Čo je prúdový transformátor. Účel a princíp činnosti transformátora prúdu

Prúdové transformátory sa používajú na meranie prúdov v obvodoch napájania striedavého prúdu. Používajú sa v obvodoch do 1000 V a nad 1000 V. Majú štandardné sekundárne prúdové prúdy - 1 A alebo 5 A a na tomto prúde sa vykonávajú meracie prístroje a relé. Sekundárne vinutie transformátora musí byť uzemnené tak, aby v prípade poruchy izolácie neboli meracie zariadenia pod napätím primárneho okruhu.

Diagram takého transformátora je znázornený nižšie:

Hlavným znakom takýchto zariadení je to, že prúd prúdiaci v primárnom okruhu je úplne nezávislý od prevádzkových režimov sekundárneho okruhu. V sekundárnom okruhu transformátora nie je žiadna poistka, pretože rozbitím sekundárneho okruhu transformátora prúdu je režim núdzovej prevádzky. Prečo tak vezmeme do úvahy nasledujúce články.

Hlavné parametre prúdových transformátorov

Menovité napätie

Toto je sieťové napätie, v ktorom má transformátor pracovať. Toto napätie určuje izoláciu medzi vinutiami, z ktorých jedna bude mať vysoký potenciál a druhá uzemnená.

Menovité prúdy

Prúdy, pri ktorých môže zariadenie pracovať v nepretržitom režime bez prehriatia. Spravidla majú takéto transformátory veľkú tepelnú rezervu a môžu pracovať normálne s preťažením 20%.

Pomer transformácie

Pomer primárneho a sekundárneho prúdu je definovaný vzorcom:

Transformačný pomer je platný a bude mať rozdiely v nominálnej hodnote v dôsledku straty transformátora.

Aktuálna chyba

Percento je:

Kde I2 je sekundárny, I 1 'je primárne redukované prúdy.

Uhlová chyba

V skutočnom transformátore sa primárna zložka vo fáze posunie zo sekundárneho úhlu iným uhlom ako je 180 °. Na čítanie uhlovej chyby sa vektor sekundárnej zložky otočí o 180 °. Uhol medzi vektorom primárneho komponentu a týmto vektorom sa nazýva uhlová chyba. Ak je invertovaný vektor sekundárnej zložky pred primárnou zložkou, chyba bude pozitívna, ak bude zaostávať, bude negatívna. Tento druh chyby sa meria v minútach.

Transformátory prúdu majú preto svoju vlastnú triedu presnosti podľa GOST - 0.2; 0.5; 1; 3; 10. Trieda presnosti označuje prípustnú chybu v percentách Z 2 = Z 2n.

Celková chyba

Určené v percentách% a má vzorec:

Kde: I 1 je účinná primárna hodnota, i 1, i 2 sú okamžité hodnoty primárneho a sekundárneho prúdu, T je časom frekvencie striedavého napätia.

Menovité zaťaženie

Záťaž, definovaná v ohmoch, pri ktorej bude transformátor pracovať v rámci svojej triedy presnosti as cosφ 2n = 0,8. Niekedy môžu uplatniť koncepciu menovitého výkonu P:

Keďže hodnota I 2n je prísne normalizovaná, výkon transformátora bude závisieť iba od zaťaženia Z 2n.

Menovitá hraničná frekvencia

Množstvo primárneho prúdu k jeho nominálnej hodnote, pri ktorej jeho chyba môže dosiahnuť približne 10%. V tomto prípade by malo byť zaťaženie a jeho výkonové faktory nominálne.

Maximálna násobnosť sekundárneho prúdu

Pomer maximálneho sekundárneho prúdu k jeho nominálnej hodnote s aktuálnym sekundárnym zaťažením sa rovná nominálnemu. Maximálna násobnosť je určená nasýtenim magnetického obvodu, to znamená, keď sekundárny prúd zostáva nezmenený s ďalším zvýšením primárneho prúdu.

