффициентом полезности.

А трансформатор способен этот КПД увеличить благодаря усовершенствованию схем и конструкций.

Идеальный трансформатор тока: уравнение

Идеальный трансформатор тока представляет из себя электромагнитное устройство, которое способно не допускать потерю энергию во время увеличения напряжения и во время рассеивания обмотков.

Итак, уравнение для такого трансформатора будет выглядеть следующим образом:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Виды трансформаторов тока

В современном мире существует огромное различных видов трансформаторов, которых можно классифицировать сразу по нескольким признакам.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

По месту установки

Начнем с видов трансформаторов, которые классифицируются по месту установки:

По способу установки

Продолжим видами трансформаторов, которые классифицируются по способу установки:

По типу витков

Подошла очередь видов тех трансформаторов, которые классифицируются по типу витков:

По назначению

Заканчиваем видами трансформаторов, которые классифицируются по различным назначениям:

Достоинства трансформатора тока

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформаторы тока имеют огромное количество достоинств, о которых следует рассказать. Вот главные:

Применение трансформатора тока

Главной особенностью трансформатора является его способность преобразовать ток из одной величины в другую. Этим и можно объяснить его широкое применение в современном обществе.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Также данное устройство применяют в электрических источниках питания.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Кроме того, “ТТ” способен обеспечит некий контакт с землей и благодаря эффекту заземления обезопасить окружающих от переизбытка тока.

Если говорить о быте, то трансформатор тока используется в радиоэлектронике, в сварочных аппаратах и другой электротехнике.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Где приобрести трансформатор тока?

Как вы уже поняли из ранее прочитанного материала — трансформатор тока является очень востребованным прибором. Его широкое применение, прежде всего, объясняется качественными характеристиками, которые позволяют устройству выполнять различные электротехнические “задачи”.

Итак, трансформатор тока может понадобиться любому из нас. На случай, если это коснется и вас, то посоветую вам приобрести данный электромагнитный прибор (или его аналог) на Aliexpress (жми). Там, как всегда, хороший и богатый выбор, а также выгодные цены на товары.

А вот вашему вниманию старое, но познавательное видео:

Источник

Что такое трансформатор тока, его конструкция и принцип работы

Для нормального функционирования устройств обеспечивающих релейную защиту высоковольтных ЛЭП, требуется контролировать параметры электрической линии. Снимать показания с высоковольтных проводов напрямую – опасно и не эффективно. Режим работы обычного трансформатора не позволяет контролировать изменение тока. Решает эту проблему трансформатор тока, у которого показатели вторичной цепи изменяются пропорционально величине тока первичной обмотки.

Конструкция и принцип действия

Внешний вид типичного трансформатора тока представлен на рисунке 1. Характерным признаком этих моделей является наличие у них диэлектрического корпуса. Формы корпусов могут быть разными – от прямоугольных до цилиндрических. В некоторых конструкциях отсутствуют проходные шины в центре корпуса. Вместо них проделано отверстие для обхвата провода, который выполняет функции первичной обмотки.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое Рис. 1. Трансформатор тока

Материалы диэлектриков выбирают в зависимости от величины напряжений, для которых предназначено устройство и от условий его эксплуатации. Для обслуживания промышленных энергетических систем изготавливают мощные ТТ с керамическими корпусами цилиндрической формы (см. рис. 2).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое Рис. 2. Промышленный керамический трансформатор тока

Особенностью трансформатора является обязательное наличие нагрузочного элемента (сопротивления) во вторичной обмотке (см. рис. 3). Резистор необходим для того, чтобы не допускать работы в режиме без вторичных нагрузок. Функционирование трансформатор тока с ненагруженными вторичными обмотками недопустимо из-за сильного нагревания (вплоть до разрушения) магнитопровода.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое Рис. 3. Принципиальная схема трансформатора тока

В отличие от трансформаторов напряжения, ТТ оснащены только одним витком первичной обмотки (см. рис. 4). Этим витком часто является шина, проходящая сквозь кольцо сердечника с намотанными на него вторичными обмотками (см. рис. 5).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое Рис. 4. Схематическое изображение ТТ Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое Рис. 5. Устройство ТТ

Иногда в роли первичной обмотки выступает проводник электрической цепи. Для этого конструкция сердечника позволяет применить шарнирное соединение частей трансформатора для обхвата провода (см. рис. 6).

