Типы трансформаторов тока

Трансформаторы тока (ТТ) уменьшают или понижают уровни тока для измерения или защиты. Они часто используются со счетчиками ватт-часов и защитными реле или в качестве катушек отключения в магнитных выключателях.

Важно выбрать трансформатор тока с коэффициентом трансформации, совместимым с измерительным прибором или защитным реле. Кроме того, нагрузочный резистор следует выбирать тщательно, чтобы минимизировать шум и искажения сигнала.

Типы

Существует множество различных типов трансформаторов тока для измерения высоких уровней переменного тока, которые передаются через энергосистемы. Каждый из них имеет свою особую конструкцию и дизайн, что позволяет ему служить разным целям.

Базовая конструкция трансформаторов тока включает первичную обмотку, вторичную обмотку и магнитопровод с изоляционным материалом. Выбранный тип должен соответствовать текущим уровням в системе.

В некоторых типах трансформаторов тока используется конструкция оконного типа, которая позволяет продевать сетевой кабель поверх первичного проводника, не отсоединяя его. Первичный проводник этих типов может состоять из прямого медного стержня, проходящего через окно, образуя один виток, или из намотанной вторичной обмотки с множеством витков.

Точность трансформаторов тока оценивается при полной нагрузке и часто описывается классом точности, за которым следует число, обозначающее максимально допустимое отклонение между величинами первичного и вторичного тока. Некоторые трансформаторы тока рассчитаны на точность измерения, а другие рассчитаны на применение в защитных приложениях.

Приложения

Трансформаторы тока используются во многих измерительных приложениях для снижения высоких уровней тока силовых электронных схем до безопасного уровня, который можно измерить с помощью измерительного устройства. Они также обеспечивают изоляцию между высокими токами и напряжениями электрической цепи и цепями измерения или защиты.

Обычно трансформатор тока имеет несколько витков первичной обмотки и большее количество витков вторичной. Такое расположение называется трансформатором тока передаточного типа. Например, первичная обмотка с одним витком настроена на выработку вторичного тока силой 5 ампер на каждые 500 ампер, протекающего в первичном проводнике.

Другие типы трансформаторов тока включают оконные, с разъемным сердечником и стержневые. Трансформатор с разъемным сердечником позволяет закрепить вокруг него первичный проводник и предназначен для быстрой установки. Он также рассчитан на выдерживание более высоких температурных перегрузок по току и более низкую интенсивность отказов, чем стержневой тип. Важно отметить, что трансформатор тока никогда не должен быть разомкнут при наличии первичного тока. Это приведет к насыщению первичного магнитного поля и может серьезно ухудшить его точность.

Коэффициент поворотов

Коэффициент витков трансформатора — это соотношение между количеством витков на вторичной стороне и первичной обмотке. Это важная проверка, которую необходимо выполнить при оценке состояния трансформатора тока. Проверка коэффициента трансформации трансформатора обычно проводится во время приемочных испытаний и во время технического обслуживания для выявления любого повреждения изоляции, короткого замыкания витков или неправильных соединений. Он также используется для проверки номинальных значений трансформатора, указанных на паспортной табличке.

Коэффициент витков рассчитывается путем деления количества витков первичной обмотки на количество витков вторичной обмотки. В результате получается коэффициент, который умножается на ток, проходящий через сердечник, чтобы создать ЭДС, наведенную во вторичной обмотке.

При выполнении проверки коэффициента трансформации измерительные провода следует подключить к соответствующим клеммам/вводам трансформатора H1, H2 и H3. Измерительный провод H0 можно использовать, если трансформатор подключен по схеме «звезда». Результаты измерений должны находиться в пределах 0,5% от рассчитанных соотношений.

Нагрузочный резистор

Многие электрические компоненты подвержены воздействию высоких токов. Поэтому важно защитить их от повреждений и обеспечить правильную работу. Выбор правильного трансформатора тока имеет решающее значение для обеспечения выполнения этих требований.

Одним из наиболее распространенных применений трансформаторов тока является измерение и защита. Они используются в различных формах, например, в виде ручного накладного ТТ и ТТ с разъемным сердечником. Они также доступны в различных формах, размерах и номиналах для удовлетворения различных потребностей применения.

Вторичная клемма трансформатора тока может быть подключена к нагрузочному резистору для увеличения выходного напряжения трансформатора тока. Однако следует отметить, что первичный ток будет проходить и через нагрузочный резистор. Чтобы определить правильное значение нагрузочного резистора, важно учитывать коэффициент трансформации трансформатора тока и его класс точности. Чем выше эти значения, тем точнее будет КТ.