Existujú dva hlavné typy prúdu - konštantné a striedavé. Napríklad konvenčná elektrická batéria vytvára konštantný prúd 1,5 voltov a striedavý elektrický prúd 220 voltov pôsobí na elektrickú sieť. Transformátory sa používajú výlučne na premenu striedavých elektrických prúdov. Transformácia konštantného prúdu nemôže byť.

Ako je súčasná transformácia

V najjednoduchšej verzii sa transformátor skladá z kovového jadra - napríklad z dosiek v tvare W a dvoch vinutia, primárneho a sekundárneho. Vinutia nie sú elektricky prepojené, prenos elektrickej energie je spôsobený elektromagnetickou indukciou.

Prečo potrebujem transformátor? V rámci požadovaných limitov umožňuje meniť napätie a intenzitu. Napríklad máte 2,5-voltovú žiarovku, ktorú nemôžete priamo pripojiť k elektrickej rozvodnej sieti s elektrickým napätím 220 V, bude okamžite vypálená. Na to, aby fungovala normálne, je potrebné znížiť napätie z 220 V na 2,5 V - to znamená, že ho znížite takmer o 100 krát.

Táto úloha je riešená transformátorom. Jeho primárne vinutie má dostatočne veľký počet závitov - napríklad 1000. Z tohto dôvodu ľahko odoláva napätiu 220 V, zahrnutie vinutia do siete nespôsobuje skrat. Vedľa sekundárneho vinutia je navinuté sekundárne vinutie, ale počet jeho otáčok je oveľa menší. Ak je v našom príklade 1000 závitov navrhnutých pre 220 V, potom na 1 otáčku je potrebný výkon 0,22 V. Potrebujeme 2,5 V. Je ľahké vypočítať, že pri bežnej prevádzke 2,5 V žiarovky je potrebné vetrať sekundárne vinutie od 11-12 otočí.

Použitie transformátorov elektrického prúdu

Pre prenos elektriny na dlhé vzdialenosti sa používajú vysokonapäťové elektrické vedenia. Je to striedavý prúd, ktorý sa prenáša, pretože prenos konštantnej straty elektrickej energie sa ukáže ako príliš veľký. Straty sa tiež znižujú so zvyšujúcim sa napätím, takže hlavné smery používajú napätie stoviek tisíc voltov.

Ak chcete získať vysoké napätie na vysielanie na diaľku a potom ju znova konvertovať na požadovaného spotrebiteľa a použije sa transformátor. Spravidla ide o silné vysokonapäťové olejové transformátory.

Malé transformátory sa používajú v elektronických zariadeniach a domácich spotrebičoch, ktoré umožňujú znížiť napätie 220 V na zníženie, ktoré je potrebné na napájanie elektronických komponentov. Niekedy sa transformátory používajú na elektrickú izoláciu - v tomto prípade je počet závitov v primárnom a sekundárnom vinutí rovnaký. Sekundárne napätie je odstránené zo sekundárneho vinutia, ktoré pôsobí na primárne vinutie, ale je to ďalší obvod, ktorý nemá priame elektrické pripojenie k primárnemu vinutiu.

K dnešnému dňu nie je možné v mnohých prípadoch nahradiť AC transformátory inými zariadeniami. Preto nie je pochýb o tom, že sa budú používať veľmi dlho.

Na normalizáciu elektrickej energie dodávanej do domu alebo bytu sa používajú rôzne zariadenia. Navrhujeme zvážiť, ako funguje meranie transformátorov prúdu a striedavého prúdu, ich účelu, schémy zapojenia, princípu fungovania a poradenstva pri výbere.

Označenie prúdového transformátora (TT) GOST 7746-2001 - toto zariadenie je jedným z typov "meracieho transformátora", ktorý je navrhnutý na výrobu striedavého prúdu v jeho sekundárnom vinutí, kde je veľkosť prepočítaného napätia úmerná aktuálnej nameranej hodnote. Menovitý výkon transformátorov môže byť 25, 40, 63, 100, 160 kVA.

