Трансформатор тока: применение и виды

В этой статье мы поговорим о преобразователях одного напряжения в другое. Само слово трансформатор происходит от латинского слова transformo, что значит преобразовывать, изменять или переделывать, сохранив суть. Так ли это на самом деле? Недаром ли говорят, что этот трансформатор является таким же чудом света, как египетские пирамиды, висячие сады Семирамиды? Одним словом, живым памятником творения рук человека.

Что такое трансформатор тока

Трансформатор представляет собой электрическое устройство, которое служит для передачи энергии между двумя или более системами на основе закона электромагнитной индукции. Именно такое определение трансформатору даёт нормативная документация.

Идея состоит в том, чтобы подключить первую схему к первичной обмотке, состоящую из множества витков проволоки, создающих концентрированную зону с сильным магнитным полем внутри катушки. Затем разместить вторичную обмотку (или несколько), чтобы максимально возможное количество линий магнитного поля от первичной проходило через вторичную.

Это делают путем намотки первичной и вторичной обмотки в одно и то же пространство, но часто более удобным способом является использование магнитного сердечника из материала с высокой магнитной проницаемостью и малой магнитной силой. Линии магнитного поля хорошо проходят через материалы с высокой магнитной проводимостью – медь, алюминий.

Напряжение, приложенное к первичной обмотке, по закону Фарадея, будет увеличивать ток и создавать нарастающее магнитное поле. Согласно закону Фарадея, возникает обратное напряжение, равное скорости изменения магнитного потока, умноженного на количество витков в первичной. Скорость увеличения тока будет корректироваться до тех пор, пока это обратное напряжение не будет в равновесии с приложенным напряжением.

При этом вокруг первичной обмотки возникает магнитный поток, пересекающий витки вторичной обмотки. Изменяющийся магнитный поток во вторичной обмотке также индуцирует напряжение. Если количество витков в обмотках различно, то получится преобразование напряжения, чему соответствует само название «трансформатор». От меньшего или большего количества витков зависит какой, по сути, трансформатор: повышающий или понижающий.

Трансформаторы используют переменное электромагнитное поле для изменения напряжения питания. Они работают только с переменным током. Ток переменного значения легче генерировать и использовать в электродвигателях. Электричество наиболее эффективно передается при высоком напряжении, но для безопасного и эффективного использования оно должно иметь относительно низкое напряжение.

Простота генерации, трансформации и использования переменного напряжения – это то, почему переменный ток был принят в начале истории электроснабжения. Однако более эффективно передавать постоянный ток, поскольку потери ниже из-за постоянного высокого напряжения и уменьшения излучения энергии электромагнитного поля.

На практике используются только трансформаторы переменного тока, где входное напряжение постоянно меняет направление, и ток никогда не имеет возможности слишком сильно нарастать, чтобы не было перегрева и возгорания. Это электрическая машина, которая работает по принципу индукции и используется для преобразования компонентов электрической энергии на один набор проводов в другой набор, сохраняя при этом одну и ту же энергию на обоих концах.

Трансформатор переменного тока для преобразования постоянного тока, естественно, не предназначен. В противном случае это приведет к перегреву проводника. Устройства способны работать исключительно с переменным, импульсным и пульсирующим током.

Трансформатор постоянного тока не существует в виде традиционного устройства, работающего по принципу индукции Фарадея. Однако при моделировании силовых электронных преобразователей в модели стационарного контура иногда он используется.

Выбор трансформаторов

Основные компоненты

Существующие сегодня виды трансформаторов тока обладают определенными общими характеристиками. Все разновидности представленного оборудования имеют в своем составе три обязательных компонента – то, из чего состоит трансформатор. К ним относятся:

• Сердечник трансформатора (магнитопровод), набираемый из листов электротехнической стали толщиной 0 5 мм или 0 35 мм;
• Охлаждающая система. Чем больше мощность устройства, тем интенсивнее должна быть система охлаждения;
• Обмотки трансформатора, изготавливаемые из меди или алюминия.

Трансформаторные обмотки состоят из обмоточного провода и изоляционных деталей.

Чтобы использовать устройство, необходимо:

• Подготовить место для установки. Оно должно быть изолировано от публики ограждением или находиться в отдельно стоящем здании;
• Разместить и надежно подключить его к хорошо спроектированной сетке заземления;
• Подключить его к линиям высокого и низкого напряжения согласно нормам безопасности;
• Опробовать работу установленного устройства.

Это важно! Материал сердечника является ключевым моментом для процесса индукции и обмена накопленной энергией между электрическим и магнитным полями. Слабый магнитный поток первичной обмотки способен возбуждать (индуцировать) плотность магнитного потока в материале примерно в тысячу раз сильнее, чем в воздухе, и именно это позволяет преобразовывать энергию между электрическим и магнитным полями. Вот почему железный сердечник используется во всех электрических машинах.

Классификация и разновидности

Различают следующие типы трансформаторов:

1. В зависимости от числа фаз:

• однофазные, применяемые для однофазных нагрузок;
• трехфазные, используемые для трехфазной системы повышения и понижения напряжения.

1. В соответствии с режимом охлаждения:

• сухого типа с воздушным охлаждением;
• с масляным охлаждением компонентов.

3. По назначению:

• для линий передачи и распределения напряжения;
• для подключения измерительного прибора (например, электросчётчика) и релейных устройств защиты;
• для испытания электрооборудования на высокое напряжение;
• для выпрямления, регулировки.

4. По количеству обмоток трансформатора:

• двухобмоточный трансформатор, предназначенный для подключения двух энергосистем с различной степенью мощности;
• трехобмоточный, обычно используемый в трансформаторной подстанции региональной силовой установки, соединяющей три уровня напряжения;
• трансформатор самоподключения, предназначенный для подключения к разным напряжениям силовой системы. Также может применяться как обычный усилитель.

5. По конструкции:

• трансформатор с ферромагнитным сердечником, применяемый для высоковольтного силового трансформатора;
• трансформаторы с магнитопроводами из аморфных сплавов. Благодаря использованию новых магнитных материалов в этих устройствах, ток холостого хода снижен примерно на 80%. Это идеальный распределительный трансформатор с энергосберегающим эффектом, особенно подходящий для сельских электрических сетей и развивающихся регионов;
• трансформаторы с магнитопроводом, используемые для больших токов, например, в электропечах, для электросварки или в электронных приборах, телевизоре.

Для выбора того или иного устройства нет жестких правил. Но есть некоторые тенденции, которые основаны на практике применения.

Распределительный трансформатор

Например, силовые трансформаторы сухого типа с магнитопроводом популярны в приложениях высокого напряжения, таких как распределительные и силовые трансформаторы. Высокое напряжение соответствует высокому магнитному потоку. Статические потери – это потери на перемагничивание магнитопровода. Для того чтобы потери были небольшими, нужно использовать более толстый сердечник. Также при высоком напряжении требуется высокопрочная изоляция.

Импульсные трансформаторы популярны в низковольтных приложениях, электронных схемах и силовых электронных преобразователях. При низком напряжении по объему требуется больше медных проводов, чем железного сердечника. Таким образом, всё должно быть сопоставимо относительно всего размера трансформатора. Здесь уже изоляция не играет такую важную роль и может быть тонкой и легкой.

Авто трансформатор – это специальная разновидность устройства, в котором первичная и вторичная обмотка соединяются вместе.

Что такое трансформаторная нагрузка

Нагрузка подключается к выходу устройства согласно номинальной выходной мощности или величине рабочего тока системы. Физически трансформаторная нагрузка подключается как вторичная система. Эта система сохраняет выходные параметры устойчивыми, поглощая энергию, превышающую пороговую величину, или недостающую мощность, когда она опускается ниже допустимой границы. Нагрузка силовой трансформации является ссылкой на допуск к использованию.

Трансформатор – это устройство, которое перемещает энергию от одной системы к другой, например, к стандартной электрической сети. Он, как правило, представляет собой компонент модульного бокса, соединяющего систему энергетической компании с бытовыми системами. От фидеров трансформаторной подстанции отходят кабельные линии передач, подводимые к домам и предприятиям.

Эти системы работают на основе процесса, называемого индукцией. В этом случае две системы расположены достаточно близко друг к другу, чтобы электричество переходило из одной системы в другую. Нагрузка позволяет электричеству перемещаться в системе. Когда энергия течёт от источника питания по линии передачи, напряжение появляется в энергоприемниках. Этот процесс также является формой индукции – нагрузка и катушки трансформатора не касаются друг друга.

Система обеспечивает базовую стабильность качества электричества, подаваемого на объекты. Когда трансформатор работает слишком сильно, система снижает мощность. И при обратной картине, наоборот, заряженные катушки позволяют нагрузке добавлять дополнительную мощность в систему. Это предотвращает появление пиков в локальной системе, что увеличивает срок службы подключенной электроники.