Сердечники трансформаторов выполняются способом шихтования кремнистой стали. В моделях высокого класса точности сердечники изготовляют из материалов на основе нанокристаллических сплавов.

Принцип действия.

Основная задача токовых трансформаторов понизить (повысить) значение тока до приемлемой величины. Принцип действия основан на свойствах трансформации переменного электрического тока. Возникающий переменный магнитный поток улавливается магнитопроводом, перпендикулярным направлению первичного тока. Этот поток создается переменным током первичной катушки и наводит ЭДС во вторичной обмотке. После подключения нагрузки начинает протекать электрический ток по вторичной цепи.

Поскольку ток во вторичной катушке обратно пропорционален количеству витков в ней, то путем увеличения (уменьшения) коэффициента трансформации, зависящего от соотношения числа витков в обмотках, можно добиться нужного значения выходного тока.

На практике, чаще всего, эту величину устанавливают подбором количества витков во вторичной обмотке, делая первичную обмотку одновитковой.

Линейная зависимость выходного тока (при номинальной мощности) позволяет определять параметры величин в первичной цепи. Численно эта величина во вторичной катушке равна произведению реального значения тока на номинальный коэффициент трансформации.

В идеале I1 = kI2 = I2W2/W1. С учетом того, что W1 = 1 (один виток) I1 = I2W2 = kI2. Эти несложные вычисления можно заложить в программу электронного измерителя.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такоеРис. 7. Принцип действия трансформатора тока

На рисунке 7 не показан нагрузочный резистор. При измерениях необходимо учитывать и его влияние. Все допустимые погрешности в измерениях отображает класс точности ТТ.

Классификация

Семейство трансформаторов тока классифицируют по нескольким признакам.

Трансформаторы тока можно классифицировать и по другим признакам, например, по типу изоляции или по количеству ступеней трансформации.

Расшифровка маркировки

Каждому типу трансформаторов присваиваются буквенно-цифровые символы, по которым можно определить его основные параметры:

Схемы подключения

Первичные катушки трансформаторов тока включаются в цепь последовательно. Вторичные катушки предназначены для подключения измерительных приборов или используются системами релейной защиты.

Во вторичную цепь включаются выводы измерительных приборов и устройства релейной защиты. С целью обеспечения безопасности, сердечник магнитопровода и один из зажимов вторичной катушки должны заземляться.

При подключении трехфазных счетчиков, в сетях с изолированной нейтралью обмотки трансформатора соединяются по схеме «Неполная звезда». При наличии нулевого провода применяется схема полной звезды.

Выводы трансформаторов маркируются. Для первичной обмотки применяются обозначения Л1 и Л2, а для вторичной – И1 и И2. При подключении измерительных приборов следует соблюдать полярность обмоток.

Схема «неполная звезда» применяется для двухфазного соединения.

В дифференциальных защитах, используемых в силовых трансформаторах, обмотки включаются треугольником.

Основные схемы подключения:

Технические параметры

Очень важной характеристикой трансформатора тока является класс точности. Этот параметр характеризует погрешность измерения, то есть показывает, на сколько номинальный (идеальный) коэффициент трансформации отличается от реального.

Коэффициент трансформации

Так как в реальном коэффициенте трансформации присутствует синфазная и квадратурная составляющая, то значения коэффициента всегда отличаются от номинального. Разницу (погрешность) необходимо учитывать при измерениях. На результаты измерений влияют также угловые погрешности.

У всех ТТ погрешность отрицательна, так как у них всегда присутствуют потери от намагничивания и нагревания токовых катушек. С целью устранения отрицательного знака погрешности, для смещения параметров трансформации в положительную сторону, применяют витковую коррекцию. Поэтому в откорректированных устройствах привычная формула для вычислений не работает. Поэтому коэффициенты трансформации в таких аппаратах производители определяют опытным путем и указывают их в техпаспорте.