Prúdové transformátory s triedou presnosti 0,2; 0,5; 1; 3; 10 môže znížiť prúdy vysokého napätia na nižšie prúdy, čím poskytuje pohodlný spôsob bezpečného riadenia elektrickej energie v premenlivom prenosovom vedení pomocou štandardného ampérmetra. Princíp činnosti transformátora prúdu sa nelíši od bežného.

Existujú rôzne transformátory, typy zariadení s rôznymi kapacitami (súčet SESCH, TTI-200 5, 5 5, 300 5, 0 66, 1 1, 400 5, 150 5, TC 20, referenčné TOL 10, TVLM, TZLM, TLK, TSN, TFZM, TLM, TLO, TOP, TPL, TPOL).

Foto - prúdový transformátor

Video: zariadenie transformátora prúdu TFRM 750

Ako funguje zariadenie a konštrukcia transformátorov

Primárne vinuté navíjanie môže byť buď ploché, alebo môže byť valčekom hrubého drôtu zabaleného okolo jadra, vodiča alebo zbernice cez centrálny otvor.

Z tohto dôvodu má trojfázový AC transformátor primárne vinutie s minimálnym počtom závitov, ktoré pozitívne ovplyvňuje účinnosť prevádzky, najmä pomer transformácie.

Sekundárne vinutie môže mať väčší počet závitov cievky. Sú navinuté na vrstvenej základni magnetického materiálu s nízkou stratou, ktorý má veľkú prierezovú plochu. Hustota magnetického toku je nízka, zatiaľ čo pri použití oveľa menšej prierezovej plochy drôtu, nominálny prúd prakticky nestráca svoje napätie. Tieto sekundárne vinutia sú typicky dimenzované na 1 Amp alebo 5 Amp. To je dobre preukázané vektorovým diagramom:

Foto - vektorová graf

Typy transformátorov

Existujú tri hlavné typy prúdových transformátorov:

1. sucho  - Sú to transformátory primárneho vinutia, fyzicky spojené sériovo s vodičom, ktorý nesie meraný prúd tečúci v obvode. Veľkosť sekundárneho prúdu závisí od pomeru transformátora.
2. toroidné transformátory - neobsahujú primárne vinutie. Namiesto toho linka, ktorá nesie prúd prúdiaci v sieti, ju vedie cez špeciálne "okno" alebo otvor v toroidnom transformátore. Niektoré torodálne typy majú "rozdelené jadro", ktoré im umožňuje otvárať, pracovať a zatvárať bez odpojenia napätia okruhu, ku ktorému sú pripojené. Sú široko používané na ochranu proti uzatvoreniu elektrického vedenia v súkromnom dome alebo v bytových výškových budovách.
3. Vysoké napätie  olejové transformátory (izolované plynom). Tieto zariadenia na bežnú normalizáciu používajú vysielače káblov alebo zberníc hlavného obvodu primárnym vinutím, ich periodicita je ekvivalentná jednému pohybu štandardného suchého transformátora. Sú úplne izolované od vysokého prevádzkového napätia systému, zvyčajne pripevnené k systému záťaže zariadenia.
4. Môžu byť aj skladacie, sú tiež odnímateľné, zabudované, optické atď.

Transformátory prúdu a napätia môžu znížiť alebo zvýšiť prúdové úrovne z tisícov ampérov na štandardný výkon v závislosti od značky (Circuitor, ASK, Schneider Electric, ABB, Armavir) a typu, ktorý môžu byť navrhnuté pre 6 kV, 630 kV a 10 kV. Preto môžu byť s CT použité malé a presné prístroje a ovládacie prvky, pretože sú izolované od vysokonapäťových elektrických vedení. Existuje mnoho meracích zariadení, ktoré sa používajú na prúdové transformátory, začínajúce ampérmetrom a wattmetrom a končiace špeciálnymi prepínačmi zaťaženia, RCD atď.

Foto - Prúdové transformátory

Prečo sú súčasné transformátory?

Transformátor prúdu s nulovou sekvenciou sa bežne používa pri organizácii výrobných prác v každodennom živote (slúži na vykonávanie zváracích prác, normalizuje napätie vstupujúce do domu, spúšťací prúd, normalizuje prevádzku elektromeru na zvýšenie bezpečnosti).

Transformátor je dôležitým nástrojom v oblasti elektrotechniky. Aktuálne úrovne elektrického prúdu by sa mali monitorovať z hľadiska bezpečnosti a výkonu iných domácich a priemyselných spotrebičov. Meracie zariadenia pripojené k transformátorom umožňujú monitorovanie na rôznych miestach v celom systéme. Môžu sa použiť aj na meranie elektrického využitia budov a účtovania alebo kontroly.

Prúdový transformátor - obvod

Ako urobiť transformátor

Transformátory pozostávajú z dvoch obvodov spojených s magnetizovateľným materiálom, ktoré sa nazývajú "jadro". Oba obvody majú určitú dĺžku, musia byť také, aby cievky okolo jadra mohli prenášať energiu z jednej slučky do druhej. V prúdovom transformátore prechádzajú okruhy primárnych okruhov (prenos energie) cez jadro iba raz. Sekundový reťazec prebieha niekoľkokrát okolo jadra. Jadro môže byť stacionárne, t.j. zostať na mieste trvalo alebo byť kĺbovo prispôsobený smeru prúdu, ktorý lepšie chráni zariadenia pred skratom.

Aby sme mohli zostaviť mini-transformátor, potrebujeme:

• Izolačná páska;
• Medený drôt na magnetizáciu (meď má špeciálnu hustotu, ktorá pomáha vytvárať požadované magnetické pole);
• Železný krúžok;
• Ampérmeter.

Ako urobiť malý transformátor urobte sami:

1. Medený drôt musí byť obalený okolo železného krúžku tak, aby pokrýval takmer celý povrch krúžku. Navíjanie sa môže prekrývať alebo nie. Čím je počet závitov väčší, tým menej sekundárneho prúdu sa dostane cez sekundárne vinutie.
2. Zbaliť dizajn s páskou, aby sa diely udržali spolu;
3. Odstráňte povlak z koncov drôtu;
4. Pripojte holé vodiče na konce ampérmetra;
5. Pripojte sieťové napätie k železnému krúžku. Použite merania na ampérmetri na stanovenie konverzného faktora, aby ste mohli určiť transformačné parametre a porovnať ich s dátami zo sekundárneho vinutia;
6. Vložte testovaný elektrický kábel do ampérmetra. Porovnajte údaje a zmeňte počet otočení, ktorý chcete upraviť.

Foto - Jednoduchý transformátor

Transformátor zbernice a impulzov sa teda môže pridať k linke už na mieste, odpojiteľné jadro môže byť vyrobené pripojením štyroch mäkkých železných tyčí k elektrickej linke, čím bližšie - tým lepšie. Tri tyče musia byť navinuté vopred. Štvrtý, ak je to potrebné, nemôžete zabaliť, stačí ho prilepiť lepiacou páskou.

Výpočet transformátora

Výpočet výkonových transformátorov vo voľnobehu, pri ktorom je počiatočné napätie 1 a sekundárne 160, s vnútorným odporom 0,2 Ω sa uskutočňuje podľa tohto vzorca. V našom príklade je primárny prúd 800 A, táto technika sa môže prispôsobiť akémukoľvek prúdu:

Is = Ip (Np / Ns) = 800 (1/160) = 5 A

Vidíme vyššie, že zo sekundárneho vinutia bol transformátor pripojený cez ammeter, ktorý má veľmi malý odpor, pokles napätia na sekundárnom vinutie je len 1,0 voltov s celkovou hodnotou primárneho prúdu na vinutí. Ak je ammeter odstránený, sekundárne vinutie sa otvorí a transformátor pôsobí ako zosilnenie, čo má za následok veľmi vysoké napätie, ktoré sa rovná pomeru: Vp (Ns / NP), prúd je regulovaný na sekundárnom vinutie. Vzorec sa môže meniť, ak máte niekoľko vinutia alebo slabšie zariadenie, navyše tu nie je zohľadnený prúd bez napájania transformátora. Je potrebné pamätať na to, že pripojenie meracieho prístroja cez prúdový transformátorový vzorec môže mať trochu iný vzhľad, pretože bude zohľadnená aj priepustnosť dávkovacieho zariadenia.

Na výber požadovaného výkonu transformátora je potrebné vypočítať požadované napätie všetkých elektrických zariadení v dome a potom zhrnúť výsledné množstvo a charakteristiky prúdového napätia transformátora (IVC). Ak sa tieto hodnoty neberú do úvahy, je možné preťaženie a ochrana pri dosiahnutí vysokého zaťaženia siete nedosiahne požadovanú úroveň.

Pred pripojením dokončeného transformátora sa musíte poradiť so špecialistom, pomôže vám identifikovať nedostatky, ktoré by ste mohli prehliadnuť.

Ako si vybrať transformátor

Overenie súčasných transformátorov na mieste, opravy a testovanie sa vykonáva povinne, mnohé podniky (Samara a Jekaterinburg Works, Kaluga Holding, Sverdlovsk Current Transformers Works atď.) Poskytujú takéto služby. Výmena niektorých častí musí byť vykonaná buď autorizovaným predajcom alebo zástupcom konkrétneho výrobcu.

Tiež je potrebné vedieť, čo znamenajú konvencie:

Foto - legenda

Ich interpretácia vám pomôže vykonať inštaláciu zariadení, ako aj pochopiť prácu. Každé označenie je štandardizované. Uistite sa, že transformátor má multiplicitu, môže sa líšiť v závislosti od konkrétneho modelu, preto dôkladne preskúmajte cestovný pas transformátora a katalóg určitých spoločností.

Pripojenie sa vytvorí, keď je sieť úplne odpojená, navyše je žiaduce, aby práca vykonávala špecialista. Je možné ho namontovať na vonkajšiu lištu, v špeciálnych transformátorových skrinkách, na podložke na otvorenie, priamo na elektrickom paneli.

Priemerné náklady na takéto zariadenie v závislosti od jeho cieľa sa pohybujú od 30 000 rubľov po 100 000 a viac, sú možné nominálne hodnoty až 10. Cena je z veľkej časti spôsobená výkonom a kapacitou, čím je nižší povolený výkon - tým lacnejší bude regulátor, výber sa vykonáva individuálne. Je veľmi dôležité skontrolovať transformátor na mieste, aby vyhovoval špecifikovaným vlastnostiam. Prevádzková doba prístroja je až 10 rokov, v závislosti od kapacity na nákup transformátora prúdu, testovacieho intervalu prístroja 220 220 - 2 roky.

Niekedy je potrebné vedieť - čo prúd toku v elektrickom obvode. Ak je prúd nízky, môže sa na tento účel použiť jednoduchý rezistor. Ak prúd dosiahne indecentné hodnoty (napríklad v transformátoroch Tesla), je potrebné hľadať iné metódy merania. Jednou z týchto metód je použitie prúdového transformátora.

Čo je to?

Súčasný transformátor, na krátky čas, nazývame ho TT, sa používa všade. Napríklad v elektromeroch a rozvodniach. Budeme uvažovať, ako sa dá použiť na meranie prúdu v pulzných zdrojoch energie - zváračky, transformátory Tesla atď. Malo by sa okamžite poznamenať, že pomocou CT je možné merať len striedavý prúd, ale nie konštantný!