В мире все естественным образом стремится к равновесию и стабильности. Система электроснабжения также стремится уравновесить потенциал, перемещая электричество с одного конца в другой, несмотря на то, что трансформаторная нагрузка и локальная система не соединены друг с другом. Если бы они были соединены, это привело бы к большому всплеску энергии и создало короткое замыкание.

Поскольку трансформатор является источником питания, он рассчитан на определенную величину мощности. Когда количество энергии, протекающей через устройство, падает ниже рекомендованной величины, это может привести к отключению электроэнергии в локальной системе. Если мощность превышает ее номинал, это может привести к перегрузке и повреждению системы.

Все трансформаторы должны иметь табличку с характеристиками или другие маркировки, показывающие номинальные напряжения для различных обмоток.

Если превысить эти напряжения, то есть риск возникновения отказа:

• насыщенность сердечника,
• отказ изоляции.

Мощные трансформаторы

Области использования

Трансформатор в основном используется для трех работ:

1. Изменения параметров (напряжение и ток) при неизменной частоте и мощности;
2. Для фильтрации постоянного тока, поскольку постоянный ток не может проходить через трансформатор из-за использования катушки, индуктивное сопротивление равно:

XL = 2 * pi * f * l, здесь f = 0 для постоянного тока.

3. Согласование импеданса – в некоторых случаях, когда требуется определенный импеданс для максимальной передачи мощности.

Дополнительная информация. Импеданс – это сопротивление потоку переменного тока через проводящий материал.

Применение трансформатора при передаче электроэнергии на большие расстояния помогает контролировать возникающие большие напряжения. Некоторые разновидности устройств используется для измерения, контроля, изоляции и защиты.

Измерительные трансформаторы тока

Обратите внимание! Правильно сконструированные разделительные трансформаторы имеют такие изолированные обмотки, чтобы свести к минимуму вероятность того, что сигналы смогут переходить от одной обмотки к другой. Между обмотками прокладывают диэлектрик, чтобы обеспечить максимальную изоляцию.

Трансформатор – это электрическое устройство, используемое для повышения или понижения напряжения переменного тока. При этом используется простое явление взаимной индукции для преобразования энергии от одной обмотки к другой. Количество обмоток с каждой стороны определяет коэффициент увеличения или понижения. Во всем этом преобразовании мощность с каждой стороны и частота остаются такими же.

Знать, какие бывают трансформаторы и зачем они нужны необходимо всем, тогда будут понятны многие другие вещи, связанные с электротехникой и электричеством. Можно даже самому сделать преобразующий трансформатор по технологии намотки и сборки, важно лишь не отступать от неё.

Видео

Оцените статью:

Для чего нужны трансформаторы тока

Трансформатор тока — электромагнитный аппарат который принадлежит к одному из видов трансформаторов измерительного вида. Одной из задач трансформатора тока является получение переменного тока во вторичной обмотке.

В общем определить одну определенную задачу трансформатора тока сложно, ведь она зависит от многих факторов в том числе и от конкретной ситуации при которой применение трансформатора просто необходимо.

Особенности

Но среди прочего все же выделяются три основных особенности трансформатора тока, а именно: защита, измерение и стабилизация электрического тока.

Трансформатор тока это аппарат который очень важен для использования в области электротехники. Для эффективной, безопасной и стабильной работы различных промышленных приборов и аппаратов, а также бытовых электрических приборов, необходим контроль текущих уровней электрического тока. Специально для этого к трансформатору тока подключаются различные измерительные электрические приборы позволяющие производить контроль всей системы в различных местах.

Трансформатор тока Т-0,66 150/5а

В трансформаторе тока первичный и вторичный ток пропорциональны друг другу. Первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно, а вторичная замыкается на нагрузку. За счет этого действия получаются пропорциональные величины.

Пропорциональная величина трансформатора тока это – величина которая имеет одинаковое отношение между собой.

Обмотки

Первичная обмотка включения трансформатора тока бывает в двух типовых исполнениях. Первое — обмотка плоская, второе — обмотка в форме ролика выполненная из толстого провода.

Вторичная обмотка имеет большее число витков катушки которые намотаны на глянцевую основу магнитного материала. Вторичная обмотка трансформатора ток арсчитана на показатель который соответствует стандарту 1 или 5 Ампер.

Трансформаторы тока можно различить по классу точности а именно: 0,2; 0,5; 1; 3; и 10. Эти трансформаторы способны снижать высокие проходные электрические токи, на более низкие. Данное действие обеспечивает безопасный контроль электрической энергии в переменной линии передачи.

Трансформаторы тока делятся также по по номинальной мощности которая имеет следующие значения: 25 кВа, 40 кВа, 63 кВа, 100 кВа и 160 кВа.

При эксплуатации трансформатора тока, возникает необходимость периодического обслуживания и его ремонта. Хочется отметить что обслуживание, ремонт а также замена составляющих запасных частей трансформатора тока, должна проводиться специализированной организацией имеющей допуски к данным видам работ.

Области и сферы назначения

По функциональному назначению трансформаторы тока можно разделить на 4 категории

• измерение при помощи любого прибора силы электрического тока. В этом случае переменный ток остается переменным, и приемлемым для измерения. Для измерения силы тока подходит вольтметр или другие измерительные электрические приборы кроме амперметра.
• трансформаторы тока служат для стабилизации работы, в тех случаях когда электрическая система является довольно мощной, это нужно для сохранения целостности изоляции, которая необходима для обеспечения безопасности жизни обслуживающего персонала, который проводит регулярные ремонтные и обслуживающие работы.
• преобразование трехфазного переменного электрического тока в такой же переменный ток подходящего значения. Это нужно для стабилизации работы и защиты реле, которое подключается к определенной конкретной электрической цепи.
• при эксплуатации оборудования исключив нарушение изоляции и технологических серьезных ошибок во время установки электрического оборудования, электрический ток все равно способен нанести ущерб здоровью и жизней персонала занимающегося его периодическим обслуживанием и ремонтом.

Примеры использования трансформаторов тока в различных приложениях

Уважаемые господа разработчики, как Вы понимаете, можно приводить огромную массу примеров применения трансформаторов тока, но мы остановимся только на некоторых, не связанных с измерением параметров электрических сетей для функций коммерческого учета. Моя задача постараться донести общий подход к решению практических задач, переодически возникающих при разработке новых приборов или контроле за состоянием переферийных устройств. Все остальное — доделает полет мысли разработчика, а я никоем образом не хочу вводить ограничения и навязывать свое мнение в вопросах выбора. Со своей стороны я постараюсь продолжать публиковать интересные решения для общего обозрения, так что делитесь проблемами и решениями. Итак начнем:

1. Индикация включенной нагрузки

Достаточно часто, возникает необходимость дистанционного контроля за работой различных энергопотребляющих устройств. Например работа ТЭНов. Как правило, в силовую цепь нагревателей помещают спец. защитные отключатели (например биметаллические), которые срабатывают при достижении аварийной температуры. Как узнать — греет ТЭН или нет? Можно пощупать пальцем — вскочил волдырь, значит греет, холодный — либо перегорел, либо включилась защита. А есть более безопасный вариант? Конечно! В цепь питания такого ТЭНа включим трансформатор тока и будем внимательно наблюдать за его работой. Если по первичке трансформатора течет ток — он будет стараться выдать и вторичный ток, который можно использовать, например засветить светодиод или подключить стрелочный индикатор или вообще — передать в контроллер, который будет принимать решения.

1.1. Используем светодиод.

Как Вы знаете, для того, что-бы светодиод светился, на него надо подать ток, чем ток больше — тем ярче светится светодиод, но тем более короткую жизнь он проживает. Обычно величину этого тока принимаю равным 5-10мА, для ярких соответственно 2-5мА. При этом они живут очень долго и счастливо. С учетом того, что светодиод работает на постоянном токе, а трансформатор этого категорически не любит — выходной ток трансформатора мы будем выпрямлять. Можно конечно включить встречно 2 светодиода — один горит на одной полуволне, второй на другой. Это выход, но напряжение стабилизации светодиодов немного разнится от экземпляра к экземпляру, поэтому мы имеем несимметричную нагрузку, а это нехорошо для трансформатора. В принципе, некоторый перекос он прощает, но если просто повесить на выход тр-ра один светодиод, то придется наблюдать за его слабеньким свечением.

Почему слабеньким? Да потому, что работая на одну полуволну, сердечник трансформатора постепенно намагнитится до режима насыщения и трансформатор перестанет правильно работать. Идеальный выход — включить на выходе трансформатора диодный мостик, например на КД522 (LL4148), стоит копейки, а пользу для трансформатора приносит громадную. Если на выход моста включить еще и конденсатор — то и нагрузка начнет ощущать себя поспокойней. Итак мы имеем трансформатор, диодный мост и конденсатор. Включим на выход моста красный светодиод. А для того, что бы он светился правильно — займемся предварительным расчетом и выбором трансформатора.