Класс точности

Токовые погрешности искажают точность измерения электрического тока. Поэтому для измерительных трансформаторов высокие требования к классу точности:

Трансформатор может находиться в пределах заявленного класса точности, только если сопротивление максимальной нагрузки не превышает номинального, а ток в первичной цепи не выходит за пределы 0,05 – 1,2 величины номинального тока трансформатора.

О назначении

Основная сфера применения трансформаторов – защита измерительного и другого оборудования от разрушительного действия предельно высоких токов. ТТ применяются для подключения электрического счетчика, изоляции реле от воздействия мощных токовых нагрузок.

Источник

Назначение трансформатора тока и принцип его работы

Своевременная поверка и замена трансформатора тока, обязательные, так как от устройства зависит точность измерений при обслуживании особо мощных электроустановок, безопасность функционирования и взаимодействие с ними. Устройство понижает мощность до нужного уровня, давая возможность подключать измерительные приборы. Выбор трансформатора тока осуществляется под задачи (защита или измерение), конкретную мощность и особенности оборудования.

Понятие трансформатор тока, назначение

Под трансформаторами тока (ТТ) подразумевают аппараты статичного типа с электромагнитным принципом с обмотками (две или больше) на металлическом стержне (магнитопроводе) с выводами для подключения в сеть и к измерительным приборам.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Для чего применяют ТТ:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

ТТ работают с переменными, в крайнем случае с пульсирующими напряжением — если подключить к постоянному, то на выходе потенциал будет нулевым. Иногда встречается название «трансформатор постоянного тока», это значит, что в нем используются специальные выпрямители.

Где используются

ТТ широко применяются при транспортировке электроэнергии на большие расстояния, для распределения между приемниками. Они отличаются тем, что предназначены для выпрямительных, стабилизирующих, сигнальных, усиливающих, контрольных узлов, на станциях и объектах, производящих электричество. Именно поэтому к их точности и подключению требования чрезвычайно высокие — даже ничтожные отклонения значимые.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Где чаще всего и зачем применяют:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

В чем разница между трансформаторами тока и напряжения

Если рассматривать вопрос, чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения, то это алгоритм действия, назначение и компоновка, но иногда внешне приборы могут быть схожими.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформаторы
Тока (ТТ)Напряжения (ТН, силовые)
Принцип действия трансформатора тока необходимо отличать: у ТТ нет узкого диапазона номинала вторички и ее ток зависит от такового (измеряемого) первичных витков, поэтому первая всегда замыкается при подсоединенной нагрузке. Монтаж трансформаторов напряжения отличается и по этому пункту.

Первичка может быть с одним витком через окно магнитопровода. На другой катушке строго определенный номинал.

Основное отличие: функционирует как источник тока со значением защищаемого участка. Данная величина почти независима от нагрузок на вторичке.

Как работает трансформатор напряжения: при переходе между катушками (всегда много витков) меняются характеристики именно питания под параметры потребителя. То есть изоляция и защита тут на втором месте, имеют другую природу. Нагрузка может варьироваться в пределах возможностей изделия.
Цель — изолирование измерителей от высоких мощностей, для контроля, измерений электросетей.Трансформаторы напряжения назначение режим работы и принцип действия имеют иные, чем ТТ. Цель — преобразование мощности для питания нагрузок разного номинала. Напряжение, продуцируемое электростанциями чрезвычайно высокое. Для подвода энергии применяют понижающие модели, а при передаче на большие расстояния (когда возможны потери) — повышающие.
На ЭУ, станциях, где подведена чрезвычайно мощная сеть до такой степени, что требуется дополнительная изоляция даже для замеров.Для чего нужен трансформатор напряжения: эксплуатация бытовых и подобных электроустройств. Для «подгонки» под приемники энергии, благодаря чему возможно везде пользоваться универсальной сетью. Напряжение изменяется под потребности потребителя, становится подходящим для любой техники.
Встроен почти в каждый бытовой прибор, есть в общедомовых сетях.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Наличие в ЭУ слабо и среднемощных ТТ обезопасит работы — элемент разделяет цепи высоких/низких мощностей, упрощает измерители, реле.