Takže TT nám umožňuje merať veľmi vysoký prúd. Aký je rozdiel medzi TT a bežným transformátorom? Ale nič! Názov bol vynájdený vzhľadom na rozsah a charakteristickú konštrukciu - cievku na toroidnom jadre, cez ktoré prechádza drôt.

TT konvertuje prúd, ktorý prechádza cez tento prúd, do proporcionálneho napätia. Napríklad, ak 100A prechádza cez transformátor, potom výstup 1B, a ak to prejde 200A, potom budeme mať 2V na výstupe.

Základné pomery

Po vykonaní niekoľkých jednoduchých matematických výpočtov je možné uistiť sa, že pre prúdy v TT vinutíach s veľmi veľkým pomerom transformácie napätia a sekundárnym vinutím s krátkym prúdom platí pre prúd vinutia nasledujúci zákon:

Aby ste premenili prúd na napätie, použite konvenčný odpor. Typické zapnutie CT:

Napätie, ktoré padá na odpor R, sa podľa Ohmovho zákona rovná E = IR. Závislosť výstupného napätia CT na prúde je teda určená jednoduchým vyjadrením:

Napríklad zvážte transformátor Tesla, kde preteká prúd 500 A cez TT. Ak máme prvé otočenie v primárnom vinutí (áno, len drôt v kruhu sa počíta ako jedno otočenie) a 1000 otáčok v sekundárnom vinutie, potom prúd v sekundárnom vinutie bude 0,5A. Ak budeme brať odpor R1 = 2 ohm, potom pri plnom prúde klesne o 1 volt.

Len? Iný by bol!

aplikácie

Pretože už vieme, aký je súčasný transformátor, premýšľame nad tým, kam ho dať. Okrem skutočnosti, že je možné merať veľké prúdy, je možné vytvoriť aj oscilátory s aktuálnou spätnou väzbou. Prakticky všetky DRSSTC sú práve to. Môžete tiež organizovať ochranu proti nadprúdu, bez takejto ochrany väčšina pulzných napájacích jednotiek je "živá mŕtva".

Fázové oneskorenie

Pri použití automatického oscilátora je dôležitá ďalšia charakteristika TT - oneskorenie signálu.

Z dôvodu týchto faktorov môže dôjsť k oneskoreniu signálu.

Indukčný rozptyl TT spolu s výstupným odporom vytvára dolný filter.

Internálna kapacita v TT môže spôsobiť fázový posun.

Ak chcete analyzovať obe tieto situácie, načrtol som v SWCad jednoduchý model.

Výsledky simulácie pre komunikáciu = 1

K. komunikácia = 0,5

Výsledky simulácie sú veľmi podobné jednomu transformátoru. Nie je žiadne omeškanie. Iba amplitúda sa stáva o niečo menej predvídateľnou - určuje sa produktom spojovacích koeficientov v obidvoch transformátoroch.

Záver - v prevažnej väčšine prípadov možno použiť niekoľko CT zapojených do série.

Obdĺžnikový výstup

Často je potrebné získať obdĺžnikový výstupný signál z výstupu sínusovej vlny z CT. Samozrejme, to môže byť vykonané pomocou porovnávača, avšak vysokorýchlostné komparátory sú drahé a vyžadujú od vývojára špeciálne zručnosti. Je ľahšie zostaviť nasledujúcu, takmer štandardizovanú schému:

Aké sú také ťažkosti? Zenerové diódy sú veľmi pomalé zariadenia. Na zvýšenie obmedzovača rýchlosti sa pridávajú Schottky diódy. Keď sa napätie zmení na polaritu, diódy Schottky sa rýchlo zatvoria a zenerové diódy zabraňujú poškodeniu signálu. Tento obmedzovač vydá signál + -5 voltov. Poznamenávam, že signál musí byť nevyhnutne symetricky obmedzený, inak nastane fázový posun.

