Амперметр — измеряем ток: назначение, схемы подключения, типы
Амперметр – это электроизмерительный прибор, предназначенный для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то есть устройство для измерения тока.
Амперметр подключается последовательно, с тем участком электроцепи, где предполагается измерять ток. Так как ток, который он измеряет зависит от сопротивления элементов цепи, то сопротивление амперметра должно быть максимально низким (очень маленьким).
Это позволяет уменьшить влияние устройства для измерения тока на измеряемую цепь и повысить их точность.
Шкалу прибора градуируют в мкА, мА, А и кА, и в зависимости от требуемой точности и пределов измерения выбирают подходящий прибор. Увеличение измеряемой силы тока добиваются путем включения в цепь шунтов, трансформаторов тока, магнитных усилителей. Это позволяет увеличить предел измеряемой величины тока.
Схемы подключения амперметра
Рисунок — Схема прямого включения амперметра
Рисунок — Схема косвенного включения амперметра через шунт и трансформатор тока
Сфера применения амперметров
Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:
— электролабораториях;
— автомобилестроении;
— точных науках;
— строительстве.
Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.
Типы амперметров
Исходя из вида отсчетного устройства амперметры делятся на приборы с:
— со стрелочным указателем;
— со световым указателем;
— с пишущим устройством;
— электронные устройства.
По принципу действия амперметры разделяются на:
1. Электромагнитные – предназначены для использования в цепях постоянного, переменного тока. Обычно используются в привычных электроустановках переменного тока с частотой 50 Гц.
2. Магнитоэлектрические — предназначены для фиксации силы тока малых значений постоянного тока. Они имеют магнитоэлектрическое измерительное устройство и шкалу с проградуированными делениями.
3. Термоэлектрические приборы предназначены для измерения силы тока в цепях высоких частот. В состав таких приборов входят магнитоэлектрический механизм, выполненный в виде проводника, к которому приваривается термопара. Протекающий по проводку ток вызывает его нагрев, который фиксируется термопарой. Формирующееся излучение своим влиянием вызывает отклонение рамки на угол, который пропорционален силе тока.
4. Ферродинамические приборы — состоят из замкнутого магнитопровода, выполненного из ферромагнитного материала, сердечника и неподвижной катушки. Характеризуются высокой точностью измерения, надёжностью конструкции и низкой чувствительностью к воздействию электромагнитных полей.
5. Электродинамические устройства предназначены для замеров величины силы тока в цепях постоянного / переменного токов повышенных частот (до 200 Гц). Они чувствительны к перегрузкам и внешним электромагнитным полям. Но из-за высокой точности замеров их используют в роли контрольных приборов для поверки действующих амперметров.
6. Цифровые амперметры – современная модель приборов, сочетающая преимущества аналоговых приборов. На сегодня такие устройства завоевывали лидирующие позиции. Это объясняется удобством в работе, легкостью использования, небольшими размерами и высокой точностью получаемых результатов измерений. Кроме того, цифровые приборы можно использовать в разнообразных условиях: он не боится тряски, вибрации и пр. воздействий.
Рассмотрим несколько амперметров разных производителей и разных типов:
1. Амперметры Ам-2 DigiTOP
Технические характеристики:
— Количество входов 1
— Измеряемый переменный ток 1 50 А
— Погрешность измерения 1%
— Дискретность индикации 0,1 А
— напряжение питания -100-400 В, 50 (+1) Гц Габаритные размеры 90x51x64 мм
Работоспособность и долговечность бытовой электротехники зависят от качества получаемой электроэнергии. Как правило, к выходу из строя электронной техники, будь то холодильники, телевизоры или стиральные машины, приводит повышение напряжения выше допустимых пределов. Наиболее опасно длительное повышение напряжения выше допустимой отметки. При этом выходят из строя блоки питания электронной техники, перегреваются обмотки электродвигателей, нередко происходит возгорание.
2. Амперметр лабораторный Э537
Данный прибор (амперметр Э537) предназначается для точного измерения силы тока в цепях переменного и постоянного тока.
Класс точности 0,5.
Диапазоны измерения 0,5 / 1 A;
Масса 1,2 кг.
Технические характеристики амперметра Э537:
Конечное значение диапазона измерений 0,5 А/1 А
Класс точности 0,5
Область нормальных частот (Гц) 45 — 100 Гц
Область рабочих частот (Гц) 100 — 1500 Гц
Габаритные размеры 140 х 195 х 105 мм
3. Амперметр СА3020
Цифровое устройство амперметр базовой модели выпускается в нескольких типовых модификациях в зависимости от базового значения параметров замеряемого тока. При заказе данной модели цифрового амперметра, требуется заявить, с каким базовым параметром силы тока Вам придётся работать: 1 А, 2 А или 5 А.
Базовые параметры замеряемого тока, Iн-1 Ампер (СА3020-1), 2 Ампер (СА3020-2) или 5 Ампер (СА3020-5);
Границы замеряемых токов от 0,01 Iн до 1,5 Iн;
Диапазон частот по замеряемым токам от 45 до 850 Герц;
Границы базовой допускаемой существующей погрешности ±0,2% к оптимальному значению параметров замеряемой силы тока;
напряжение по питанию — сеть переменного тока напряжением (85-260) Вольт и частотой (47-65) Герц или постоянное напряжение (120 — 300) Вольт;
Потребляемая устройством мощность не больше чем 4 ВА;
Размерные габариты 144x72x190 мм;
Масса не больше чем 0,55 кг;
Мощность, потребляемая измерительной цепью амперметров серии 3020, не превышает: для СА3020-1 – 0,12 ВA; для СА3020-2 – 0,25 ВA; для СА3020-5 – 0,6 ВA.
Источник: https://pue8.ru/elektrotekhnik/813-ampermetr-naznachenie-skhemy-podklyucheniya-primenenie-tipy.html
Назначение и применение трансформаторов тока
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта «Заметки электрика».
Мы уже с Вами много говорили про трансформаторы тока (ТТ) и сегодня я решил открыть новый раздел на сайте, посвященный полностью этой теме.
Чтобы начать изучать данный раздел, необходимо точно понимать их смысл и назначение.
Самое главное назначение трансформаторов тока — это преобразование первичного переменного тока сети до значений, безопасных для его измерений.
Вторым назначением трансформаторов тока является отделение низковольтных приборов учета и реле, подключенных ко вторичной обмотке, от первичного высокого напряжения сети. Этим обеспечивается электробезопасность оперативного и ремонтного персонала электрослужбы.
Трансформаторы тока нашли широкое применение в цепях релейной защиты. С помощью трансформаторов тока получают питание токовые цепи защиты. В случае повреждений или ненормальных режимов работы электрооборудования от ТТ зависит правильное и надежное срабатывание устройств релейной защиты.
Также трансформаторы тока применяются для питания цепей измерения и учета электроэнергии.
Пример 1
В первом примере я покажу Вам как выполнен учет электроэнергии на мощном потребителе с током нагрузки примерно 400 (А). Соответственно, при таком большом токе нагрузки подключать электросчетчик и другие приборы учета (амперметр) прямым включением в сеть НЕ ДОПУСТИМО!!! Они сгорят и выйдут из строя. Поэтому в этом случае необходимо применить ТТ с коэффициентом трансформации 400/5 или еще больше.
На фотографии ниже показаны низковольтные трансформаторы тока с коэффициентом трансформации 400/5. Они установлены на присоединении отдельного потребителя подстанции напряжением 0,23 (кВ) с изолированной нейтралью. Первичные их обмотки подключены последовательно к силовым выводам фазы «А» и «С» (схема неполной звезды).
А ко вторичным обмоткам ТТ подключен трехфазный счетчик электрической энергии САЗУ-ИТ и щитовой амперметр Э378.
Трехфазный индукционный счетчик САЗУ-ИТ.
Читайте статью о конструкции и схеме подключения подобного трехфазного индукционного счетчика САЗУ-И670М.
Вторичные провода выполняются медным проводом сечением 2,5 кв.мм. В начале вторичные провода с трансформаторов тока идут на промежуточный клеммник, а с него уже на приборы учета. На этот же клеммник подключаются цепи напряжения.