Устройства, например, способны осуществлять понижение с тысяч ампер до 5 А, 1 А.

Разновидности

Есть много видов ТТ, но в наиболее общем виде выбор трансформаторов тока учитывает, что изделия подразделяются на измерительные (ТТИ) и для защиты.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Токовый трансформатор может выполняться с возможностью открывать его, устанавливать и запирать, без отключения, в онлайн режиме.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Защитные ТТ

Измерительные ТТ

Задача измерительного трансформатора тока ТТИ — преобразовывать величины, создавая возможность подсоединять вольтметр, амперметр, другой измеритель, не боясь, что он перегорит от чрезмерной нагрузки. При этом получают максимально точные, достоверные данные измерений. Другими словами, ТТ изолирует подключаемый девайс, не только для замеров, но и любой другой по потребности, от высоких мощностей.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Устройство и принцип работы

В основе работы — электромагнитная индукция. Аппарат разделяет высоковольтные токонесущие части и трансформирует величины энергии до безопасных или требуемых.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Суть работы ТТ. Если через первичку идет переменный определенной силы ток, то вторичная катушка, будучи с постоянной активной нагрузкой, например (резистор или обслуживаемая ЭУ), создает на них падение напряжения пропорционально току первички (зависимо от коэффициента трансформации) и сопротивлению. Напряжение уменьшается в максимально возможном диапазоне, возможности понижения почти бесконечные.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Устройство, схема трансформатора тока:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Первичные витки подсоединяются последовательным методом, поэтому там полная нагрузка, вторичная же замыкается на нее (реле защиты, счетчики), пропуская ток пропорциональный величине на первой. Сопротивление измерителей малое и считается, что все трансформаторы тока функционируют в состоянии КЗ.

Есть несколько вариантов вторичных обмоток, обычно они создаются для подсоединения защитных приспособлений и для приборов контрольных, учетных. К катушкам обязательно должна подключаться нагрузка со строго регламентированным сопротивлением — даже ничтожные отклонения приводит к критическим погрешностям замеров, не селективности РЗ.

Работа ТТ поэтапно на примере схемы

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформатор тока как устроен, принцип работы поэтапно:

Принцип работы, отличия трансформатора напряжения основываются на электромагнитных явлениях, как и в токовых. Но разница в количестве витков обмоток и назначении. Важно учесть цели, на которые конструкция рассчитана, трансформаторы напряжения обслуживают потребителей, поэтому «заточены» на трансформацию питания для электроприборов, ТТ — для защитных и измерительных устройств, а также они используются при осуществлении контроля и работают в режиме КЗ.

Важность коэффициента трансформации, класса точности, погрешности

Коэффициент трансформации (КТ) — определяет пропорциональность преобразования, задается при проектировании ТТ, при выпуске обязательно проверяется. На схеме это К1, определяемый соотношением l1/l2 (двумя векторами).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Эффективность коэффициентов собранных изделий отображает класс точности. При реальном функционировании токовые величины не постоянные, поэтому коэффициент обозначают номинальным. Пример: 1000/5 — при 1 кА рабочего тока (первичного) во вторичной цепи действует нагрузка 5 А. Именно по описанным значениям и проводится расчет продолжительность эксплуатации этого трансформаторного тока.

Погрешность ТТ влияет на класс его точности и определяется сечением, уровнем проницаемости материала магнитопровода, величинами магнитного пути.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Возрастание сопротивления нагрузки во вторичной цепи, превышающее возможности ТТ (при этом там генерируется повышенное напряжение), провоцирует пробой изоляции — трансформатор выходит из строя, перегорает. Поэтому важно правильно подбирать данный параметр. Предельное сопротивление есть в справочных материалах.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Монтаж, подключение, опасные факторы

При пробое изоляции обмоток возникает возможность поражения током, но риск предотвращается заземлением вывода (обозначается на корпусе) вторички.