Для того, чтобы в нагрузку потек ток, трансформатор в нашем примере должен развить на выходе некоторую ЭДС (для преодоления напряжения открывания диодов моста и светодиода). Считаем эту ЭДС: падение напряжения на диоде LL4148 можно принять за 0.9в ( они слабенькие, падение напряжения при хорошем токе побольше чем 0.6в.), их у нас работает по 2 в каждой полуволне, на красном светодиоде — 1.7в. Итого имеем 0.9*2+1,7=3.5в.

Т.е. трансформатор должен уметь развивать на выходе ЭДС значительно больше 3.5 в. Теперь считаем ток на входе: Если на выходе нам нужно 5 мА, то при коэфф. трансформации 1:3000, первичный ток должен быть 5мА*3000=15А. Смотрим сколько нам надо: например ТЭН имеет мощность 1 кВт, т.е. ток = 1000Вт/220в=4.8А. А нам надо 15А! Что делать? Все просто — 15А/4.8А=3, т.е., нам надо трижды просунуть через центральное отверстие токоведущий проводник и мы получим практически искомую величину — 15А, которая нам и нужна. (т.е. получить фактический коэфф. трансформации 3:3000). Итак, ищем трансформатор, который может выдать на выходе ЭДС не менее 3.5в, при этом не уйти в насыщение при 15А на входе, а не вдаваясь в подробности — ищите с запасом в 2-3 раза.

С учетом того, что нам надо просунуть аж 3 витка — ищем трансформатор с подходящим отверстием. Возьмем например Т10-110А-90-З/0 (см фото). Он имеет ЭДС не менее 10В, и что самое для нас главное — огромное отверстие (11мм), в которое легко просунем 3 витка сетевого провода (внимание-только один провод из двух, идущих на ТЭН!).

Проверим: сопр. обмотки у Т10-110А-90-З/0=190 Ом. При токе 5 мА, на обмотку придется 5мА*190 Ом=0,95в. Да еще 3.5в на нагрузке, итого имеем 3.5+0,95=4.45в. что меньше 10в. А это значит что все работает! Если отв. не нужно такое большое, например мотаем 3 витка проводом ПЭТВ2-1.05 и запаиваем его в плату (см примеры монтажа на печ. плату), то можно выбрать трансформатор поменьше и подешевле.

А что, если мы проверяем работу ТЭНа аж на 10 кВт? Коротко считаем: 10кВт/220в=48А. А надо всего 15А! Значит на сетодиод пойдет аж 16мА! Либо мы с этим миримся, либо надо отвести лишний ток от светодиода. Как это сделать? Поставим резистивный шунт параллельно светодиоду. Посчитаем шунт? Итак мы имеем 1.7в на нагрузке, и при этом лишний ток 11мА (5 мА съедает светодиод). Считаем 1.7в/11мА=0,15кОм. Ближайший 150 Ом. Считаем мощность = 1,7в*11мА=19мВт. Значит резистор ставим любой (берем обычный 0.125Вт). С учетом того, что особая точность нам не нужна (не измеряем, а просто светим), на этом расчет остановим.

1.2 Стрелочный индикатор

Ход рассуждений абсолютно такой-же как и при выборе светодиода, но считать надо поточнее и ввести элемент для калибровки (все-таки какой-никакой, а измеритель).

Итак мы имеем все тот-же мост на выходе трансформатора и стрелочный прибор. С учетом того, что стрелочный прибор обладает большой инерционностью, большой конденсатор ему не требуется, но, что-бы убрать всякие переходные процессы, лучше все-же небольшой конденсатор (0.1-0.22 мкФ) поставить. Итак, например, мы имеем полное отклонение стрелки на 100 мкА, сопротивление обмотки 1600 Ом. (первая цифра пишется у прибора на циферблате, вторую можно получить померив сопр. прибора омметром). Считаем падение напряжения на приборе при полном отклонении стрелки: 100мкА*1600ом=160мв. Добавим к этому падение напряжения на мосте 1.6в, итого трансформатор ищем с ЭДС более 1,8в. Например Т04-90А-110-К/0 (см фото) или Т04-90А-110-Т/0 (см фото)

Для случая ТЭНа=1кВт (см выше) имеем на выходе трансформатора 4.8А/3000=1,6мА. Стрелочный прибор зашкаливает на 0.1 мА. Значит лишние 1.5мА надо увести в шунт. Считаем 160мв/1.5мА=107 ом. Т.е. в теории, зашунтировав прибор резистором 107 ом мы получим полное отклонение стрелки при мощности нагрузки 1 кВт. А что будет, если мы поставим резистор 130 ом? А это значит, что ток через стрелочный прибор будет больше максимального и его зашкалит. Что-бы этого не случилось, мы включим последовательно с прибором (внимание не с шунтом!) подстроечный резистор, которым и ограничем ток. Расчет подстроечного резистора: Итак, если мы ставим шунт 130 ом, при прохождении через него тока 1.5 мА, падение напряжения составит 13ом*1.5мА=195 мВ. Считам нужное сопротивление в цепи стрелочного прибора: 195мв/0,1мА=1950ом. Сопротивление катушки 1600ом, 1950ом-1600ом=350ом. Значит, в теории, нам не хватает сопротивления 350ом для того, что бы все замечательно работало. Берем подстроечный резистор 470ом, которым мы легко сможем выставить показание стрелочного прибора в максимум при максимальной мощности (т.к. откалибровать стрелочный прибор по максимальному току в первичке). Что нам собственно и требовалось.

1.3 Передача информации в контроллер или исполнительное устройство.

Все абсолютно так-же как и выше. Единственно, надо решить — мы контролируем форму тока и принимаем решения, или нам не важно как этот ток течет, главное — поймать что его слишком много или слишком мало. В первом случае ставим АЦП, во втором — триггер шмитта, компаратор, или, если работать по принципу есть/нет, то просто логический вход. Наша задача — получиь напряжение заданной величины при заданном входном токе. Рассмотрим это на примере работы того-же ТЭНа 1кВт. Наша задача среагировать на защитное отключение ТЭНа при аварийном отключении ТЭНа внешним размыкателем, например биметаллическим при перегреве.

Используем PIC16F630 имеющий в своем составе компаратор (встроенное опорное по 24 уровням). С учетом того, что при включении нагрузки может проходить мощный пусковой ток, надо ограничить возможность трансформатора выдавать напряжение на м.сх. более напряж. питания м.сх., для этой цели достаточно защитить вход м.сх. стабилитроном. В данном примере предлагаю заменить стабилитрон копеечным диодом LL4148 с прямым включением и не переживать за сохранность микросхемы (весь ток диод заберет на себя и больше 1 в. ну никак не пропустит). С учетом того, что диод реально начнет влиять на измерительную цепь уже на 0.2-0.3в надо ограничиться этим уровнем при измерении, хотя для контроля до 0.6в все будет достаточно корректно.

Далее, по уже знакомому пути, считаем величину нагрузочного резистора: Считаем ток: 4.8А/3000=1.6мА. Примем величину опорного напряжения = 2/24 напр. питания или (при 5в) = 5/24*2=0,41в.Принимаем, что если напряж. на входе компаратора более 0,41в, считаем что ТЭН включен, менее — выключен. Примем, что при 1 кВт нагрузки, на входе компаратора должно быть не менее 0,5в.( т.е. больше 0.41в) Значит: 0.5в/1,6мА=0,3125 кОм. Выбираем ближайший резистор = 330 Ом. Рассуждения по поводу выбора трансформатора уже приводились выше, повторяться не будем.

Как это реализовано можно посмотреть на фото контроллера управления температурой сушильного шкафа (справа, между реле, виден трансформатор Т04-90А-25-Т/25К-18, слева сетевой трансформатор питания ТТН3):

Вид снизу на контроллер, трансформатор Т04-90А-25-Т/25К-18 впаян в разрыв токоведущей шины (широкая шина справа), под трансформатором расположен диодный мост, нагрузочный резистор и сглаживающий конденсатор (стабилитрон пока не установлен), слева PIC16F630.

Если взять резистор сопротивлением побольше расчетного, в этом случае можно снизить требования по емкости сглаживающего конденсатора. В данном примере совсем не обязательно проверять, что нагрузка именно 1 кВт. Она либо есть, либо ее нет. Так что, если контроллер увидит нагрузку не 1 кВт,а 100Вт, это никого не обидит, лишний ток заберет на себя защитный диод, в общем все довольны. Однако, если взять за основу данную схему, то можно обеспечить дистанционный контроль не только за состоянием нагрузки (включена/выключена), но и, например, за количеством перегоревших ламп в подъезде или складе и т.д., т.е. контролировать подключенную мощность.

2. Простейшие защиты электродвигателей

Защиты бывают разные, но мы остановимся на защите от холостого хода (актуально для погружных насосов и насосных станций) и защите от перегрузки (например эл. двигатель открывания ворот). Все остальные применения будут находится между этими вариантами.

2.1. Защита от холостого хода.

Наша задача отключить исполнительное устройство в том случае, если в процессе работы произошло снижение тока потребления ниже заданной величины. Рассмотрим как это сделать. Если мы поставим в разрыв токоведущей шины токовый трансформатор, то, при протекании тока, на его выходе будет создаваться ЭДС, пропорциональная протекающему току. Достаточно эту ЭДС выпрямить, сгладить и передать на исполнительное устройство. Как только ЭДС снизится ниже определенного порога — исполнительное устройство выключится, отключив эл. двигатель. Идея понятна? Идем дальше.

Раз мы имеем на выходе напряжение, что у нас работает от напряжения и не хочет при этом потреблять ток? Конечно полевой транзистор. Как его заставить коммутировать нагрузку при переменном токе? Тоже не проблема — включить его в диагональ моста. Транзистор открыт — мост закорочен, ток через мост идет. Транзистор закрыт — ток через мост не течет, нагрузка отключена. Если в качестве нагрузки включить обмотку реле магн. пускателя — можно управлять двигателем насоса. Ток течет через насос, транзистор открыт, пускатель под напряжением, ток снизился — напряжение снизилось, транзистор закрылся, пускатель выключился, ток упал до нуля, насос выключен. Запуск только вручную (кнопка параллельно мосту) шунтированием моста. Ток потек, транзистор открылся и шунтировал мост параллельно кнопке, бросил кнопку — все работает. ток снизился — все выключилось. Учитывая, что трансформатор электрически изолирован от силовой цепи, его можно смело включать непосредственно на вход полевого транзистора. Если ЭДС > 5.5в (1.2в падение при выпрямлении и 4в — пороговое напряжение полевого транзистора) — транзистор открыт, ниже — транзистор закрыт. Как посчитать нагрузочный резистор для нужного входного тока в п.1. не раз приводилось, так что опустим этот аспект. Как выбрать трансформатор по ЭДС также описано. Не забудьте защитить затвор полевого транзистора стабилитроном от возможного пробоя (обычно 10в.). Учтите, если поставить на затвор полевика управляемый напряжением ключ, да еще и с гистерезисом — можно коммутировать непосредственно саму нагрузку данным устройством. Самое приятное — для такого устройства не требуется внешнее питание, вполне хватает генерации напряжения от тока нагрузки.

2.2 Безконтактное пусковое реле

Здесь даже и писать особенно нечего — это задача п.2.1, с той лишь разницей, что нагрузкой является пусковая обмотка двигателя. При пуске потек значительный ток — подключим пусковую обмотку, двигатель раскрутился, ток снизился — пусковая обмотка сама выключилась. Самое приятное — никаких контактов.

2.3 Защита от перегрузки

Фактически это тоже задача п.2.1, с той лишь разницей, что нагрузку надо выключить если ток возрос, например автоматическое открывание ворот — двигатель довел ворота до упора, пошла перегрузка двигателя (он толкает, а толкать то некуда дальше) — исполнительное устройство отключило пускатель. Можно применить полевик во встроенным каналом (он открыт при нулевом напряжении, а закрывается подачей отрицательного напряжения), но их нет на большие токи и напряжения. Хотя как датчик края вполне хорош, нет контактов и питания, монтируется в любом месте силового кабеля. А вот если поставить инвертирующий каскад перед обычным полевиком, правда потребуется его запитывать (т.е. полностью автономное устройство не получится), то можно управлять магнитным пускателем на отключение. Так как ток потребления маленький, на схему надо подать небольшое напряжение с параметрического стабилизатора с конденсатором в качестве гасящего резистора. Получается также вполне жизнеспособно.

3. Работаем с постоянным током.

3.1 Контроль постоянного тока

Как сделать защиту от перегрузки в цепи постоянного тока? Попробуем оценить этот ток трансформаторм тока. Казалось-бы, как трансформатор будет работать с постоянным током? Как известно — трансформатор работает только в переменном магнитном поле, которое постоянный ток создать не может. Идея проста — создать такое переменное поле, чтобы он смог работать. Однако, если во вторичку давать ток, то и в первичке будет также создаваться ток и влиять на измеряемую цепь. А этого делать нельзя. Давайте возьмем два одинаковых трансформатора, оденем их на общий токоведущий провод, а вторичные обмотки включим последовательно встречно. Теперь, если мы будем подавать переменный ток во вторички, в первичках будут наводиться ЭДС, пропорциональные току, но направленные встречно друг другу, т.е. в сумме равные 0. Таким образов влияние на первичную цепь мы исключим.

Скажете — ну и что с этого? А вот что. Как известно, зависимость магнитной проницаемости ферромагнетиков сильно зависит от напряженности магнитного поля. Т.е., если в обмотку трансформатора подать переменный ток, он будет создавать определенное магнитное поле в сердечнике, равное для обоих полуволн и величина индуктивности обмотки трансформатора будет одинакова для обоих полуволн. А вот если на сердечник наложить постоянное поле, тогда, в одну полуволну поля будут складываться, а в другую — вычитаться. В результате поле в одной полуволне будет больше, чем в другой, и индуктивности не будут равны. Если смотреть на примеры, описанные выше — мы всячески пытались избежать этого варианта и клеймили его как плохой режим работы трансформатора тока, а здесь он придется как раз в пору.. А что создаст нам постоянное поле? А это поле создаст проводник, проходящий через оба трансформатора, в котором мы и собирались имерить постоянный ток.

Помните, мы включили обмотки трансформаторов встречно? В сумме, индуктивности обоих трансформаторов будут постоянны в обоих полуволнах, ток также постоянен, а вот напряжения на них различны для каждой полуволны (индуктивности же разные). Т.е., если проводить замер напряжения на одной из обмоток, оно будет разное для каждой полуволны. Момент можно усугубить, если взять соединенные последовательно 2 резистора, включить их параллельно обмоткам трансформаторов и снимать напряжение со средних точек. Получается измерительный мост и мы снимаем уже разницу напряжений для каждой полуволны. Если направление тока в первичке не представляет интерес, это напряжение с выхода моста можно выпрямить и работать с постоянным напряжением, пропорциональным постоянному току.

Следует учесть, что зависимость магнитной проницаемости от поля нелинейна, и мы не сможем получить линейный выходной сигнал с выхода этой схемы в широком диапазоне.

3.2 Измерение постоянного тока.

Как замерить ток мощного эл. двигателя, работающего от аккумулятора? А как померить ток в цепи под высоким напряжением? Да в принципе точно также как описано выше в небольшом диапазоне или так-же в широком, но с той лишь разницей, что ток надо дать такой, что-бы трансформаторы входили в режим насыщения. В этом случае мы можем уже оценивать не напряжение на выходе, а длительность нахождения трансформатора в режиме насыщения в каждой полуволне или же сам факт вхождения в режим насыщения. Посмотреть на искажения сигнала в режиме насыщения можно на фото:

Эти фото уже фигурировали в предыдущих заметках. Понятно, чем глубже трансформатор уходит в насыщение, тем больше горизонтальная полка. Берем диф. сигнал и работаем с ним. Я не предполагаю детально рассматривать схемотехнические решения, но очень неплохо ввести в обратную связь усилитель сигнала генератора, управляемый напряжением и контролировать уже не сам диф. сигнал, а управляющее напряжение этого усилителя. можно подать линейно изменяюшийся сигнал и ловить его длительность до момента насыщения трансформатора. Можно запустить подмагничивание постоянным током во вторичку (его величина меньше измеряемого тока в коэфф. трансформации раз!) и наложить на него переменный ток. Управляя током подмагничивания добиваться постоянства напряжения на катушке и замерять ток подмагничивания. В общем способов масса, а описание практической реализации займет уйму места и потребует столько-же времени для изучения. Так что на этом и ограничимся.

Трансформаторы тока CT 5/600A SC

Первичный номинальный ток	600
Вторичная номинальная мощность	10
Класс токоограничения	FS 10
Вторичное подключения	Фиксация болтом
Вторичный номинальный ток	5
Класс точности	0.5
С медной рейкой	ДА
Модель	Преобразователь тока
Высота открывания	37
Быстрый монтаж	ДА
Кильчисть первичных входов	1
С защитой от ударов	ДА
Диаметр отверстия	37
Калиброванный	НЕТ
Ширина открывания	37

Трансформатор тока IEK ТТИ-125 1500/5А 15ВА класс 0.5S (артикул

Трансформаторы тока ТТИ предназначены:
— для применения в схемах учета электроэнергии при расчетах с потребителями;
— для применения в схемах коммерческого учета электроэнергии;
— для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам или устройствам защиты и управления.