Diodová zástrčka sa nemôže umiestniť hneď po CT, pretože emisie z výkonovej časti meniča padnú do citlivej riadiacej elektroniky riadiacej elektroniky.

dizajn

Všimnite si, že TT funguje ako zdroj prúdu a čím viac sa otáča, tým bližšie bude TT k ideálnemu prúdovému zdroju a tým presnejšie bude čítanie. Aj čím viac závitov, tým menšie prúdy pretekajú rezistorom, a preto sa rozptýlený výkon na ňom znižuje. Je to obmedzujúca sila rezistora, ktorá je zvyčajne určujúcim faktorom pre počet zákrut v amatérskych konštrukciách.

Aby sa transformačný pomer zväčšil, primárne vinutie je zvyčajne vyrobené len z jedného otáčka a v sekundárnom vetre je okolo tisícky navinutých.

Problém saturácie jadra sa veľmi zriedka prejavuje v prúdových transformátoroch. Čo je saturácia a ako s ňou pracovať, môžete si prečítať v článku.

Ako drôt pre sekundárne vinutie je potrebné vybrať drôt s najväčším možným prierezom - takto sa znižuje chyba merania.

Priemyselné TT

Prirodzene, priemysel vyrába obrovský rozsah prúdových transformátorov. Sú dobre naladené a môžu byť použité na presné merania. Prirodzene, existujú problémy s dostupnosťou neepických veličín. Napríklad v Kyjeve som v obchode "rádiomag" videl niekoľko TT

Na moje prekvapenie je na TT veľmi málo materiálov. Ale Wikipedia vie, čo to je.

Zavedenie TT do elektromerov. Popisuje tiež malú teóriu.

Prúdový transformátor
olejom chladený
a porcelánové pneumatiky

Na meranie veľkého striedavého prúdu je vopred redukovaný na bežnú hodnotu (zvyčajne až 5A) pomocou prúdových transformátorov.

Transformátor prúdu je transformátor, v ktorom je za normálnych prevádzkových podmienok výstupný signál výstupný signál, ktorý je takmer proporcionálny k primárnemu prúdu a ak je správne zapnutý, je v porovnaní s ním v fáze posunutý o uhol blízky nule.

Popis súčasných transformátorov, značiek: ZNOL, NLL, NOL, NOLP, OM, T-0,66, TZL, TZLM, TZRL, TL, TLK, TLSH, TNSH, TNSH, TOL, TPOL, TSL.

Spínací obvod prúdového transformátora

   Schematický diagram aktuálneho transformátora.

Na schéme:

1 - primárne vinutie transformátora prúdu;
   2 - sekundárne vinutie transformátora prúdu;
   3 - spoločné magnetické jadro;
   4 - vodič s vysokým napätím;
   Prúdový prúd I;
   Φ 1 - striedavý magnetický tok vytvorený prúdom I 1;
   I 2 - prúd prúdiaci v sekundárnom vinutie pod pôsobením F 1;
   Φ 2 - striedavý magnetický tok generovaný prúdom I 2;

Primárne vinutie transformátora prúdu, ktoré má malý počet závitov, je zapojené do série s vedením, v ktorom sa meria alebo monitoruje prúd. V sekundárnom okruhu prúdového transformátora je zariadenie s nízkym odporom. Takýmto zariadením môže byť ammeter, prúdová cievka s wattmetrom, počítadlo, iné meracie zariadenie alebo relé. Zariadenia v sekundárnom okruhu obsahujú tak, že pozitívny smer prúdu v zariadení sa zhoduje so smerom pozitívneho smeru prúdu v riadenom obvode.

Pri vysokonapäťovom transformátore je primárne vinutie izolované od sekundárneho napätia pre plné prevádzkové napätie. Jeden koniec sekundárneho vinutia je obvykle uzemnený. Preto má potenciál blízky potenciálu krajiny.