Про все действующие схемы подключения счетчика через трансформаторы тока я уже Вам рассказывал и на этом останавливаться сейчас не буду. Вот знакомьтесь:
Конечно же, на фото я показал Вам «старенькое» электрооборудование. Но смысл от этого не меняется. Вот так выглядит электрооборудование по современнее.
В этом случае первичные обмотки трансформаторов тока подключены последовательно во всех фазах. Вторичные обмотки соединяются проводами с электросчетчиком через испытательную переходную коробку (КИП).
Пример 2
Аналогично можно сказать и про цепи релейной защиты.
Во втором примере я покажу Вам как выполняется релейная защита на потребителе напряжением 10 (кВ), с током нагрузки примерно 1000 (А). Соответственно, при таком большом токе нагрузки и высоком напряжении сети, подключать реле прямым включением в сеть НЕ ДОПУСТИМО!!!
В этом случае нам необходимо применить высоковольтные трансформаторы тока ТПЛ-10 с коэффициентом трансформации 1000/5 (для питания обмоток токовых реле) и измерительные трансформаторы напряжения, например, НТМИ-10, с коэффициентом 10000/100 (для питания обмоток реле напряжения и электросчетчиков).
В релейном отсеке ячейки КРУ установлены токовые реле защиты на базе РТ-40.
На двери релейного отсека размещены трехфазный счетчик СЭТ-4ТМ.03М.01 и щитовой амперметр Э30.
Как выполнено подключение такого счетчика я подробно рассказывал в этой статье: подключение счетчика СЭТ-4ТМ.03М.01 через два трансформатора тока и трансформаторы напряжения в сеть 10 (кВ)
С помощью ТТ возможно установить приборы учета и реле, подключенные ко вторичным цепям, на значительные расстояния от контролируемых и измеряемых участков сети.
Например, амперметры всех потребителей подстанции, могут быть установлены в удобном и отапливаемом помещении (щитовой или пульте учета) для контроля их нагрузки.
Ниже я представляю Вашему вниманию список статей на тему ТТ (список будет пополняться по мере написания статей):
Источник: http://zametkielectrika.ru/transformatory-toka/
Трансформаторы тока и напряжения
Перед тем, как рассказать об измерительных трансформаторах – немного теории. Трансформатор – элемент электрической цепи, преобразующий величину переменного напряжения. Трансформаторы могут быть:
- понижающими, выдающие на выходе меньшее напряжение, чем на входе;
- повышающими, выполняющие противоположное преобразование;
- разделительные, не изменяющие величину напряжения, применяющиеся для гальванической развязки между участками электрической сети.
Повышающие и понижающие трансформаторы обратимы: если подать номинальное выходное напряжение трансформатора на его вторичную обмотку, на первичной мы получим номинальное входное напряжение.
С токами в обмотках происходит обратная картина. Первичная обмотка рассчитывается на ток, соответствующий номинальной мощности трансформатора. Под мощность выбирается и сечение магнитопровода, и диаметр обмоточного провода первичной обмотки.
Ток вторичной обмотки понижающего трансформатора может быть больше тока в первичной во столько раз, во сколько меньше ее напряжение. Это отношение называется коэффициентом трансформации. Поэтому сечение обмоточного провода вторичной обмотки у понижающего трансформатора больше. У понижающего – все наоборот. У разделительного – все одинаково.
Зачем нужны измерительные трансформаторы напряжения
В электроустановках до 1000 В измерение напряжения производят, подключая вольтметры непосредственно к шинам или другим контролируемым участкам сети. Но в сетях 6 кВ и выше это невозможно, потому что:
- при измерении высокого напряжения требуется понизить его величину до размера, воспринимаемого рамкой стрелочного прибора или электронным преобразователем цифрового. Резистивные делители не выполнят задачу с требуемой точностью, а применение понижающего трансформатора сделает прибор громоздким;
- изоляция проводников для подключения прибора должна выдерживать номинальное напряжение электроустановки. Кроме того, должны соблюдаться междуфазные расстояния, требуемые ПУЭ. Выполнить это невозможно.
Трансформатор напряжения НОЛ
Поэтому для измерений величину напряжения понижают, и для этого нужен трансформатор напряжения
Трансформаторы напряжения и их конструкция
На какое бы напряжение не была рассчитана первичная обмотка трансформатора напряжения, напряжение на вторичной его обмотке стандартно – 100 В.
Это сделано для унификации: счетчику электроэнергии без разницы, в какой электроустановке работать – 6 кВ, 10 кВ или более.
Если он предназначен для эксплуатации с трансформаторами напряжения, в его технических характеристиках в графе «номинальное напряжение» указано: «3х100 В». Цифра «3» означает, что для измерений к нему подключаются три фазы.
Конструктивно трансформаторы напряжения выполняются:
- элемент преобразования одной фазы напряжения в своем корпусе, при трехфазном напряжении устанавливаются три таких трансформатора;
- один корпус содержит трансформатор для преобразования всех трех фаз.
Трехфазный трансформатор напряжения НАМИ
Первичные обмотки трехфазных трансформаторов соединяются в звезду.
Вторичных обмоток у трансформаторов напряжения несколько:
- обмотка для приборов учета, имеющая класс точности 0,5s;
- обмотка для измерительных приборов – класс точности 0,5;
- обмотка для устройств релейной защиты – класс 10Р;
- обмотка для разомкнутого треугольника – класс 10Р.
Класс точности имеет значение при учете и измерениях. Но есть еще один нюанс: измерительная обмотка трансформатора работает в заявленном классе точности, если не превышена допустимая нагрузка на нее. Поэтому, вместе с классом, на бирке трансформатора указывается допустимая мощность, превышать которую нельзя.
Трансформатор напряжения НОМ-10
Еще один фактор, изменяющий класс точности – сопротивление соединительных проводников. Если прибор учета или амперметр находится вдали от трансформатора напряжения и подключен контрольным кабелем с жилами недостаточного сечения, то значение напряжения на нем будет меньше, чем на трансформаторе.
Выводы вторичной обмотки трансформатора напряжения, используемого для коммерческого учета, закрывают крышкой и пломбируют.
Первичные обмотки трансформаторов напряжения защищают предохранителями. Для защиты вторичных обмоток раньше тоже применяли предохранители, но теперь их заменили автоматические выключатели.
Три однофазных трансформатора ЗНОЛ, собранные вместе
А теперь – вспомним теорию в начале статьи. Основная опасность при работе на трансформаторах напряжения состоит в явлении обратной трансформации.
Если по каким-то причинам на вторичную обмотку попадет напряжение 100 В, то первичная окажется под номинальным напряжением электроустановки. Работающие в ячейке люди окажутся под напряжением.
Поэтому при выводе в ремонт трансформатора напряжения принимают меры. Исключающие обратную трансформацию.
Зачем нужны трансформаторы тока
Одна из причин, из-за которых в электроустановках выше 1000 В устанавливают трансформаторы тока – та же, что и для трансформаторов напряжения. Невозможно обеспечить изоляцию цепей для подключения приборов.
Но есть дополнительные факторы, вынуждающие использовать их и в электроустановках выше 1000 В:
- максимальный ток, на который рассчитаны электросчетчики прямого включения – 100 А. Токи выше 100 А требуется понизить.
- включение амперметров последовательно с нагрузкой снижает надежность электроснабжения;
- вольтметр подключается к шинам через предохранители или автоматический выключатель, выводы амперметра защитить невозможно. Ток короткого замыкания в амперметре равен току КЗ на шинах. Ошибки в эксплуатации приводят к тяжелым последствиям, а неисправности прибора выводят его из строя навсегда. Поэтому и требуется выполнить гальваническую развязку амперметра с сетью.
- Заменить амперметр прямого подключения можно, только отключив нагрузку.
Принцип действия и конструкция трансформаторов тока
Трансформатор тока тоже имеет первичную и вторичную обмотку. Но особенность его в том, что первичная обмотка имеет один или несколько витков, а в большинстве изделий представляет собой шину, проходящую через корпус трансформатора. Вариант – трансформаторы, не имеющие собственной первичной обмотки. Они надеваются на шину с измеряемым током или через них пропускается провод, жила кабеля.