Соответствуют требованиям ГОСТ 7746 и изготовлены по техническим условиям ТУ 3414-001-18461115-2006.

Трансформаторы тока ТТИ за высокие показатели качества награждены серебряной медалью на международном конкурсе «Лучшее электрооборудование-2005 года», в организации которого принимали участие Министерство промышленности и энергетики РФ, Госстандарт РФ, АНО «Союзэкспертиза».

На основании положительных результатов испытаний на трансформаторы тока ТТИ выдано свидетельство об утверждении типа средств измерений CN.С.34.083.A №47195.

Трансформаторы тока ТТИ внесены в государственный реестр средств измерений под номером 28139-12.

Медная луженая шина у трансформаторов ТТИ-А, дает возможность подключать как медные, так и алюминиевые проводники.
Корпус всех трансформаторов ТТИ выполнен из самозатухающего пластика.
В комплект каждого трансформатора входит крышка, которой закрываются клеммы вторичной обмотки. Также трансформаторы ТТИ-А комплектуются винтами и гайками для крепления проводников. Трансформаторы ТТИ-30/ТТИ-125 комплектуются скобой для крепления шины в окне трансформатора.
Вес и габариты — на 10-20% меньше аналогичных трансформаторов тока других отечественных производителей.
Межповерочный интервал 5 лет.
Корпус трансформатора выполнен неразборным и опломбирован наклейкой, что делает невозможным доступ ко вторичной обмотке.
Клеммные зажимы вторичной обмотки закрываются прозрачной крышкой, что обеспечивает безопасность при эксплуатации. Кроме того, крышку можно опломбировать. Это особенно важно в схемах учета электроэнергии, так как позволяет исключить несанкционированный доступ к клеммным зажимам вторичной обмотки.
Встроенная медная луженая шина у модификации ТТИ-А -дает возможность подключения как медных, так и алюминиевых проводников.
Корпус трансформатора сделан из самозатухающего пластика, что обеспечивает пожаро- и электробезопасность.
Универсальное окно трансформатора тока ТТИ позволяет устанавливать в качестве первичной обмотки кабели и шины различных сечений и конфигураций.
Два разных способа монтажа:
— на шину, при помощи специальной распорки, которая позволяет четко зафиксировать трансформатор на шине;
— на панель, с использованием специальных кронштейнов.

Производит ли трансформатор тока пропорциональное напряжение или ток?

ТТ является трансформатором напряжения и имеет коэффициент поворота. Это соотношение может быть 1: 100 или 1: 1000 или что-то еще. Итак, давайте рассмотрим, что происходит, когда трансформатор напряжения используется в качестве трансформатора импеданса (как он используется в качестве трансформатора тока).

Допустим, у вас есть нагрузочный резистор 100 Ом, а соотношение витков составляет 1: 100. Импеданс, передаваемый на первичную обмотку (это толстый провод, несущий ток, который вы хотите измерить), преобразуется в гораздо более низкий импеданс посредством квадрата отношения витков.

Нагрузочный резистор на 100 Ом выглядел бы как 10 мОм на первичной обмотке. Эти 10 мОм полностью затопляют (или, по крайней мере, предназначены для хорошо сконструированного ТТ) все токи намагничивания и надежно делают первичную входную обмотку ТТ похожей на резистор 0,01 Ом (в этом примере).

Сопротивление, видимое на первичной обмотке, представляет собой квадрат отношения витков, преобразующий нагрузочный резистор 100R в 0,01 Ом.

Для среднеквадратичного значения 1 A, протекающего через первичную (иначе говоря, преобразованный нагрузочный резистор), имеется падение напряжения на 0,01 вольт среднеквадратичного значения, а на вторичном это рассматривается как напряжение, которое в 100 раз выше при 1 В среднеквадратичном.

Если вы сняли нагрузочный резистор, вы волшебным образом не получите бесконечное напряжение, но вы получите значительно большее напряжение — оно ограничено / ограничено индуктивностью намагничивания первичного провода / сердечника, в котором вы измеряете ток. Эта индуктивность может составлять 1 мГн и при частоте 50 Гц это сопротивление равно 0,314 Ом. При потоке 1 А (без нагрузки) на первичной обмотке будет среднеквадратичное напряжение 0,314 В, а на вторичной — 31,4 В.

Все дело в трансформаторах тока заключается в том, что они «преобразовывают полное сопротивление» нагрузочного резистора до очень малого значения, которое численно поглощает индуктивность намагничивания первичной обмотки — это означает, что вы можете в значительной степени забыть об эффекте магнитного импеданса и рассматривать трансформатор тока как истинный ток. трансформатор.

Без вторичной нагрузки из-за индуктивности намагничивания вы никогда не получите больше, чем несколько десятков вольт на несколько сотен вольт на большинстве трансформаторов тока с открытой цепью. Я не исключаю, что на каком-то непонятном КТ вы можете произвести, возможно, тысячу вольт, но зачем производителю так сильно увеличивать индуктивность намагничивания (и, следовательно, проницаемость сердечника). Это не имеет никакого экономического смысла.

При измерении тока через чайник выбирайте либо провод под напряжением, либо нейтральный провод — подача на оба провода не дает показаний, потому что токи текут в противоположных направлениях, а магнитные поля подавляются.

РЕДАКТИРОВАТЬ раздел

Рассматриваемый ТТ составляет 1: 2000 со встроенным нагрузочным резистором 1 Ом, следовательно, он вырабатывает среднеквадратичное значение 50 мВ, когда входной ток составляет среднеквадратичное значение. См выдержку из паспорта вопроса: —

При коэффициенте витков 2000 нагрузочный резистор на 1 Ом преобразуется в первичное сопротивление 0,25 мкОм. Поскольку сердечник указан как ферритовый, вероятно, что индуктивность первичной намагниченности намного ниже, чем 1 мГн, как указано в моем примере выше. Вероятно, это больше похоже на 10 мкГн, а при 50 Гц сопротивление будет составлять около 3 миллиом. Это нормально, конечно, потому что действие нагрузочного резистора параллельно с этим, и, когда речь идет о первичной обмотке, полное затухание импеданса намагничивания составляет 3 мОм.

Lovato Electric | Energy and Automation

Choose your country Выберите страну…Глобальный сайт—————-CanadaChinaCroatiaCzech RepublicGermanyFranceItalyPolandRomaniaSpainSwitzerlandTurkeyUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States—————-AfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua And BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia And HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (keeling) IslandsColombiaComorosCongoCongo, The Democratic Republic Of TheCook IslandsCosta RicaCote D’ivoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Islands (malvinas)Faroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaFrench Southern TerritoriesGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuineaGuinea-bissauGuyanaHaitiHeard Island And Mcdonald IslandsHoly See (vatican City State)HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaInternationalIran, Islamic Republic OfIraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Democratic People’s Republic OfKorea, Republic OfKosovoKuwaitKyrgyzstanLao People’s Democratic RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMacedonia, The Former Yugoslav Republic OfMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Federated States OfMoldova, Republic OfMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian Territory, OccupiedPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Kitts And NevisSaint LuciaSaint Pierre And MiquelonSaint Vincent And The GrenadinesSamoaSan MarinoSao Tome And PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia And The South Sandwich IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard And Jan MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, Province Of ChinaTajikistanTanzania, United Republic OfThailandTogoTokelauTongaTrinidad And TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks And Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited StatesUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVenezuelaViet NamVirgin Islands, BritishVirgin Islands, U.s.Wallis And FutunaWestern SaharaYemenZambiaZimbabwe

LOVATO Electric S.p.A. Via Don E. Mazza, 12 — 24020 Gorle (BG) ITALY Cap. Soc. Vers. Euro 3.200.000 Cod. Fisc. e Part. IVA n. 01921300164 ID. NO. IT 01921300164

Зачем нужны трансформаторы тока

Энергетические системы обширны и сложны по своей природе. На самом деле вы не можете увидеть электричество, но вы можете понять, как оно действует. Одним из важных элементов системы электроснабжения является трансформатор тока. В Midwest Current Transformer наше внимание уделяется производству стандартных и нестандартных трансформаторов для удовлетворения требований наших клиентов.

Некоторая важная информация о трансформаторах тока объясняется ниже.

