Измерительный трансформатор тока. Что это и зачем он нужен?
Одновременно с входом в нашу жизнь электричества остро встали некоторые вопросы, тесно связанные с его эксплуатацией. Одним из них стал вопрос организации токовой защиты цепи. Появилась необходимость в разделении силовых цепей и цепей защиты, а также в создании и организации сложных защит, которые невозможно собрать, используя аппараты только в силовых цепях.
Дело в том, что защита электропроводки в обычных квартирах сводится к применению автоматических выключателей или предохранителей, а защита от поражения электрическим током — к применению УЗО или АВДТ. Вышеперечисленные аппараты встраиваются непосредственно в защищаемую цепь и, как правило, не имеют дистанционных органов управления.
В сетях с более высокими мощностями и токами, где уже требуется релейная защита, работающая по определенным алгоритмам, (например, АПВ — автоматическое повторное включение) требуется организовать питание целого ряда устройств и реле цепей защиты. Для этого применяется трансформатор тока — электротехническое устройство, предназначенное для уменьшения первичного тока (тока измеряемой рабочей цепи) до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, находящихся во вторничной цепи. К нему подключаются следующие устройства: амперметры, преобразователи тока, обмотки токовых реле, счетчиков, ваттметров и другие.
Технические характеристики и режим работы
Основным параметром трансформатора тока является его коэффициент трансформации, то есть кратность первичного тока ко вторичному. Ряд первичных токов включает следующие значения: 5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 80; 100; 150; 200; 300; 400; 500; 600; 750; 800; 1000; 1200; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000 (А).
С целью унификации и стандартизации всего выпускаемого измерительного и защитного оборудования существует стандартная величина вторичного тока — это 5 А. Соответственно, коэффициент трансформации определяется так: Kт= 400/5= 80.
Трансформатор тока работает в режиме близкому к короткому замыканию, т.к. сумма сопротивлений последовательно подключенных приборов защиты не превышает несколько десятых долей Ом.
Не менее важной задачей, которую как раз и решает трансформатор тока (ТТ) является отделение вторичных цепей измерения и защиты от силовых цепей высокого напряжения и, следовательно, обеспечение безопасности работы с устройствами измерения и защиты.
Применение
Кроме основных задач, описанных выше, трансформаторы тока применяются при косвенном подключении счетчиков электрической энергии. Это обусловлено тем, что счетчики при прямом включении в сеть с большими рабочими токами выйдут из строя. Поэтому возникает необходимость в снижении измеряемых рабочих токов до приемлемых величин, например, до стандартных 5 Ампер.
Современный рынок предлагает решения совместимые как с проводами, так и с шинами.
Важное замечание
Размыкание вторичной обмотки трансформатора тока не допускается при протекании рабочих токов в первичной обмотке. При разомкнутой вторичной цепи ТТ ЭДС может достигать 1000 В и более, что крайне опасно для обслуживающего персонала. Поэтому при замене аппарата, включенного в цепь трансформатора тока, необходимо сначала замкнуть накоротко (шунтировать) измерительную обмотку ТТ, а затем производить отключение вышедшего из строя прибора. Поэтому измерительную (вторичную) обмотку трансформатора тока необходимо заземлить для исключения появления высокого напряжения на выводах И1 И2.
Трансформаторы тока выполняют не только важные задачи отделения защитных цепей от силовых и унификации оборудования, но и применяются при подключении счетчиков электроэнергии в сетях с большими рабочими токами, где прямое включение невозможно.
Что такое Трансформатор тока
В трансформаторах тока первичная обмотка изолирована от вторичной на полное рабочее напряжение. Один конец вторичной обмотки обычно заземляется. Поэтому она имеет потенциал, близкий к потенциалу земли.
Трансформаторы тока по назначению разделяются на трансформаторы тока для измерений и трансформаторы тока для защиты. Зачастую это реализовано в одном трансформаторе.
Для обеспечения правильных результатов измерения преобразование тока должно осуществляться с максимально возможной точностью. Поэтому основной характеристикой измерительного трансформатора тока является его класс точности, характеризующий погрешности, вносимые трансформатором тока в результаты измерения.
Трансформаторы тока для измерений предназначаются для передачи информации измерительным приборам. Они устанавливаются в цепях высокого напряжения или в цепях с большим током, то есть в цепях, в которых невозможно непосредственное включение измерительных приборов. К вторичной обмотке трансформатора для измерений подключаются амперметры, токовые обмотки ваттметров, счетчиков и аналогичных приборов. Таким образом, трансформатор тока для измерений обеспечивает:
- Преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для непосредственного измерения с помощью стандартных измерительных приборов;
- Изолирование измерительных приборов, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.
Трансформаторы тока для защиты предназначаются для передачи измерительной информации в устройства защиты и управления. Соответственно этому трансформатор тока для защиты обеспечивает:
- Преобразование переменного тока любого значения в переменный ток, приемлемый для питания устройств релейной защиты;
- Изолирование реле, к которым имеет доступ обслуживающий персонал, от цепи высокого напряжения.
Трансформатор тока
Трансформатор — это трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику тока. Принцип работы трансформатора тока основывается на физическом принципе действия электромагнитного поля. Уменьшение или увеличение тока на выходе трансформатора, подключенного к источнику тока, происходит в зависимости от соответствия между обмотками. К примеру, если соотношение обмоток равно 1:100 или другими словами 100А проходит через первичную обмотку трансформатора тока, то соответственно на вторичной обмотке можно получить ток в 1А. По назначению трансформаторы тока делятся на измерительные и трансформаторы тока для защиты. Данные функции зачастую совмещаются в одном устройстве. Трансформаторы тока для измерений устанавливаются в цепях, где протекает большой ток, и подключить напрямую измерительные приборы не представляется возможным. Данный вид трансформаторов тока служит для передачи информации измерительным устройствам.
К вторичной обмотке измерительного трансформатора тока подключаются амперметры, а также токовые обмотки счетчиков и ваттметров. Также трансформатор тока обеспечивает изолирование измерительных приборов и устройств от цепи высокого напряжения с целью их безопасного использования. Кроме того, немаловажной задачей трансформатора тока является контроль электросети по току. Например, трансформатор, подключенный к силовому реле, осуществляет беспрерывный мониторинг состояние заземления и сети, осуществляет отключение и защиту подключенных к сети приборов и оборудования при аварийном значении тока. Ток, который протекает через вторичную обмотку, прямо пропорционален току, который протекает в первичной обмотке. В итоге прямое измерение тока во вторичной обмотке дает возможность косвенно рассчитать ток в первичной обмотке, то есть большой ток цепи. Такие устройства как защитные трансформаторы тока применяются для передачи информации об измерениях в устройства управления и защиты. Соответственно, защитные трансформаторы тока обеспечивают возможность преобразования переменного тока с любым значением в переменный ток, подходящий для питания систем автоматической защиты или реле защиты, а также для изолирования цепей и приборов, к которым имеется доступ, от высокого напряжения.
Режим электрической цепи характеризуют такие основные параметры как ток и напряжение. Приборы и методы измерения, которые применяются для оценки данных величин, различны. Они зависят от рода тока, диапазона измеряемых величин, необходимой точности, частоты и формы кривой, допустимого значения потребления мощности и т.д. Также необходимо отметить то, что при включении вольтметра или амперметра в исследуемую цепь с целью измерения напряжения или тока, измеряемая величина изменяется. Поэтому даже применение идеально точных измерительных приборов не гарантирует получение точного результата, значение которого будет отличаться от значения измеряемой величины, которое было в измеряемой цепи до включения прибора.
Читать далее
Профилактические электроизмерения — периодичность и виды
Регулярное проведение профилактических электроизмерений необходимо для выявления не соответствующего нормативным показателям (ПТЭЭП и ПУЭ) или неисправного оборудования.
Согласовываем подключение дополнительной мощности
Подключение дополнительной электрической мощности – процесс многоэтапный. Рассмотрим последовательность шагов.
Энергосберегающая лампа
Экономия электроэнергии на освещении.
Свойства изоляции
Полезная информация о свойствах изоляции.
Для чего нужен трансформатор тока?
Трансформатор тока является важным устройством в мире электричества. Хотя на первый взгляд это может остаться незамеченным, его функция является ключевой для обеспечения безопасности и эффективности электроснабжения. В этой статье мы узнаем, для чего используется трансформатор тока, его значение в различных приложениях и как он влияет на нашу повседневную жизнь. Продолжайте читать и окунитесь в увлекательный мир электричества!
- Решающая роль трансформатора тока в электроснабжении
- Все, что вам нужно знать о трансформаторах тока
- Основные операции трансформатора тока ТТ
Решающая роль трансформатора тока в электроснабжении
Трансформатор тока является важным компонентом электроснабжения, поскольку он играет решающую роль в распределении и использовании электрической энергии в нашей жизни. Это устройство отвечает за преобразование тока высокого напряжения, генерируемого на электростанциях, в ток более низкого напряжения, подходящий для использования в домах, на производствах и на предприятиях.
Работа трансформатора тока
Трансформатор тока основан на принципе электромагнитной индукции, открытом Майклом Фарадеем в 19 веке. Он состоит из двух катушек проволоки, намотанных на многослойный железный сердечник. Первичная катушка, также известная как катушка высокого напряжения, подключена к источнику тока высокого напряжения, а вторичная катушка или катушка низкого напряжения подает преобразованный ток на электрические устройства.Когда ток высокого напряжения протекает через первичную катушку, в железном сердечнике генерируется магнитное поле, которое, в свою очередь, индуцирует ток во вторичной катушке. Соотношение числа витков в первичной и вторичной обмотке определяет коэффициент трансформации, то есть достигаемое снижение напряжения. Например, если соотношение витков составляет 10:1, выходное напряжение будет в 10 раз ниже входного.
Важность трансформатора тока
Трансформатор тока необходим в электроснабжении по нескольким причинам:1. Безопасность: Снижение напряжения, выполняемое трансформатором тока, гарантирует, что подаваемая электроэнергия безопасна для использования в домах и других помещениях. Это предотвращает риск поражения электрическим током и повреждения электрических устройств.
2. Эффективное распространение: Преобразуя ток высокого напряжения в более низкое напряжение, трансформатор тока снижает потери мощности при передаче и распределении. Это позволяет более эффективно распределять электроэнергию и помогает экономить ресурсы.
3. Способность к адаптации: Трансформатор тока позволяет адаптировать подаваемое напряжение к конкретным потребностям каждого электрического устройства.
Все, что вам нужно знать о трансформаторах тока
Трансформаторы тока — это электрические устройства, широко используемые в различных приложениях. Его основная функция заключается в преобразовании переменного тока высокой интенсивности в ток меньшей силы, что позволяет его измерять или защищать в электрических системах.
Как работают трансформаторы тока?
Трансформаторы тока основаны на принципах электромагнитной индукции. Они состоят из ламинированного железного сердечника, первичной и вторичной обмотки. Ток, который необходимо измерить или защитить, проходит через первичную обмотку, создавая магнитное поле в сердечнике. Это магнитное поле индуцирует во вторичной обмотке ток, пропорциональный первичному току.Применение трансформаторов тока
Трансформаторы тока используются в широком спектре применений, в том числе:1. Измерение тока. Трансформаторы тока позволяют безопасно и точно измерять токи высокой интенсивности. Они используются, среди прочего, в системах электрораспределения, панелях управления, испытательном и измерительном оборудовании.
Защита оборудования: Трансформаторы тока используются в системах защиты электрооборудования. Они обнаруживают токи повреждения или перегрузки и активируют защитные устройства, такие как реле или автоматические выключатели, чтобы предотвратить повреждение системы.
Вы заинтересованы в: Как преобразовать схему соединения треугольника в звезду в электронике
3. Мониторинг энергии. Трансформаторы тока также используются в системах мониторинга энергии. Они позволяют измерять энергию, потребляемую конкретным оборудованием и цепями, облегчая контроль потребления и выявление возможных проблем с энергоэффективностью.
Типы трансформаторов тока
Существуют различные типы трансформаторов тока, адаптированные к различным потребностям и применениям:1. Трансформаторы тока с разъемным сердечником. Эти трансформаторы обеспечивают простую установку и не требуют отключения цепи для установки. Они широко используются в системах энергетического мониторинга.
2. Трансформаторы тока со сплошным сердечником. Это компактные и высокоточные трансформаторы. Они используются в приложениях, где требуется точное измерение тока, например, в испытательном и измерительном оборудовании.
Основные операции трансформатора тока ТТ
Трансформатор тока ТС, также известный как измерительный трансформатор, является важным устройством в области электротехники. Его основная функция заключается в преобразовании тока высокой интенсивности, циркулирующего по линии электропередачи, в ток более низкой интенсивности, пригодный для измерения и защиты.
Работа трансформатора тока ТС основана на принципах электромагнитной индукции. Он состоит из ламинированного железного сердечника, который может быть тороидальным или E-образным, и двух катушек: первичной и вторичной. Первичная катушка подключается последовательно с сильноточной линией, а вторичная катушка подключается к измерительным приборам или приборам защиты.
Когда через первичную обмотку протекает ток высокой интенсивности, в железном сердечнике создается магнитное поле. Это магнитное поле индуцирует ток во вторичной обмотке, пропорциональный коэффициенту трансформации трансформатора. Таким образом, ток во вторичной обмотке является точной копией тока, протекающего через сильноточную линию, но меньшей интенсивности.
Коэффициент трансформации трансформатора тока ТС выбирается в соответствии с требованиями измерения и защиты. Например, если вам необходимо измерить ток до 100 А, вы можете использовать трансформатор тока с соотношением витков 100:5, что означает, что вторичный ток составит 5 А на каждые 100 А в первичной линии.
Важно отметить, что трансформаторы тока TC должны быть точными и надежными, поскольку они используются в критически важных приложениях, таких как защита энергосистем и учет энергии. Для обеспечения их работоспособности необходимо регулярно калибровать их и поддерживать в оптимальных условиях эксплуатации.
Трансформатор тока, невоспетый герой электричества! У этого замечательного устройства очень важная задача: преобразование электрического тока во что-то более управляемое и безопасное. Но для чего, черт возьми, это используется?
Что ж, друзья, трансформатор тока – это как универсальный переводчик электричества. Представьте, что электрический ток — это внеземной язык и что ваши приборы говорят только по-испански (да, в этом примере приборы испанские, что нам делать!). Что ж, трансформатор тока отвечает за то, чтобы оказать им услугу и перевести все это инопланетное электричество на наш любимый родной язык.
И как он это делает? С парой катушек и немного волшебства (ну это вообще-то физика, но иногда путаются). Трансформатор принимает ток высокого напряжения, пропускает его через катушку и преобразует в ток низкого напряжения, более безопасный и управляемый для наших электроприборов. Это похоже на то, что трансформер — это шеф-повар, который берет очень острое блюдо и превращает его в мягкую и вкусную версию, чтобы мы все могли насладиться им, не обжигая язык.
Итак, вы знаете, силовой трансформатор — это тот невоспетый герой, который работает в тени, чтобы защитить нас от поражения электрическим током и позволить нашим приборам работать как швейцарские часы. В следующий раз, когда вы включите телевизор или зарядите телефон, не забудьте поблагодарить этот замечательный маленький электрический переводчик.
И давайте выпьем за трансформатор тока, настоящего электрического супергероя! Здоровье!