Варианты конструктивного исполнения трансформаторов тока до 1000 В
Вторичная обмотка у трансформатора тока на напряжение до 1000 В одна, но у высоковольтных их – минимум две, но бывает и больше. Работает он аналогично повышающему трансформатору, поэтому – все, что сказано в начале статьи о соотношении токов в них для него справедливо.
Номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока всегда равен 5 А, на какой бы ток не была рассчитана первичная. Классы точности обмоток для подключения аппаратуры различаются так же, как и у трансформаторов напряжения.
Но вот подключить к трансформатору тока, используемому для учета электроэнергии, ничего больше не получится. По правилам, кроме счетчика, там не должно быть ничего.
И если для аппаратов выше 1000 В это требование легко выполнить (один трансформатор имеет несколько обмоток), то для электроустановок до 1000 В при необходимости устанавливают по два трансформатора на одну фазу: один – для учета, другой – для всего остального (амперметры, ваттметры, устройства защиты, компенсация реактивной мощности). Выводы вторичной обмотки для коммерческого учета у всех трансформаторов закрываются крышкой и пломбируются.
Установка трансформаторов тока в ячейке выше 1000 В
Трансформатор тока должен работать в замкнутой на нагрузку или накоротко вторичной обмоткой.
Иначе на ней наводится ЭДС далеко не безопасной величины как для людей, так и для электрооборудования. При обрыве во вторичных цепях можно получить смертельный удар током, даже проведя рукой рядом с клеммами амперметра или счетчика.
А электронные схемы на входе приборов выйдут из строя под действием высокого напряжения.
Поэтому для замены амперметров и электросчетчиков в токовых цепях устанавливают специальные клеммы, на которых перед демонтажем прибора обмотку трансформатора закорачивают. Для приборов учета рядом устанавливают клеммы для отключения цепей напряжения.
Это функции совмещены в специальном устройстве, называющимся «колодка клеммная измерительная». Для коммерческих цепей учета эти коробки пломбируются, для чего винт, крепящий ее крышку, имеет прорезь в головке (как у винтов крепления крышки корпуса электросчетчика).
про трансформаторы тока
Почему нельзя размыкать вторичную обмотку трансформатора тока и зачем ее обязательно заземлять? Попутно вы узнаете о технических характеристиках и конструкции трансформаторов тока, особенностях их применения.
Источник: http://electric-tolk.ru/transformatory-toka-i-napryazheniya/
Подключение амперметра к трансформатору тока
Если при измерении электрического тока Вы используете амперметр с пределом 1, 5 или даже 10А, а нагрузка будет составлять значение больше этой предельной величины амперметра, то Вам может помочь измерительный трансформатор тока с необходимым коэффициентом.
Напомню, что амперметр включается в электрическую цепь последовательно. А как же будет подключаться амперметр при использовании трансформатора тока?
В общем случае на тт будут два измерительных вывода для подключения амперметра. Подключение же первичного тока к тт происходит последовательно, но имеет особенности в зависимости от типа аппарата, о чем и поговорим ниже.
Подключение амперметра к утт5
Начнем с простого: у нас есть один амперметр и один ТТ с необходимым коэффициентом. Например, амперметр Э-59 и трансформатор тока УТТ-5.
На тт есть выходы измерительные (и1, и2) для подключения вторичного тока (к амперметру) и выходы первичные (общий, 15а, 50а). Так же есть отверстие, через которое можно протянуть кабель по которому будет течь ток, в случае, если известно, что его величина будет более 50А. В принципе все просто: и1 и и2 к амперметру напрямую, нагрузку же либо витками через отверстие, либо на зажимы (общий, 15а, 50а).
Подключение амперметра к и54
Также может встретиться трансформатор тока И54. У него также есть измерительные колки (и1, и2), к которым подключается амперметр напрямую для измерения вторичного тока. Отверстие, куда можно продевать кабель отсутствует. И есть колки первичного тока (л1, л2). Вся магия данного тт состоит в колках, которые расположены в верхней части прибора.
В принципе, на корпусе расположена схема, взглянув на которую можно обо всем догадаться, при условии наличия опыта. Плюс, всегда перед работой с прибором необходимо прочитать документацию на него.
Верхний колок используется при транспортировке и на выключенном приборе. В центральном положении он замыкает первичную обмотку. Левое и правое отверстия нужны для установки в них колка во время работы, чтобы не потерять его вероятно. Доставая колок из центрального отверстия мы размыкаем верхнюю цепочку первичной обмотки тт.
Второй колок, расположенный ниже, используется для выбора коэффициента трансформации. То есть у нас две параллельные ветки.
Порядок такой — верхний колок в центральное положение, нижний в гнездо тока требуемой величины, к и1 и и2 подключаем амперметр, затем подключаем л1 и л2 последовательно в цепь, после чего верхний колок ставим в боковое отверстие или убираем.
Следует помнить, что запрещено раскорачивать вторичную обмотку под нагрузкой, так как это приведет к увеличению погрешности и может вывести тт из строя, пробив изоляцию.
Пересчет тока амперметра при использовании ТТ
Для определения точного значения тока, измеренного по амперметру через трансформатор тока необходимо знать:
- Предел амперметра по току
- Шкалу амперметра в единицах
- Коэффициент трансформации ТТ
- В некоторых случаях надо знать число витков измеряемого кабеля через тт, для определения коэффициента тт по табличке самого аппарата
Допустим предел амперметра 2,5 А, число делений 150, коэффициент трансформации 100/5. И получили при измерении 67 делений. Сколько же это в амперах?
Получаем: вся шкала 2,5А — 150 делений; Значит Х ампер это 67 делений. Из этой пропорции получаем вторичный ток =2,5*67/150=1,117 А. Далее этот вторичный приводим к первичному умножив на коэффициент трансформации равный 20. Получаем, что измеряемый ток равен 22,3 А. Примерно так можно считать.
Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями
Последние статьи
Причины повреждения кабелей
Определение температуры термосопротивления по ГОСТ
Расчет тока трансформатора по мощности и напряжению
Выпрямительные диоды: расшифровка, обозначение, ВАХ
Самое популярное
Единицы измерения физвеличин
Напряжение смещения нейтрали
Источник: https://pomegerim.ru/izmeritelnye-pribory/podklu4enie-ampermetra-4erez-tt.php
Что такое трансформаторы тока
16 Марта 2020
В числе задач, которые решает электротехника – проведение профессиональных измерений при больших значениях величин. В качестве вспомогательного оборудования при проведении «исследований» выступает трансформатор тока. Основными элементами прибора выступают его обмотки.
Для производства «измерений» осуществляется последовательное подключение первичной обмотки к сети переменного (исследуемого) тока. При этом вторичный контур прибора замыкается на контрольно-измерительную аппаратуру.
В числе ведущих характеристик трансформатора высокая точность, которая достигается постоянным пропорциональным соотношением значений тока между обмотками. В целях исследований могут применяться прибора с большим количеством обмоток.
Главным отличием прибора для измерения токов от аналогичных устройств мощности или напряжения является использование нескольких витков. Первичная обмотка изготавливается в виде катушки или плоского, установленных на сердечник. Есть и другие варианты исполнения, например, в виде шины, расположенной на центральном отверстии. В нашем случае применяются трансформаторы тока Т-0,66 и ТШП.
Особенности вспомогательных приборов
Компоновка первичной обмотки трансформатора обычно не имеет более одного витка. Такое расположение позволяет подключать прибор в последовательную цепь.
Вторичная же обмотка выполняется с большим количеством витков, посаженных на многослойный сердечник, что обеспечивает низкую плотность магнитного поля.
В этой части трансформатора будет происходить короткое замыкание (при подаче на амперметр), либо ток будет подаваться на резистивную нагрузку. Во втором случае происходит эффект насыщения сердечника с одновременным пробоем напряжения до отказа.