Основы трансформаторов тока

Трансформатор тока генерирует переменный ток во вторичной обмотке, который пропорционален переменному току в первичной обмотке. Он используется, когда напряжение или ток слишком высоки для непосредственного измерения. Генерируемый вторичный ток идеален для обработки, а электронное оборудование — это измерительные приборы.

Снижение тока высокого напряжения обеспечивает удобный метод безопасного контроля электрического тока, фактически протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра.

Есть разница между трансформатором электрического тока и трансформатором напряжения или силовым трансформатором. Трансформатор электрического тока имеет только один или очень мало витков в первичной обмотке. Он также не зависит от тока вторичной нагрузки, а скорее управляется внешней нагрузкой, что делает его отличным от трансформатора напряжения. Коэффициент трансформации трансформатора тока эквивалентен количеству витков вторичной обмотки. Это соотношение определяется тем, что первичный проводник за один проход проходит через окно трансформатора.

Классификации и типы

Существует два основных типа трансформаторов тока. Один — это защитный трансформатор тока, используемый с защитным оборудованием, таким как реле, катушки отключения и т. Д. Другой — измерительный трансформатор тока для использования с измерительными устройствами для измерения величины энергии, тока и мощности.

Три стандартных типа трансформаторов тока включают стержневой, намотанный и оконный.

Тип стержня

Этот тип трансформатора тока включает в себя стержень подходящего материала и размера, используемый в качестве первичной обмотки, равный одному витку.

Тип раны

Этот тип трансформатора тока имеет две отдельные обмотки (вторичную и первичную), расположенные на магнитном стальном сердечнике с различными витками в зависимости от конструкции.

Окно (тороидальное) типа

Трансформатор тока этого типа не имеет первичной обмотки, а имеет отверстие внутри сердечника, и в этом отверстии находится проводник, по которому проходит ток первичной нагрузки.

Для вашего предприятия важно иметь необходимое оборудование, включая соответствующие электрические трансформаторы.

Чтобы узнать об исключительных продуктах трансформаторов тока, которые мы предлагаем трансформаторы тока Midwest, позвоните нам сегодня по телефону 800.893.4047 или отправьте нам электронное письмо на Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Что такое трансформаторы тока и зачем они нужны инженерам?

Трансформаторы тока (ТТ) являются основным элементом электроустановок во многих отраслях промышленности. В этой статье будут рассмотрены преимущества и использование трансформаторов тока, их основная конструкция и способы выбора трансформаторов тока для электрических приложений.

Что такое трансформаторы тока?

Трансформатор тока — это тип измерительного трансформатора, используемый для измерения переменного тока, или переменного тока, путем его масштабирования до уровней, подходящих для измерительных приборов и / или защитных реле. Использование трансформатора тока идеально, когда изоляция измерительного или защитного прибора не может выдерживать линейный ток без пробоя.

Строительство

Трансформатор тока состоит из первичной и вторичной обмоток на многослойном стальном сердечнике.Его наиболее заметной особенностью является небольшое количество витков в первичной обмотке (один или два витка толстого провода с высокой допустимой нагрузкой по току) по сравнению с большим количеством витков во вторичной обмотке (несколько сотен витков тонкого провода).

Следовательно, ТТ производит ток во вторичной обмотке, пропорциональный току первичной обмотки. Альтернативная конструкция, а именно трансформатор тока «оконного типа», имеет отверстие в стальном сердечнике. Через него проходит проводник, по которому проходит первичный ток.

Трансформаторы тока (на фото посередине) на электрической подстанции.

Различия между трансформаторами тока и трансформаторами напряжения

Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения (ТТ) вместе известны как «измерительные трансформаторы». Это потому, что они предназначены для преобразования высокого тока / напряжения в уровни, подходящие для измерительных и защитных устройств. Однако есть несколько различий между двумя типами трансформаторов.

Трансформатор трансформатора тока используется для преобразования высокого напряжения в более низкий, в то время как трансформатор тока преобразует высокое напряжение в низкое напряжение. В трансформаторе тока первичная обмотка имеет гораздо меньшее количество витков по сравнению с вторичной обмоткой, в то время как в трансформаторе напряжения все наоборот.

Функционально это означает, что вторичный ток пропорционален первичному току в трансформаторе тока и наоборот. Стандартные номиналы трансформаторов тока составляют 1 А или 5 А, в то время как трансформаторы тока имеют стандартные номиналы 120 В во вторичной обмотке для первичных напряжений до 24 кВ и 115 В во вторичной обмотке для первичных напряжений, превышающих 24 кВ.

ТТ также подключаются последовательно с устройством, а ТТ подключаются параллельно. Эти устройства пропускают ток через обмотки трансформатора тока, в то время как напряжение появляется на обмотках трансформатора тока.

Крупный план трансформаторов тока, прикрепленных к медным шинам.

Выбор трансформаторов тока

Правильный выбор трансформатора тока обеспечивает точные измерения и пригодность для измерительных приборов.Ниже приведены некоторые важные критерии выбора ТТ.

Коэффициент трансформации

ТТ указываются с использованием соотношения витков первичной и вторичной обмоток. Например, (где «x» обозначает любое число) трансформаторы тока x: 5 и трансформаторы тока x: 1 имеют силу тока во вторичных обмотках 5A и 1A соответственно.

Коэффициент трансформации также описывает соотношение напряжений в обеих обмотках. Коэффициенты трансформации можно рассчитать по простой формуле: Ip / Is (где «Ip» = ток первичной обмотки, а «Is» = ток вторичной обмотки).Is в большинстве трансформаторов тока составляет 1 А или 5 А, причем большинство измерительных приборов имеют наивысший класс точности 5 А.

Возможные убытки

Правильный выбор ТТ также зависит от номинального тока измерительного прибора или реле, а также от длины проводника между устройством (-ами) и ТТ. Причина этого в том, что потери в линии увеличиваются при более высоких токах и более длинных промежутках. ТТ 5А идеальны в случаях, когда измерительный прибор и трансформатор находятся на расстоянии менее 10 метров, в то время как ТТ 1А предпочтительнее для более длинных участков кабеля, чтобы минимизировать потери в линии.

Класс точности

Трансформаторы тока также указываются с использованием классов точности, которые описывают уровень точности измеренных значений тока. Согласно стандарту IEC 61869-1 классы точности трансформаторов тока составляют 0,1, 0,2 с, 0,2, 0,5, 0,5 с, 1 и 3. Ниже приведены некоторые классы точности трансформаторов тока для различных приложений:

Класс 0,1 или 0,2: Стандартный счетчик

Класс 1: Промышленные приборы учета

Класс 0.От 5 до 0,5S / от 0,2 до 0,2S: Коммунальный счетчик

Класс 5P или 10P: Измерение защиты

Линии электропередачи на распределительной станции.

Номинальная частота

Частота, измеряемая в герцах, является основным фактором при выборе трансформатора тока. Как правило, номинальная частота ТТ должна быть равна или превышать частоту предполагаемого применения. Например, ТТ 50 Гц или 60 Гц подходит для установки на 50 Гц.

Сила тока установки

Выбор подходящего ТТ также зависит от измеряемого тока. Например, ТТ, необходимый для электрических нагрузок в одном помещении, будет меньше, чем в большом здании. Для получения наиболее точных результатов сила тока нагрузки должна быть как можно ближе к силе тока трансформатора тока.

Например, трансформатор тока на 50 А подходит для установки на 45 А. Выбор ТТ со значительно большей силой тока, чем установка (например,грамм. ТТ на 50 А для приложения 10 А может вызвать показание «0A»).

Бремя

«Нагрузка» ТТ относится к величине сопротивления (в Ом) и индуктивности (в мГн), которое может быть подключено к его вторичной обмотке, не вызывая погрешности, превышающей указанный в его классе точности. Факторы, составляющие нагрузку на ТТ, включают количество метров и реле, а также длину проводника, подключенного к вторичной обмотке.

Общая эффективная нагрузка на трансформатор тока представляет собой комбинацию нагрузок каждого подключенного устройства в ваттах и ​​ВАр (вольт-ампер-реактивный).

Важность и применение трансформаторов тока

Трансформаторы тока необходимы для изоляции электрических устройств от более высокого потребляемого тока, присутствующего в линиях передачи переменного тока. Они работают за счет уменьшения тока питания до уровней, безопасных для устройств измерения и защиты.

Ключевые области применения трансформаторов тока включают электрические подстанции, коммерческие объекты и промышленные распределительные станции. Трансформаторы тока похожи на трансформаторы напряжения (напряжения), но отличаются по конструкции и принципу действия.

Правильный выбор трансформатора тока гарантирует его точность измерения. Для этого необходимо убедиться, что номинальные характеристики ТТ соответствуют предполагаемой работе — для минимизации нежелательных затрат, потерь энергии и отказов оборудования.

Основы работы с трансформаторами тока

: что нужно знать о трансформаторах тока

Опубликовано: , 14 июля, 2015, , автор: aimdynamics

Трансформатор тока — это устройство, которое предназначено для создания переменного тока из постоянного.Устройство измеряет постоянный ток в первичной обмотке и преобразует его в пропорциональный переменный ток во вторичной обмотке. Они используются для уменьшения тока высокого напряжения до гораздо меньшего и более простого в управлении тока, который можно легко контролировать.

Типовой трансформатор тока

Несмотря на то, что существует несколько различных типов трансформаторов тока, основная конструкция во многом такая же. Первичная обмотка имеет очень мало обмоток, а в некоторых трансформаторах используется только одна.Эта первичная обмотка может состоять из одного плоского витка, катушки с проволокой, обернутой вокруг сердечника, или одной шины, размещенной в центре трансформатора, в зависимости от типа выбранного трансформатора. Трансформаторы тока также обычно называют последовательными трансформаторами.

Вторичная обмотка трансформатора тока обычно состоит из большого количества витков, сосредоточенных вокруг сердечника из магнитного материала. Материал сердечника может варьироваться, и знание того, на какой ток будет «понижен», определит, какой трансформатор подходит для работы.

Существует три основных типа трансформаторов тока: обмотанные, тороидальные и стержневые.

Трансформаторы тока с обмоткой — Трансформаторы тока с обмоткой имеют первичную обмотку, которая последовательно соединена с проводником. Проводник — это устройство, которое измеряет фактический входной ток. Результирующий «понижающий» ток полностью зависит от имеющегося отношения витков между первичной и вторичной обмотками выбранного трансформатора.

Тороидальные трансформаторы тока — Тороидальные трансформаторы тока немного отличаются тем, что у них вообще нет первичной обмотки.Скорее, проводник продевается прямо в трансформатор через отверстие или окно. Это конфигурация, которая обычно встречается в трансформаторах с разъемным сердечником, потому что она позволяет им открываться и закрываться, не нарушая цепь, к которой они подключены.

Трансформаторы тока стержневого типа — Трансформатор тока стержневого типа не имеет собственной первичной обмотки. Он использует фактический кабель или шину существующей цепи в качестве первичной обмотки, что дает ему конфигурацию с одним витком.Они часто используются в цепях высокого напряжения из-за их способности быть на 100% изолированной от сред с высоким рабочим напряжением и способности выдерживать большие токи.

Как упоминалось ранее, трансформатор тока предназначен для снижения уровней тока. Они используются в схемах, несущих тысячи ампер, для создания стандартного полезного выходного сигнала 1-5 ампер. Они не только создают «полезные» токи, эти пониженные токи можно более точно контролировать и контролировать с помощью устройств, поскольку они экранированы от линий высокого напряжения.Без этой изоляции показания часто искажаются из-за электрических помех. К распространенным измерительным приборам относятся ваттметры, измерители коэффициента мощности и многое другое.

Несмотря на то, что существует ряд трансформаторов тока различных возможностей, большинство из них имеют стандартный вторичный номинал 5 ампер. Они выражаются как 100/5, что означает, что ток на первичной обмотке в 100 раз больше, чем на выходе вторичной обмотки. Токи можно уменьшить еще больше, часто до 1 А, просто увеличив количество вторичных обмоток.Это связано с тем, что количество витков в первичной и вторичной обмотках обратно пропорционально.

Теги: Трансформатор тока

---

Трансформатор тока: конструкция и принципы работы

— Реклама —

Трансформатор тока — это инструмент, который используется для преобразования тока из большего значения в пропорциональный выход на меньшее значение. Он преобразует ток высокого напряжения в ток низкого напряжения, благодаря чему сильный ток, протекающий по линиям передачи, надежно контролируется амперметром.

Что такое трансформатор тока?

Трансформатор тока (C.T) представляет собой разновидность «измерительного трансформатора», который предназначен для генерации переменного тока во вторичной обмотке, который связан с током, измеряемым в его первичной обмотке. Трансформаторы тока снижают значения высокого напряжения до гораздо более низкого тока и предоставляют удобный метод безопасного измерения фактического электрического тока, протекающего в линии передачи переменного тока, с использованием стандартного амперметра.Принцип работы стандартного трансформатора тока умеренно отличается от обычного трансформатора напряжения.

Трансформатор тока используется в устройствах переменного тока, счетчиках или контрольных приборах, где измеряемый ток имеет такую ​​величину, что измерительную катушку или измеритель невозможно создать с помощью адекватной пропускной способности по току.

В отличие от силового трансформатора или трансформатора напряжения, трансформатор тока включает только один или очень мало витков в качестве первичной части.Эта первичная часть может быть либо простым плоским витком, либо катушкой из прочной проволоки, намотанной вокруг сердечника, либо просто шиной или проводником, пропущенным через центральное отверстие.

Исходя из этой формы конфигурации, трансформатор тока всегда вводится как «последовательный трансформатор», поскольку первичная секция, у которой никогда не бывает более нескольких витков, последовательно соединена с токонесущим проводником, обеспечивающим нагрузку.

Первичный ток и вторичный выход трансформаторов тока связаны друг с другом.Трансформатор тока используется для измерения тока высокого напряжения из-за сложности недостаточной изоляции самого счетчика. Трансформатор тока используется в счетчиках для измерения тока до 100 А.

Вторичная часть, однако, может иметь большое количество катушек, намотанных на многослойный компонент из магнитного материала с низкими потерями. Этот компонент имеет большую область поперечного сечения, так что создаваемая плотность магнитного потока низкая, при этом используется зонный провод с гораздо меньшим поперечным сечением, в зависимости от того, насколько ток должен быть понижен, поскольку он хочет создать постоянный ток, не связанный с подключенная нагрузка.

Вторичная часть будет подавать ток на резистивную нагрузку или на короткое замыкание в форме амперметра до тех пор, пока напряжение, генерируемое во вторичной обмотке, не станет достаточно высоким, чтобы насыщать сердечник или привести к отказу из-за дополнительного пробоя напряжения.

В отличие от трансформатора напряжения, первичный выход трансформатора тока не связан с током вторичной нагрузки, а определяется внешней нагрузкой. Вторичный выход обычно рассчитан на 1 А или 5 А для большего номинального тока первичной обмотки.

Что такое трансформатор тока (Ссылка: electronics-tutorilas.ws )

Существует три основных типа трансформаторов тока: тороидальные, обмотанные и стержневые.

Тороидальные трансформаторы тока: без первичной обмотки. Вместо этого линия, по которой проходит ток, протекающий в системе, проходит через отверстие или окно в тороидальном трансформаторе. Некоторые трансформаторы тока содержат «разъемный сердечник», который позволяет их открывать, устанавливать и закрывать без отключения системы, к которой они присоединены.

Трансформаторы тока с обмоткой: первичная секция трансформатора физически сконфигурирована последовательно с проводником, по которому протекает обнаруженный ток, протекающий в системе. Величина вторичного выхода зависит от коэффициента трансформации инструмента.

Трансформаторы тока стержневого типа: в этой форме трансформаторов тока используется фактический провод или шина главной цепи в качестве первичной части, которая идентична однооборотной. Они полностью изолированы от высокого рабочего напряжения системы и обычно прикрепляются болтами к токоведущему компоненту.

Трансформаторы тока могут понижать или понижать уровни с тысяч ампер до нормального выходного сигнала с известным коэффициентом до 1 А или 5 А для стандартной функции. Таким образом, с трансформаторами тока могут применяться точные и небольшие приборы и устройства контроля, поскольку они изолированы от любых высоковольтных линий электропередач. Существует несколько измерительных корпусов и вариантов использования трансформаторов тока, таких как измерители коэффициента мощности, ваттметры, защитные реле, счетчики ватт-часов или в качестве катушек отключения в автоматических выключателях или магнитных выключателях.

Конструкция трансформатора тока

Центр трансформатора тока сосредоточен слоем кремнистой стали. Mumetal или Permalloy используются для изготовления стержней с высокой степенью точности. Первичная часть трансформаторов тока проходит через измеряемый ток и подключается к главной цепи. Вторичные обмотки трансформатора пропускают ток, пропорциональный измеряемому току, и он подключается к токовым обмоткам счетчиков или приборов.Посетите здесь, чтобы узнать больше о конструкции трансформатора тока.

Первичная и вторичная части изолированы от жил и друг от друга. Первичная часть представляет собой простую обмотку витков (также представленная как первичная шина) и несет ток полной нагрузки, в то время как вторичная часть трансформаторов имеет несколько витков.

Конструкция трансформатора тока (Ссылка: circuitglobe.com )

Уровень первичного и вторичного выходов представлен как коэффициент трансформатора тока системы.Норма тока трансформатора обычно высока. Значения вторичного тока составляют порядка 0,1 A, 1 A и 5 A. Необычные значения первичного тока отличаются от 10 A до 3000 A или более. Символическое обозначение трансформатора тока представлено на рисунке ниже.