Do sekundárneho obvodu transformátora prúdu môže byť zapojených niekoľko zariadení ich zapojením do série tak, aby prechádzal cez ten istý prúd. Nie je však žiadúce zahrnúť veľký počet meracích zariadení do sekundárneho obvodu transformátora prúdu, pretože zvyšuje odolnosť transformátorov voči zaťaženiu a znižuje presnosť merania.

Prúdové transformátorové zariadenie

Prúdový transformátor má jadrové, primárne a sekundárne vinutie. Zvyčajne sa vyrábajú s takým transformačným pomerom, že prúd na sekundárnej strane je štandardný. (1, 5 a 10A)

Primárne vinutie prúdového transformátora je zahrnuté do série v sérii, a preto sa znižuje strata energie a napätie, prierez primárnych vinutia je veľký a počet závitov je jeden alebo viac. Počet závitov sekundárneho vinutia je vždy väčší ako počet závitov primárneho. Prierez drôtov navíjania sekundárneho vinutia je relatívne malý.

Podľa konštrukčných znakov sú transformátory prúdu rozdelené na prepojovacie (alebo ôsmimenzionálne) transformátory, v ktorých primárne vinutie má tvar prstenca so závitom cez jadro; prípojnica (alebo tyč) - jadro (alebo pneumatika) slúži ako primárne vinutie, slučka - primárne vinutie má tvar predĺženej slučky; cievka - primárne vinutie je vyrobené vo forme cievky.

Primárne vinutia prúdových transformátorov môžu byť jedno alebo viac závitov. V jednom otočnom vinutí je cievka drôt, tyč alebo zbernica prechádzajúca oknom magnetického systému; toto vytvára slučku uzatvorenú cez zaťažovací obvod. Príkladmi takéhoto zariadenia sú zabudované prúdové transformátory používané v silových transformátoroch a olejových ističoch.

Sekundárne vinutia prúdových transformátorov pokrývajú magnetický systém a vytvárajú okruh prostredníctvom sekundárnych zaťažovacích obvodov (elektrické meracie a reléové ochrany, poplachy atď.). Sekundárne vinutia sa často vyrábajú s pobočkami; Začiatky sú konce a vetvy vinutia spojené s terminálmi svorkovnice. Primárne vinutia majú svorky na otočenie závitov paralelne alebo v sérii. Takéto vinutia zariadenia umožňujú použitie prúdového transformátora pre rôzne menovité sekundárne prúdy.

Účel prúdového transformátora

Prúdové transformátory sú v závislosti od cieľa rozdelené na prúdové transformátory na meranie a transformátory prúdu na ochranu. Transformátory prúdu často kombinujú obe funkcie a môžu byť použité ako na meranie, tak aj na ochranu.

Prúdové transformátory na meranie sú navrhnuté na prenos informácií do meracích prístrojov. Sú inštalované vo vysokonapäťových obvodoch alebo v obvodoch s vysokým prúdom, to znamená v obvodoch, v ktorých nie je možné priame pripojenie meracích prístrojov. Prúdový transformátor na meranie poskytuje:

• Prepočet striedavého prúdu ľubovoľnej hodnoty na striedavý prúd prijateľný na priame meranie pomocou štandardných meracích prístrojov;
• Izolácia meracích prístrojov, ku ktorým má zamestnanec prístup, z okruhu vysokého napätia.

Prúdové transformátory na ochranu sú určené na prenos informácií o meraní na ochranné a riadiace zariadenia. Prúdový transformátor na ochranu poskytuje:

• Konverzia striedavého prúdu akejkoľvek hodnoty na striedavý prúd prijateľné na napájanie ochranných zariadení;
• Izolačné relé, ku ktorým pristupuje servisný personál, z obvodu vysokého napätia.

Prúdový transformátor vo vysokonapäťovom zariadení je potrebný aj v prípadoch, keď nie je potrebné zníženie prúdu meracích prístrojov alebo relé.