Вне зависимости от подаваемого на первичную обмотку тока, значение на вторичном контуре будет равняться 1 или 5 Ампер. В отличие от последовательного прибора, на трансформаторе напряжения зависимость входящего и выходного значений сохраняется.
Типы вспомогательных приборов, используемых в промышленных целях:
- Обмоточный трансформатор. Первичная обмотка устройства имеет постоянное последовательное соединение с проводником. На этом участке цепи протекает замеренный ток. Вторичная обмотка выдает электрическую величину, значение которой будет зависеть от количества витков.
- Тороидальный трансформатор. Такие устройства не имеют первичной обмотки. Для изготовления приборов используется рулонная сталь. Ток проходит через специальное окно практически без потерь, при этом наблюдается высокая индукция насыщения. Сам сердечник может быть выполнен в раздельном виде, что позволяет отключать его без разрыва цепи. В числе преимуществ тороидального трансформатора меньшие вес, объем и уровень шума, экономия энергии и простой монтаж. Среди недостатков отмечаются более высокая стоимость, отсутствие магнитного зазора и повышенная чувствительность к сетевому напряжению.
- Стержневой трансформатор. В качестве первичной обмотки используется подключаемый кабель или шина основной цепи. Элементы фиксируются на жесткой сцепке, подключаются только при выполнении измерений.
Сухой силовой трансформатор обеспечивает снижение больших значений тока до нормативных 1 или 5 Ампер. При таких условиях может работать контрольно-измерительная аппаратура или управляющая автоматика.
Таким образом проявляется защитная функция приборов, в паре с которыми могут подключаться к высоковольтным линиям передач защитные реле, магнитные выключатели, измерители мощности или МСВ (модульные автоматические расцепители).
Также устройства используются при оборудовании комплектных трансформаторных подстанций (КТП).
Конструктивные особенности
На практике трансформаторы тока не используются в качестве одиночной компоненты. Включаются в цепь как вспомогательные приборы. Примером такой связки служит согласованная пара трансформатора и амперметра. При этом под различные типы контрольно-измерительной аппаратуры подбирается подходящий тип устройства. В случае с трансформатором осуществляется калибровка на предмет установления пропорциональной зависимости между первичной и вторичной обмотками.
В технических характеристиках вспомогательных приборов чаще можно найти стандартное значение вторичной мощности 5 А. Соотношение на первичной и вторичной обмотках при этом устанавливается как 100/5. Расшифровка пропорции означает, что входящий ток больше выходного в 20 раз. Для соотношения 500/5 будет применяться соответственно стократное превышение на первичной обмотке.
Учитывая стандартные параметры трансформаторов и их возможности, появляется возможность регулирования значений выходного тока за счет увеличения количества вторичных обмоток. В этом случае используется обратная пропорциональность между количеством витков между двумя контурами устройства. Исходя из этого подтверждаются два уравнения электрической цепи:
- Соотношение витков T.R.=N=Np/Ns=Is/Ip.
- Для вычисления выходного тока (на вторичной обмотке) Is=Ip*Np/Ns.
Коэффициент тока как параметр трансформатора устанавливает соотношение для витков в обмотках. Если в первичном контуре может быть один или несколько оборотов проводника, то на втором их число может достигать нескольких сотен.
При этом соотношения 100/5 и 20/1 не определяют аналогичные трансформаторы, поскольку входные токи будут разные. Что касается преобразования трансформаторов, это можно сделать за счет изменения проходов на входной обмотке.
Так, для преобразования прибора 300/5А в меньший достаточно поменять (увеличить) число витков на первичном контуре. Наращивание числа витков позволит получить трансформатор с максимальными выходными параметрами.
Примеры расчетов
Назначением трансформатора стержневого типа с количеством витков 1 и 160 на первичной и вторичной обмотках соответственно будет использование в паре с амперметром 0.2 Ом. Измерительный прибор рассчитан на максимальный входной ток в 800 А. Для расчета выходных параметров будет использоваться формула:
Is=Ip*Np/Ns=800/160=5 A.
Напряжение на амперметре рассчитается следующим образом: vs=Is*Ra=5*0.2=1 V
Формула показывает, что при использовании силового трансформатора тока в паре с амперметром малого сопротивления падение напряжения будет незначительным. При условиях подачи максимального тока составит 1 В.
При удалении из связки измерительного прибора произойдёт размыкание вторичной обмотки. При таком условии трансформатор станет повышающим, поскольку на выходном сердечнике будет наблюдаться значительное увеличение намагничивающего потока.
Для расчета возрастающего напряжения используется формула Vp*Ns/Np. К примеру, если трансформатор включен в цепь линии электропередач с расчетным напряжением 480 В, то на выходе значение будет 76.8 кВ.
Указанное значение получится по формуле Vp*Ns/Np=480 В*160 витков первичной обмотки/1 проход первичного контура.
Исходя из этого использование трансформатора без нагрузки не допускается. Аналогично вспомогательные приборы для напряжения не могут включаться без короткого замыкания. Для того чтобы исключить поражение электрическим током, перед удалением измерительной аппаратуры следует закоротить вторичный контур.
Возвращаясь к расчетной формуле, растущее напряжение является только показателем высокого насыщения. Отсутствие сдерживающих факторов может привести к повреждению изоляционного слоя проводника и пробою цепи. В этом случае на выходе трансформатора возрастает риск поражения электрическим током.
Дополнительная классификация устройств
Промышленное назначение трансформаторов задается не только конструкцией первичной обмотки. Включение в цепь осуществляется по таким параметрам рабочих условий, принципу работы или типу установки:
- Назначение приборов. Промежуточные, защитные или измерительные трансформаторы используются в паре с соответствующими устройствами. Назначение задает схему подключения, в том числе для проведения лабораторных испытаний, где важны коэффициенты трансформации;
- Тип установки. Трансформаторы могут быть встраиваемыми, накладными или переносными. Тип установки внутренний или наружный учитывается при включении устройств в схему промышленного оборудования или специальных аппаратов. При монтаже также учитываются опорные или проходные способы;
- При активной эксплуатации трансформаторов имеет значение тип изоляции. В технических характеристиках приборов встречаются описания конденсаторных, сухих, фарфоровых или бакелитных исполнений. Самый надежных вид изоляции – заливка компаундом;
- Количество ступеней трансформации. Этот параметр определяет возможности приборов по корректировке значений входного тока. Существуют одноступенчатые или каскадных устройства.
Технические характеристики трансформаторов тока, определяющие практическое применение
Поскольку вспомогательные приборы используются в промышленных условиях, выбор устройств должен осуществляться профессионально, по ряду параметров. В их числе следующие:
- Номинальный ток. Это не максимальное значение цепи, а параметр, при котором будет сохраняться отказоустойчивость трансформатора. Запас перегрева обычно находится на уровне 20% от номинального тока.
- Коэффициент трансформации. Отличается от установленного значения номинального тока. Определяет соотношение между токами на входной (первичной) и выходной (вторичной) обмотках.
- Номинальное напряжение. Аналогично нормативному значению для тока задает нормальные для прибора условия работы. Номинальное напряжение определяет качество изоляции, способность к отказоустойчивости в режиме перегрузок.
- Токовая погрешность. Явление, возникающее под действием намагничивающего тока. Обозначает разницу между параметрами входного и выходного токов. Возрастает при увеличении намагничивания сердечника в трансформаторе.
- Нагрузка номинальная. Под этим параметром понимается значение в Ом, определяющее нормативные условия работы устройства. Нормированными остаются значение входного тока и класс точности.
- Номинальная предельная кратность. Соотношение тока первичного к току номинальному.
- Максимальное значение кратности для вторичного контура. Соотношение токов на выходной обмотке к номинальному току задает предельный уровень насыщения магнитопровода.
Трансформаторы тока остаются популярными приборами с широким спектром применения в электроэнергетике. Используются для измерений, защиты или в качестве промежуточных устройств корректировки цепи. Самый высокий класс точности применяется в лабораторных условиях.
Источник: https://eltcom.ru/info/articles/chto-takoe-transformatory-toka/
Измерительные приборы: Амперметр цифровой А-05, Вольтметр цифровой V-03
Модульные устройства автоматики и защиты Измерительные приборы
Амперметр цифровой А-05
Амперметр цифровой А–05 предназначен для измерения величины тока в цепях переменного тока с частотой 50 Гц. Амперметр оборудован переключателем, позволяющим использовать его с различными трансформаторами тока с током вторичной обмотки – 5 А.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АМПЕРМЕТРА
| Ед. изм. | Значение |
| В, Гц | 220±10%; 50 |
| А | 0400 |
| — | 25; 50; 75; 100; 150; 200; 250; 300; 400 |
| А | 5 |
| А | 4хI ном |
| Вт | 10 |
| — | среднеквадратичный |
| — | 1,0 |
| сек | 0,36 |
| мм | 71х90х65 |
| кг | 0,2 |
| °С | -40+45 |
Класс защиты – 0, ЭМС по ГОСТ Р50033.92
КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ
Амперметр цифровой А–05 выполнен в корпусе для установки на DIN-рейку. На передней панели блока находятся цифровой индикатор и ручка переключателя «УСТАВКА ПЕРВИЧНОГО ТОКА». Цепи питания и измерения гальванически разделены. В нижней части блока находятся клеммные колодки для подключения блока к сети и к вторичной обмотке трансформатора тока. Питание реле осуществляется непосредственно от контролируемой сети.
Амперметр цифровой А-05 (DC-2)
Амперметр цифровой А–05 (DC-2) предназначен для контроля постоянного тока с внешним шунтом 75 мВ. Диапазон измерений тока 100–1000 А (в зависимости от подключаемого шунта) с точностью 1% ± 1 знак младшего разряда индикатора со среднеквадратичной обработкой данных. Класс точности шунта должен быть не хуже 0,5.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АМПЕРМЕТРА
| В | 220 ± 20% (АС/DC) |
| А | 1001000 |
| мВ | 75 |
| МОм | 2,0 |
| Вт | 5 |
| % | 1,0 |
| — | среднеквадратичный |
| — | переключатель |
| А | 100,150,200,250,300, 400,500,600,750,1000 |
| мм | 71х90х65 |
| кг | 0,2 |
| мм 2 | 1,01,5 |
| °С | -25+40 |
Вольтметр цифровой V-03
Вольтметр цифровой V–03 предназначен для измерения величины напряжения в однофазных и трехфазных цепях переменного тока с частотой 50 Гц. Вольтметр оборудован кнопочными переключателями для выбора измеряемого напряжения по фазам. При одновременном нажатии на две кнопки производится измерение линейного напряжения между выбранными фазами.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛЬТМЕТРА
| Ед. изм. | Значение |
| В, Гц | 220±35%; 50 |
| В | 150300 |
| В | 260520 |
| Вт | 10 |
| — | среднеквадратичный |
| — | 1,0 |
| сек | 0,36 |
| мм | 71х90х65 |
| кг | 0,2 |
| °С | -40+45 |
Класс защиты – 0, ЭМС по ГОСТ Р50033.92
КОНСТРУКЦИЯ СИСТЕМЫ
Вольтметр цифровой V–03 выполнен в корпусе для установки на DIN-рейку. На передней панели вольтметра находятся цифровой индикатор, светодиодные индикаторы «L1», «L2», «L3» и соответствующие им кнопки. В нижней части блока находятся клеммные колодки для подключения блока к сети. Питание вольтметра осуществляется непосредственно от контролируемой сети.
Вольтметр цифровой V-03 (DC)
Вольтметр цифровой V-03 (DC) предназначен для контроля постоянного и переменного однофазного (50 Гц) напряжения в диапазоне 150-300 В с точностью 1% ± 1 знак младшего разряда индикатора со среднеквадратичной обработкой данных. Питание вольтметра осуществляется от контролируемой сети.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛЬТМЕТРА
| Ед. изм. | Значение |
| В | 110300 |
| В | 150420 |
| Вт | 5 |
| % | 1,0 |
| — | среднеквадратичный |
| мм | 71х90х58 |
| кг | 0,2 |
| мм 2 | 0,51,5 |
| °С | -25+40 |
| — | IP20 |
Источник: http://www.l-techno-k.ru/modul/measuring-devices
Измерительные трансформаторы тока: назначение, устройство, схемы
Мощные электротехнические установки могут работать с напряжением несколько сот киловольт, при этом величина тока в них может достигать более десятка килоампер. Естественно, что для измерения величин такого порядка не представляется возможным использовать обычные приборы. Даже если бы таковые удалось создать, они получились бы довольно громоздкими и дорогими.
Помимо этого, при непосредственном подключении к высоковольтной сети переменного тока повышается риск поражения электротоком при обслуживании приборов. Избавиться от перечисленных проблем позволило применение измерительных трансформаторов тока (далее ИТТ), благодаря которым удалось расширить возможности измерительных устройств и обеспечить гальваническую развязку.
Назначение и устройство ИТТ
Функции данного типа трансформаторов заключаются в снижении первичного тока до приемлемого уровня, что делает возможным подключение унифицированных измерительных устройств (например, амперметров или электронных электросчетчиков), защитных систем и т.д.
Помимо этого, трансформатор тока обеспечивают гальваническую развязку между высоким и низким напряжением, обеспечивая тем самым безопасность обслуживающего персонала. Это краткое описание позволяет понять, зачем нужны данные устройства.
Упрощенная конструкция ИТТ представлена ниже.
Конструкция измерительного трансформатора тока
Обозначения:
- Первичная обмотка с определенным количеством витков (W1).
- Замкнутый сердечник, для изготовления которого используется электротехническая сталь.
- Вторичная обмотка (W2 — число витков).
Как видно из рисунка, катушка 1 с выводами L1 и L2 подключена последовательно в цепь, где производится измерение тока I1. К катушке 2 подключается приборы, позволяющие установить значение тока I2, релейная защита, система автоматики и т.д.
Основная область применения ТТ — учет расхода электроэнергии и организация систем защиты для различных электроустановок.
В измерительном трансформаторе тока обязательно наличие изоляции как между катушками, витками провода в них и магнитопроводом. Помимо этого по нормам ПУЭ и требованиям техники безопасности, необходимо заземлять вторичные цепи, что обеспечивает защиту в случае КЗ между катушками.
Получить более подробную информацию о принципе действия ТТ и их классификации, можно на нашем сайте.
Перечень основных параметров
Технические характеристики трансформатора тока описываются следующими параметрами:
- Номинальным напряжением, как правило, в паспорте к прибору оно указано в киловольтах. Эта величина может быть от 0,66 до 1150 кВ. получит полную информацию о шкале напряжений можно в справочной литературе.
- Номинальным током первичной катушки (I1), также указывается в паспорте. В зависимости от исполнения, данный параметр может быть в диапазоне от 1,0 до 40000,0 А.
- Током на вторичной катушке (I2), его значение может быть 1,0 А (для ИТТ с I1 не более 4000,0 А) или 5,0 А. Под заказ могут изготавливаться устройства с I2 равным 2,0 А или 2,50 А.
- Коэффициентом трансформации (КТ), он показывает отношение тока между первичной и вторичной катушками, что можно представить в виде формулы: КТ = I1/I2. Коэффициент, определяемый по данной формуле, принято называть действительным. Но для расчетов еще используется номинальный КТ, в этом случае формула будет иметь вид: IНОМ1/IНОМ2, то есть в данном случае оперируем не действительными, а номинальными значениями тока на первой и второй катушке.
Ниже, в качестве примера, приведена паспортная таблица модели ТТ-В.
Перечень основных параметров измерительного трансформатора тока ТТ-В
Виды конструкций измерительных трансформаторов
В зависимости от исполнения, данные устройства делятся на следующие виды:
- Катушечные, пример такого ТТ представлен ниже.Катушечный ИТТ
Обозначения:
- A – Клеммная колодка вторичной обмотки.
- В – Защитный корпус.
- С – Контакты первичной обмотки.
- D – Обмотка (петлевая или восьмерочная) .
- Стержневые, их также называют одновитковыми. В зависимости от исполнения они могут быть:
- Встроенными, они устанавливаются на изоляторы вводы силовых трансформаторов, как показано на рисунке 4.Рисунок 4. Пример установки встроенного ТТ
Обозначения:
- А – встроенный ТТ.
- В – изолятор силового ввода трансформатора подстанции.
- С – место установки ТТ (представлен в разрезе) на изоляторе. То есть, в данном случае высоковольтный ввод играет роль первичной обмотки.
- Шинными, это наиболее распространенная конструкция. Ее принцип строения напоминает предыдущий тип, стой лишь разницей, что в данном исполнении в качестве первичной обмотки используется токопроводящая шина или жила, которая заводится в окно ИТТ.Шинные ТТ производства Schneider Electric
- Разъемными. Особенность данной конструкции заключается в том, что магнитопровод ТТ может разделяться на две части, которые стягиваются между собой специальными шпильками.
Такой вариант конструкции существенно упрощает монтаж/демонтаж.
Расшифровка маркировки
Обозначение отечественных моделей интерпретируется следующим образом:
- Первая литера в названии модели указывает на вид трансформатора, в нашем случае это будет буква «Т», указывая на принадлежность к ТТ.
- Вторая литера указывает на особенность конструктивного исполнения, например, буква «Ш», говорит о том, что данное устройство шинное. Если указана литера «О», то это опорный ТТ.
- Третьей литерой шифруется исполнение изоляции.
- Цифрами указывается класс напряжения (в кВ).
- Литера, для обозначения климатического исполнения согласно ГОСТ 15150 69
- КТ, с указанием номинального тока первичной и вторичной обмотки.
Приведем пример расшифровки маркировки трансформатора тока.
Шильдик на ТТ с указанием его марки
Как видим, на рисунке изображена маркировка ТЛШ 10УЗ 5000/5А, это указывает на то, что перед нами трансформатор тока (первая литера Т) с литой изоляцией (Л) и шинной конструкцией (Ш).
Данное устройство может использоваться в сети с напряжением до 10 кВ. Что касается исполнения, то литера «У», говорит о том, что аппарат создан для эксплуатации в умеренной климатической зоне.
КТ 1000/5 А, указывает на величину номинального тока на первой и второй обмотке.
Схемы подключения
Обмотки трехфазных ТТ могут быть подключены «треугольником» или «звездой» (см. рис. 8). Первый вариант применяется в тех случаях, когда необходимо получить большую силу тока в цепи второй обмотки или требуется сдвинуть по фазе ток во вторичной катушке, относительно первичной. Второй способ подключения применяется, если необходимо отслеживать силу тока в каждой фазе.
Рисунок 8. Схема подключения трехобмоточного ТТ «звездой» и «треугольником»
При наличии изолированной нейтрали, может использоваться схема для измерения разности токов между двумя фазами (см. А на рис. 9) или подключение «неполной звездой» (B).
Рисунок 9. Схема подключения ТТ на разность двух фаз (А) и неполной звездой (В)
Когда необходимо запитать защиту от КЗ на землю, применяется схема, позволяющая суммировать токи всех фаз (см. А на рис 10.). Если к выходу такой цепи подключить реле тока, то оно не будет реагировать на КЗ между фазами, но обязательно сработает, если происходит пробой на землю.
Рис 10. Подключения: А – для суммы токов всех фаз, В и С — последовательное и параллельное включение двухобмоточных ТТ
В завершении приведем еще два примера соединения вторичных обмоток ТТ для снятия показаний с одной фазы:
Вторичные катушки включаются последовательно (В на рис. 10), благодаря этому возникает возможность измерения суммарной мощности.
Вторичные обмотки соединяются параллельно, что дает возможность понизить КТ, поскольку происходит суммирование тока в этих катушках, в то время как в линии этот показатель остается без изменений.
Выбор
При выборе трансформатора тока в первую очередь необходимо учитывать номинальное напряжение прибора было не ниже, чем в сети, где он будет установлен. Например, для трехфазной сети с напряжением 380 В можно использовать ТТ с классом напряжения 0,66 кВ, соответственно для установок более 1000 В, устанавливать такие устройства нельзя.
Помимо этого IНОМ ТТ должен быть равен или превышать максимальный ток установки, где будет эксплуатироваться прибор.
Кратко изложим и другие правила, позволяющие не ошибиться с выбором ТТ:
- Сечение кабеля, которым будет подключаться ТТ к цепи вторичной нагрузки, не должно приводить к потерям сверх допустимой нормы (например, для класса точности 0,5 потери не должны превышать 0,25%).
- Для систем коммерческого учета должны использоваться устройства с высоким классом точности и низким порогом погрешности.
- Допускается установка токовых трансформаторов с завышенным КТ, при условии, что при максимальной нагрузке ток будет до 40% от номинального.
Посмотреть нормы и правила, по которым рассчитываются измерительные трансформаторы тока (в том числе и высоковольтные) можно в ПУЭ ( п.1.5.1.). Пример расчета показан на картинке ниже.
Пример расчета трансформатора тока
Что касается выбора производителя, то мы рекомендуем использовать брендовую продукцию, достоинства которой подтверждены временем, например ABB, Schneider Electric b и т.д. В этом случае можно быть уверенным, что указанные в паспорте технические данные, а методика испытаний соответствовала нормам.
Обслуживание
Необходимо обратить внимание, что при соблюдении режима и условий эксплуатации, правильно подобранных номиналах и регулярном обслуживании ТТ будет служить 30 лет и более. Для этого необходимо:
- Обращать внимание на различные виды неисправностей, заметим, что большинство из них можно обнаружить при визуальном осмотре.
- Производить контроль нагрузки в первичных цепях и не допускать перегрузку выше установленной нормы.
- Необходимо отслеживать состояние контактов первичной цепи (если таковые имеются), на них должны отсутствовать внешние признаки повреждений.
- Не менее важен контроль состояния внешней изоляции, почти в половине случаев ее стойкость нарушается из-за скопления грязи или влаги, которые закорачивают контакты на землю.
- У масляных ТТ осуществляют проверку уровня масла, его чистоту, наличие подтеков и т.д. Обслуживание таких установок практически не сильно отличается от других силовых установок, например, емкостных трансформаторов НДЕ, разница заключается в небольших технических деталях.
- Поверка ТТ должна проводиться согласно действующих нормативов (ГОСТ 8.217 2003).
- При обнаружении неисправности производится замена прибора. Поврежденный ТТ отправляют в ремонт, который производится специализированными службами.
Источник: https://www.asutpp.ru/izmeritelnye-transformatory-toka.html
�������������� ���� TDM
�������������� ���� (TT) – ��� ��������������, ��������� ������� ������� �������������� ��������������� � ��������� �������, � ��������� � ������������� ���� �������� �������� � ����� ���������� ��������������.
�������������� ���� tdm ������ ����� � ������� � ��������-��������. ��-������, �� ����� ���� � �������, �������� �����, ���� �������. ��-������, ��������� ������, ��� � ������� ���������. �� �������������� ���� tdm ���� ����, ��� �� ������ ����������� ������� �� ������ ��������������.
����������� �������������� ���� TDM
� ������ ����������� ����� ��������������� ���� ����� ��������� ���������� �� ������������� �����. �� ����� ��� ����� ���� �������������� ���� ������������� (��� ������). � ������ �������� ��������� ������� �� �������, �� ������ ���� �� ������ �������� �����. ��������� ������� ����� ����� ���� ����� ��� ���������.
������������� �������������� ���� TDM
- �������� �������������� ����. ��������� �� �����, ��� ������� � ������������� ����, ����� �������� �� ��������� ������������ �������������� �����.
- ������������� �������������� ����. �� �������� ������� – �������������� ����������� ���� �� ������� � ���������� ��� ��������� ����������. ������ ������������� �������� (���������, ��������� � �. �) �� ��������� ���������� � ���� ����� �������������� ��� ����� �� ���������.
- ������������ �������������� ���� ����� ���������� �������� � ����� ������������� �������������.
- ������������� �������������� ����. ����� ��� ����������� ������������� �������� � ���� ���� �������� ������, ������������ �������� ����� � ������ ���������������� ����� � �. �.
����������� �������������� ���� TDM. ������� �� ��������������� ����������
���������� �� ����, ������ ���� �������������� ����, �� �������� ���������� �������� � ����������� ��������� ��������� ���������� ��������.
�������������� ���� �������� � �������� �� ������ ������ � ��������� ��������� ���������. ��� ������� � ���, ��� ��������� ������� � �� ����� ����� ���������� �������������. ��� ��������������� ���������� �������� ��������� ������ � ����� �������� � ��������� ��������.
�������� ������� �� �� ��������������� �� ���������� ������� � �������������� � ��������, ������� ��� ������� ���������.
���� �� �������� �������������� ���� tdm ������, ������� ����� ���������� ��������� ������������ � �� ����������������, � ��� ����� ������ ������������� �����. �� �������������� ���� tdm ���� �� ����� �������, ��� ���� �� �������� � ��������� �� ��������� ������.
���������� �������������� ���� TDM
- ��� ��������� ������������� ������� �������� � ���� �� ���������� ���������� � ������������� ����. ��� ���������� ��� ������������ ���������� ������������ ��� ������� � �����������.
- ���� ��������� �������� ��������� ���� ��������� �������� � �������� ������ �������������������, ������������� ���� ������������ ��������� �������� ������.
- � ������� �� ���������� ���� �������������� ���������� � ���������, ����� � �� ������������.
Источник: https://www.tdm-rus.ru/category/Toka.htm
Подключаем трансформатор тока
Перед тем как разобраться с подключением трансформатора тока, нужно понять, что такое вообще трансформатор и зачем он нужен. Трансформатор — это электромагнитное устройство, которое предназначено для преобразования величины напряжения.
При этом работа его возможна только с переменным напряжением или в крайнем случае с пульсирующим. Если к любому трансформатору подсоединить чистое постоянное напряжение, то на выходе его между выводами потенциал будет равен нулю.
Всякий трансформатор состоит из первичной обмотки и одной или нескольких вторичных, в зависимости от его назначения и конструкции.
Назначение и конструктивные особенности
В свою очередь, трансформатор тока — это устройство работающее по принципу электромагнитной индукции и служащее для измерения тока в цепях высокого напряжения, а также для организации систем защиты электрооборудования.
То есть для того чтобы измерять ток в цепях с опасным высоким напряжением, например, 6 кВ, нельзя амперметром просто произвести замер, это очень опасно как для персонала, так и для самого прибора.
Поэтому основная задача трансформаторов тока — это разделение высоковольтных токонесущих частей и преобразование энергии которая безопасна и для персонала, и для оборудования. Трансформаторы тока (ТТ) широко применяются в релейных защитах на подстанциях и распределительных устройствах. Поэтому к их точности и подключению предъявляются высокие требования.
Зачастую первичной обмоткой его служит любая токопроводящая шина или жила кабеля, вторичная обмотка выполняется одиночная или групповая, с несколькими выводами для цепей защиты, контроля и измерения. Также, через трансформаторы тока подключаются и элементы учёта — счётчики электроэнергии.
То есть по назначению трансформаторы тока можно разделить на четыре основные группы:
- измерительные;
- защитные;
- промежуточные;
- лабораторные.
Одним из видов переносного устройства являются измерительные клещи. Ими очень легко можно измерять токи в цепях до 1 кВ. Правда, и по току их диапазон измерения очень небольшой, нагрузки в 1000 Ампер им будет измерять проблематично.
Как установить трансформатор тока
Как работает и как выбрать трансформатор тока
По роду и способу установки они делятся на:
- Проходные;
- Опорные;
- Встроенные в электрооборудование;
- Для электроустановок до 1 кВ или выше;
- Для наружной установки в ОРУ (открытых распределительных устройствах);
- Для внутренней установки в ЗРУ (закрытых распределительных устройствах).
Зачастую в цепях с маломощными двигателями и трансформаторами рассчитанных на 1 кВ и ниже установка трансформатора тока не требуется. Это всевозможные понижающие трансформаторы освещения, компрессоры, вентиляторы, обогревательные системы. Вообще, в быту трансформаторы тока устанавливаются крайне редко, разве что на трансформаторах, питающих целые районы или группы домов.
Трансформатор тока подключение
Рассмотрим несколько вариантов подключения трансформаторов тока в цепи трёхфазного напряжения.
Эта схема, где три трансформатора тока соединены в звезду, широко применена для защиты цепей от однофазных и многофазных коротких замыканий. Если в цепях протекает ток ниже того, на который настроены реле КА1-КА3, то это называется рабочим нормальным режимом работы и ни одна из защит не будет срабатывать. Ток, который протекает через реле К0 считается как геометрическая сумма токов всех трёх фаз.
При увеличении тока в одной из фаз вырастит ток и в цепи защитного трансформатора сработает одно или несколько реле КА1-КА3, в зависимости от места повышения тока. Это необязательно случится при коротком замыкании, даже если нагрузка на контролируемом оборудовании будет выше номинальной, то произведёт отключение. Тем самым спасая дорогостоящее электрооборудование от ненормального режима работы.
При замыкании на землю ток появится и в цепи реле К0, тем самым отключая электроустановку.
Схема с трансформаторами применяется для защиты от межфазных замыканий для организации цепей с заземлённой нейтралью. Схема с неполной звездой чаще всего используется для маломощных источников и потребителей, когда существуют и дополнительные виды разнообразных защит.
Такой вид соединения в треугольник, с одной стороны и в звезду с другой — используется в электроустановках для дифференциальной защиты.
Подключение трансформаторов тока, таким образом, даёт возможность защиты от межфазных замыканий и превышения тока в каждой из фаз, но отсутствует отключение при коротком замыкании на землю. Поэтому подключается так в исключительных очень редких случаях.
Монтаж трансформатора тока
Задача и особенности заземления трансформаторов.
Перед тем как выполнить непосредственно сам монтаж трансформатора тока необходимо провести его ревизию и проверку сопротивления изоляции.
Если она низкая то есть менее 1 кОм на 1 Вольт, то для начала хорошенько просушите его с помощью тепловентилятора или другой тепловой пушки. Сопротивление изоляции стоит при этом проверять каждые полчаса.
Во время ревизии также проверяют комплектность устройства, элементов крепежа, состояние фарфоровых диэлектрических частей и корпуса. Осмотреть нужно:
- колодку вторичных выводов для цепей защиты и контроля;
- наличие их обозначений, маркировку;
- паспортную таблицу;
- состояние резьбы на болтовых соединениях выводов;
- наличие гаек и шайб.
Перед тем как непосредственно начать монтаж трансформатора тока, конечно же, всё начинается с отключения высоковольтной установки, проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях, а также установки переносных заземлений. Всё это является основными мерами безопасности персонала, производящего монтаж.
Затем производится разметка в месте установки, и если необходимо то выполняются сверлильные работы в местах крепления конструкции. Если в помещении сыро, то стоит принять меры, препятствующие образованию коррозии (установка сушек и покраска контактных соединений).
Запрещается установка трансформатора и монтаж, таким образом, чтобы их корпуса находились вплотную к друг, к другу. Расстояние должно быть не менее 100 мм.
Желательно если есть возможность то таблички с маркировкой должны быть видны из-за ограждений.
Главное правило подключения любого трансформатора тока, это запрет включения его в цепь без нагрузки на вторичной обмотке. Если нет возможности подключить прибор, то их необходимо соединить между собой, чтобы не возникло большое напряжение на ней, которое почти всегда приводит к выходу из строя измерительного устройства.
Подключение амперметров через трансформаторы тока
Для измерения силы тока как непосредственно включением прибора в цепь, так и при использовании трансформаторов тока служат амперметры. На рисунке приведена самая распространённая схема подключения. Первый рисунок «а» для однофазной цепи, «б» для цепей трёхфазного напряжения.
Монтаж силовых трансформаторов
Установка силового трансформатора должна выполняться специально обученными бригадами под руководством высококвалифицированных электротехнического персонала. Они должны иметь достаточный опыт по производству этих работ в чётком соответствии с ТТМ 16.800.723–80. Масляные трансформаторы, применяемые в силовых электроустановках, отправлять завод изготовитель может в следующих состояниях:
- С залитым полностью маслом и собранные;
- Частично разобранные, с герметичным баком, в котором масло залито ниже крышки;
- Демонтированные частично без масла, бак заполнен инертным газом;
Все работы по монтажу трансформаторов выполняются в чёткой регламентированной последовательности
- Разгрузка электрооборудования после прибытия с завода изготовителя;
- Транспортировка к месту установки;
- Подготовительные монтажные работы;
- Проверка состояния всех обмоток и переключателей;
- Установка на выполненный заранее крепкий фундамент;
- Монтаж охлаждающей системы и заливка масла, подключение вентиляторов обдува;
- Осмотр на отсутствие течи масляной продукции;
- Испытание трансформатора и пробное включение выполняется сразу без нагрузки в течение суток.
При этом монтаж трансформаторов лучше и безопаснее производить в светлое время суток.
Параллельное подключение трансформаторов
Параллельная работа их необходима для обеспечения большей мощности потребителям, которых они снабжают энергией. Для организации и включения силовых трансформаторов в параллель необходимо учесть пять основных правил и условий:
- Одинаковы группы соединения обмоток;
- Одинаковы коэффициенты трансформации всех преобразователей включаемых в параллель. Допускается разница в пределах ±0,5%;
- Выполнена правильная фазировка;
- Напряжение короткого замыкания всех трансформаторов должно быть равным или отличается не более чем на 10%;
- Соотношение мощностей должно отличаться не более чем в три раза.
Перед тем как подключить трансформатор в такую параллельную работу необходимо убедиться в выполнении всех этих пунктов.
Если трансформатор подключить наоборот
Трансформатор — это уникальное устройство, которое может работать как в одну, так и в другую сторону. То есть, как повышающий трансформатор может стать понижающим, так и наоборот.
Например, если он рассчитан на подключении к его первичной обмотке напряжения 6 кВ, а на вторичной при этом должно появиться 0,4 кВ, то он также может работать и в другую сторону. Если на вторичную обмотку будет подано 0,4 кВ, то на первичной появится 6 кВ.
Эта особенность может быть очень опасной при проведении профилактических и текущих ремонтов этого оборудования. Обязательно отключение их и с низкой, и с высокой стороны. Нужно помнить это правило при подготовке рабочих мест.
Как подключить понижающий трансформатор
Чаще всего установка трансформатора требуется чтобы понизить напряжение. Поэтому, как правильно подключить трансформатор такого понижающего назначения, вопрос который звучит очень часто. При подключении этого устройства, главное правильно выбрать его в соответствии с:
- Величиной входного напряжения, то есть подаваемого на первичную;
- Величиной выходного напряжения на выводах, их может быть несколько, в зависимости от конструкции;
- Мощностью, которая зависит уже от мощности потребителей.
Подключение диодного моста к трансформатору может быть выполнено если есть необходимость получения постоянного напряжения. Вот схемы подключения диодного моста к однофазной, или к трёхфазной сети.
Симметрирующий трансформатор
Если понижающий трансформатор нагружать неравномерно то произойдёт перекос фаз, что является отрицательно влияющим механизмом. Следствием такой работы и потребления электроприёмников будет увеличение потребления электроэнергии, а со временем сбои и преждевременное разрушение изоляции. Безопасность питающихся потребителей при этом будет под угрозой. Для того чтобы не допустить этого нужно симметрировать фазы, за счёт применения симметрирующих трансформаторов.
Как видно из схемы здесь есть дополнительная обмотка, которая должна выдерживать номинальной ток одной из фаз. Она включается в разрыв нулевого проводника, что приводит к неплохим результатам, то есть симметричному вырабатыванию равных токов в нагрузке.
Источник: https://amperof.ru/elektropribory/montazh/podklyuchaem-transformator-toka.html
Как подключить амперметр?
Амперметр – прибор, с помощью которого измеряют силу электрического тока (постоянного или переменного). Как известно, сила электрического тока измеряется в амперах. На электрических схемах обозначается кружком, внутри которого пишется «А», что значит ампер, то есть Ампер – единица измерения тока.
Применение амперметра
Амперметр применяется для измерения электрического тока как постоянной, так и переменной величины в диапазоне от мкА до кА. Амперметр следует применять на ток, не превышающий максимальный ток шкалы, с учетом схемы подключения. В зависимости от верхнего предела измерений амперметры делятся на микроамперметры (10-6), миллиамперметры(10-3), амперметры, килоамперметры(10+3).
Как подключить амперметр правильно?
Амперметр подключается в разрыв цепи, последовательно. Схема подключения амперметра через шунт
Расчет шунта для амперметра
Шунт необходим в тех случаях, когда необходимо измерить ток больше максимального измеряемого тока амперметра. В этом случае производится расчет сопротивления шунта, по формуле.
Rш=(RА*IА)/(IШ-IА)
В этой формуле:
- Rш – искомое сопротивление шунта, Ом
- RА – внутреннее сопротивление амперметра, Ом
- IА – максимальная величина тока, измеряемая амперметром, А
- IШ – величина тока, которую необходимо измерить (с шунтом).
Внутреннее сопротивление амперметра
Внутреннее сопротивление амперметра должно на порядок меньше сопротивления измеряемой цепи. Если внутреннее сопротивление амперметра неизвестно, то его можно измерить. Подключаем к источнику питания амперметр и нагрузочное сопротивление последовательно, а параллельно амперметру ставим еще чувствительный вольтметр. Разделив показания чувствительного вольтметра, на показания амперметра получим величину внутреннего сопротивления амперметра.
Подключение:
- С самого начала хотим предупредить, что шунт для амперметра должен быть из комплекта поставки данного прибора. Если возьмёте другой, это может привести к тому, что показания будут выдаваться неверно. С чем это связано? В первую очередь с тем, что даже у индикаторов разных марок с одинаковым током полного отклонения у стрелок может быть неодинаковое внутреннее сопротивление.
- Теперь выберите шунт для амперметра, предельный ток которого будет ниже измеряемого. Допустим, если подразумевается, что ток в цепи будет колебаться в следующих пределах – от 5 до 8А, тогда вам нужно выбрать шунт на 10А.
- На винтах прибора вы найдёте по две гайки. С каждого из винтов отверните первую из них, а вторую, которая находится ближе к корпусу, отворачивать не нужно, в противном случае винт провалится внутрь, и амперметр придётся вскрывать.
- Теперь на винты наденьте шунты и закрепите гайками. Между шунтом и вторыми гайками, которые расположены на каждом из этих винтов, должны быть две шайбы, не забудьте об этом.
- Схема подключения амперметра дальше такова: нужно обесточить устройство, у которого вы хотите измерить потребляемый ток. Просто разорвите цепь его питания, а затем, соблюдая полярность, амперметр включают в цепь с шунтом. Провода при этом зажимайте меду шайбами. После выполнения этих действий можно снова включать питание, прочитав показания, а затем опять обесточивайте цепь, убирайте амперметр и восстанавливайте соединение.
- Умножьте показания прибора на коэффициент, который указан на шунте. Если этих данных нет, вычислить цену деления можно самостоятельно. Как это сделать? Вот пример – если ток при полном отклонении индикатора равен 100 мкА, а шунт рассчитан на 10 А, то каждому микроамперу на шкале соответствовать будет 0,1 А тока в цепи.
- На худой конец вы можете воспользоваться шунтом без обозначений, а также любым магнитоэлектрическим индикатором. Последовательно соедините испытуемый и образцовый амперметр и затем смело подключайте их к стабилизатору тока. Постепенно повышайте ток от нуля, вследствие чего вы должны добиться полного отклонения стрелки испытуемого прибора. Таким образом, образцовый амперметр поможет вам узнать значение тока в цепи. Поделите это значение на количество делений, которые находятся на шкале, это поможет вычислить цену одного деления.
Теперь вы знаете, как подключить амперметр, надеемся, что вы сможете использовать предложенные инструкции на практике.
Источник: http://www.gamesdraw.ru/?page_id=416