На выводы вторичной катушки И1 и И2 токи полярные, они обязательно постоянно подсоединены на нагрузку. Идущая по первичной цепи энергия со значительным потенциалом (S=UI). В другой происходит трансформация, и при обрыве в ней там падает напряжение. Потенциал разомкнутых концов при протекании энергии большой, что представляет значительную опасность.

По описанным выше причинам все вторичные цепи ТТ собирают особо тщательно и надежно, на них и кернах, выведенных из функционирования, всегда ставят шунтирующие закоротки.

Как подключается ТТ

Есть несколько схем для изделий защитного типа. Рассмотрим подключение ТТ на трехфазное напряжение.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Если ток ниже настроек на реле КА1–КА3, то это нормальная ситуация, защита не активируется. Ток на К0 — это сумма всех 3 фаз. При возрастании величин в одной из них растет ток и в ТТ. Произойдет сработка реле при КЗ и при превышении нагрузок.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Схема «треугольник и звезда» — для дифференциальной защиты.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Схема без обесточивания при КЗ на землю используется, но редко по этой же причине. Для защиты от замыканий между фазами и всплесков в одной из них.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

ТТИ подсоединяются простым последовательным подключением первичных витков изделия.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Монтаж

Монтаж трансформаторов тока:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

ТТ не допускает холостого функционирования, его режим близок к КЗ: вторичные витки при подключении прибора к измеряемому току обязательно замыкаются. Иначе происходит перегревание, повреждающее изоляцию. Перед отсоединением измерителей сначала закорачивают катушки. У некоторых моделей для этого есть узлы клеммы, перемычки.

Расчет

Расчет трансформатора тока можно провести по онлайн-калькуляторам, подобрать по номиналу (например, для 10 кВ). Но это слишком упрощенные инструменты. Исчисления и параметры для выбора — чрезвычайно обширная тема, поэтому опишем основы.

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Точность чрезвычайно важная, поэтому потребуются тщательные исчисления специалистами. Необходимо знать множество специфических нюансов, например:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Правила, как выбрать трансформатор тока в общих чертах:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Проверка после расчета

Самостоятельная сборка ТТ

Создание ТТ своими руками — отдельная тема, так как для процедуры потребуются широкое описание расчетов с формулами, но упрощенно процесс выглядит как наматывание рассчитанного количества витков медной проволоки на стержень (железо, сталь).

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

В основе лежит известный принцип. Токи на первичке и вторичке обозначают соотношением. Например, 100/5: величина на первой в 20 раз превышает таковую на второй, то есть, когда на ней есть 100 А, то на другой будет 5 А. Изделие 500/5 понижает 500 А до 5 А (на вторичных витках). Указанные величины зависят от соотношения количества витков.

Поверка

Поверка измерительных трансформаторов, трансформаторов напряжения, поверки трансформаторов тока всех возможных видов не имеют одного фиксированного срока. Разные типы и модели имеют свою периодичность поверочных мер.

Межповерочный интервал находится в диапазоне 4–16 лет. Например (модель — срок в годах):

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Узнать сроки можно из таких источников:

Трансформатор тока что это такое. Смотреть фото Трансформатор тока что это такое. Смотреть картинку Трансформатор тока что это такое. Картинка про Трансформатор тока что это такое. Фото Трансформатор тока что это такое

Поверки нужны для допуска к эксплуатации, мероприятие осуществляют специальные аккредитованные и лицензированные учреждения, лаборатории, структуры энергетических компаний. Исполнитель должен иметь соответствующее свидетельство. После мероприятия его проведение и состояние изделия подтверждается поверительным клеймом, пломбой, отметкой в паспорте, протоколом.

При тестировании используют несколько методик и приборов (мегаомметры, вольтметры, амперметры, приборы сравнения токов). Подробно процедура прописана в ГОСТе 8.217-2003.

Где купить

Чтобы максимально быстро приобрести трансформатор, можно посетить ближайший специализированный магазин. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:

Видео по теме

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *