Датчики тока: разделенный сердечник, сплошной сердечник и почему вас это должно волновать

В основе каждого устройства контроля электропитания лежит Трансформаторы тока ТТ (КТ). Если вам интересно, почему вам следует их использовать или как они работают, вот краткий обзор основ AC CT.

Датчики тока используются для измерения тока в цепи. Они работают путем преобразования магнитно-индуцированного тока размещенных на них проводников в пропорциональные токи, протекающие через проводники ТТ. Они позволяют измерителю мощности измерять ток в цепи, что привело бы к перегрузке счетчика, если бы ток измерялся напрямую. Если необходимо контролировать источник питания, необходим трансформатор тока.

Тип датчика тока

Существует два основных типа КТ.

Твердый трансформатор тока образует постоянно закрытое ядро. Установка трансформатора тока со сплошным сердечником требует разрыва проводника, чтобы провести его через сердечник трансформатора тока (представьте себе, что струна проходит через игольное ушко). Преимущество твердотельных трансформаторов тока заключается в том, что они, как правило, дешевле и точнее. Они чаще всего используются для новых установок.

ТТ с разъемным сердечником имеют «разрез» в сердечнике, что позволяет открывать ТТ и размещать его вокруг проводника, не отсоединяя проводник и не прерывая проводку. ТТ с разъемным сердечником могут быть дороже, но их удобство часто перевешивает их стоимость при модернизации установок.

текущий рейтинг

Большинство трансформаторов тока маркируются в соответствии с их текущим рейтингом. Важно использовать трансформатор тока, номинал которого максимально приближен к фактическому току, чтобы получить точность трансформатора тока при минимально возможной нагрузке.

Большинство ТТ начинают достигать точности при 5–10 % от номинальной мощности, в зависимости от класса точности (см. «Точность» ниже). При более низких нагрузках некоторые ТТ могут работать очень неточно.

Большинство трансформаторов тока поддерживают точность 120–130 % от номинальной мощности. За пределами максимальных номиналов трансформатор тока будет «насыщаться», и точность измерений быстро ухудшится. Перегрузка трансформатора тока также может привести к его повреждению.

Выбор наилучшего номинального тока для трансформатора тока должен основываться на ожидаемой минимальной, средней и максимальной нагрузке. Рассмотрим цепь с автоматическим выключателем на 100 ампер. Если используется ТТ с номинальным током 70 А и классом точности 1,0 (максимальная нагрузка 84 А), то ТТ будет работать с точностью до нагрузки 7 А, а ТТ с номинальным током 100 А будет с точностью до нагрузки 10 А. Это необходимо только в том случае, если схема слегка нагружена. Каждый раз, когда в цепи возникает ток 84 А или более, его невозможно точно измерить с помощью трансформатора тока 70 А, и трансформатор тока может быть поврежден.

точность

Трансформаторы тока доступны в различных классах точности с погрешностью от 0,1% до 5%. Типичный ТТ имеет точность 1% (так называемый класс 1,0). Точность будет выражаться в определенном диапазоне нагрузок. Для трансформатора тока с номинальным значением 1 % точность выражается в диапазоне измерения от 10 % до 120 % номинального тока трансформатора тока. Таким образом, ТТ класса 1.0 с номинальным током 100 А обеспечит точность 1 % в диапазоне токов от 10 до 120 А.

физический размер

Обратите внимание на внутренний диаметр трансформатора тока. Это описывает размер отверстия внутри трансформатора тока. Если вы попытаетесь использовать трансформатор тока со слишком маленьким внутренним диаметром, он не подойдет к проводнику. Если оно слишком большое, оно не будет таким точным.

выход

Сам трансформатор тока будет иметь выходной ток, например 1 А или 5 А, что соответствует выходному значению номинального тока трансформатора тока. Шунтирующие трансформаторы тока используют внутренние резисторы (шунты) для генерации выходного напряжения, например 0,33 В, и выходного тока. Трансформаторы токового выхода могут генерировать аномально высокие и опасные напряжения, когда провода отсоединены, а трансформатор тока установлен на проводе под напряжением. Таким образом, шунтирующие трансформаторы тока имеют преимущества в плане безопасности и являются предпочтительными в цепях большей мощности.

Установить

Одной из наиболее распространенных ошибок при установке ТТ является неправильная ориентация. ТТ должен быть ориентирован определенной стороной к источнику тока (вдали от нагрузки). Трансформаторы тока часто имеют индикаторы, помогающие правильно позиционировать. Неправильно ориентированные трансформаторы тока могут привести к отрицательным показаниям мощности.