Изображение трансформатора тока (Ссылка: circuitglobe.com )

Подробнее о Linquip

Типы трансформаторов: статья о различиях конструкции и конструкции трансформаторов

Принцип работы трансформатора тока

Принцип работы трансформатор тока особенно отличается от силового трансформатора.Полное сопротивление нагрузки или нагрузка на вторичный компонент умеренно отличается от типов мощности в трансформаторе тока. Следовательно, трансформатор тока работает на основе состояний вторичной цепи.

Нагрузка на нагрузку

Нагрузка на трансформатор тока — это величина нагрузки, генерируемой во вторичной обмотке. Он представлен как выходной сигнал в ВА (вольт-амперы). Номинальная нагрузка на нагрузку может быть рассчитана как значение нагрузки, указанное на паспортной табличке трансформатора тока.Номинальная нагрузка системы — это напряжение и ток на вторичной обмотке, когда трансформатор тока поддерживает реле или прибор с максимальной номинальной величиной тока.

Уравнение трансформатора тока

Как правило, трансформаторы тока и амперметры используются вместе как особая пара, в которой модель прибора такова, что подает максимальный вторичный ток, контролируемый полным отклонением амперметра. Приблизительный уровень обратных витков существует между двумя токами в большинстве трансформаторов тока во вторичной и первичной обмотках.Вот почему калибровка ТТ обычно применяется для амперметра особого типа.

Большинство трансформаторов тока имеют нормальный номинальный ток вторичной обмотки 5 А, при этом вторичный и первичный токи представлены в виде отношения, например 5/100. Это означает, что первичный ток в 20 раз выше, чем вторичный, поэтому, когда 100 ампер движутся по первичному проводнику, это приведет к генерации 5 ампер во вторичной обмотке. Трансформатор тока, скажем, 5/500 будет создавать 5 ампер во вторичной обмотке и 500 ампер в первичной части, что в 100 раз больше.

Вторичный выход можно создать намного ниже, чем ток в первичной обмотке, увеличив количество измеряемых вторичных обмоток, Ns, потому что по мере увеличения Ns Is (ток вторичной части) уменьшается на соответствующую величину. Другими словами, ток и количество витков во вторичной и первичной обмотках пропорциональны обратной форме.

Трансформатор тока, как и любой другой тип трансформатора, должен удовлетворять формуле ампер-виток. Это передаточное число равно:

T.R = n = \ frac {{N} _ {P}} {{N} _ {S}} = \ frac {{I} _ {S}} {{I} _ {P}}

из которых получаем:

Вторичный ток, {I} _ {S} = {I} _ {P} (\ frac {{N} _ {P}} {{N} _ {S}})

Скорость тока будет определять соотношение витков, и, поскольку первичная обмотка обычно включает в себя один или два витка, тогда как вторичная обмотка может включать несколько сотен витков, скорость между первичной и вторичной обмоткой может быть относительно большой. Например, предположим, что сила тока первичной части составляет 100 А, а вторичная обмотка имеет нормальную скорость 5 А.Типы 100 к 5 и 20 к 1 являются наиболее распространенными формами существующей трансформации на рынке.

Однако следует учитывать, что трансформатор тока, представленный как 100/5, не идентичен трансформатору, выраженному как 20/1 или делениям 100/5. Это связано с тем, что соотношение 100/5 представляет «номинальный входной / выходной ток», а не практическое соотношение первичных и вторичных выходов. Также учтите, что количество валков и ток во вторичной и первичной обмотках связаны обратным соотношением.

Но относительно большие вариации в соотношении витков трансформатора тока могут быть получены путем изменения валков первичной обмотки в пределах окна трансформатора тока, где один виток первичной обмотки идентичен одному проходу, а более одного прохода через окно вызывают изменение электрического коэффициента.

Так, например, трансформатор тока с отношением, скажем, 300/5, может быть изменен на другой, равный 150/5 или даже 100/5, путем прохождения основного первичного проводника внутри его внутреннего окна два или три раза.Это представляет собой трансформатор тока большей величины для обеспечения максимального выходного тока для амперметра при использовании в меньших системах первичного тока.

Влияние разомкнутых вторичных обмоток трансформатора тока

В нормальных рабочих состояниях вторичная обмотка трансформатора тока прикреплена к своей нагрузке и обычно замкнута. Когда ток проходит через первичную часть, он часто течет во вторичных обмотках, и ампер-витки каждой секции впоследствии идентичны и противоположны.

Вторичные валки будут на 1% и 2% меньше, чем первичные, и разница будет использоваться в намагничивающем сердечнике. В результате, если вторичный компонент разомкнут и ток течет по первичным обмоткам, размагничивающей среды из-за вторичного тока не будет.

Из-за отсутствия противоамперных роликов вторичной секции, не имеющая сопротивления первичная MMF (магнитодвижущая сила) создаст необычно большой магнитный поток в системе.Этот поток будет генерировать отходы активной зоны с последующим нагревом, и большое напряжение будет стимулироваться через клемму вторичной обмотки.

Это напряжение привело к пробою изоляции, а также к потере точности в будущем, поскольку дополнительный MMF оставляет остаточный магнетизм в системе. Следовательно, вторичная обмотка трансформатора тока никогда не может быть разомкнута, когда по первичной части проходит ток.

Векторная диаграмма трансформатора тока

Векторная диаграмма трансформатора тока показана на рисунке ниже.Базовый поток взят за эталон. Создаваемые вторичные и первичные напряжения отстают от основного потока на 90º. Величина первичного и вторичного напряжений зависит от количества валков на обмотках. Ток возбуждения стимулируется частями намагничивания и рабочего тока.

Фазорная диаграмма трансформатора тока (Ссылка: circuitglobe.com )

Где I _s — вторичный ток, E _s — вторичное индуцированное напряжение, I _p — первичный ток, E _p — первичное индуцированное напряжение, K _t — отношение витков, или количество витков вторичной обмотки / число витков первичной обмотки, I ₀ — ток возбуждения, I _m — ток намагничивания, I _w — ток рабочий компонент, а Φ _с — главный поток.

Вторичный выход отстает от вторичного стимулированного напряжения на определенный угол (θº). Вторичный ток заменяет первичную сторону, реверсируя вторичный выход и умножая на частоту вращения. Ток, протекающий через первичную обмотку, является произведением вторичного тока, отношения витков I _s K _t и суммы возбуждающего тока I ₀ вместе с ними.

Ошибки соотношения и фазового угла CT

Трансформатор тока включает две проблемные ошибки, а именно: ошибку соотношения и ошибку фазового угла.

Ошибки соотношения тока

Трансформатор тока в основном основан на энергетической составляющей выхода возбуждения и получается как

Ratio_ {Error} = \ frac {{K} _ {t} {I} _ { s} — {I} _ {P}} {{I} _ {P}}

Где K _t — коэффициент поворота, I _p — первичный ток, а I _s — вторичный Текущий.

Ошибка фазового угла

В идеальном трансформаторе тока векторный угол между обратным вторичным и первичным токами равен нулю.Но в практическом трансформаторе тока существует разность фаз между вторичным и первичным токами, поскольку первичный выход также поставляет часть возбуждающего тока. Следовательно, разница между двумя фазами вводится как ошибка угла сдвига фаз.

Коэффициент трансформации первичной обмотки трансформатора тока Коэффициент трансформации первичной обмотки трансформатора тока (Ссылка: electronics-tutorilas.ws )

Трансформатор тока никогда не должен оставаться в разомкнутом состоянии или работать без нагрузки, когда основная первичная обмотка по нему течет ток, точно так же, как трансформатор напряжения никогда не должен работать в условиях короткого замыкания.Если нагрузку (или амперметр) необходимо снять, необходимо установить короткое замыкание на клеммах вторичной обмотки, прежде всего, чтобы исключить риск поражения электрическим током.

Это высокое напряжение связано с тем, что, когда вторичная секция находится в разомкнутой цепи, железный сердечник системы работает с высокой степенью насыщения и ничем не управляет, поэтому он генерирует необычно большое вторичное напряжение. Это высокое вторичное напряжение может повредить изоляцию или привести к поражению электрическим током при случайном прикосновении к клеммам трансформатора тока.

Переносные трансформаторы тока

Сейчас на рынке доступно несколько специализированных форм трансформаторов тока. Распространенный и портативный тип, который может использоваться для обнаружения нагрузки в цепи, представлен как «токоизмерительные клещи» или «портативный тип», как показано. Переносной трансформатор тока

(Ссылка: electronics-tutorilas.ws )

Токоизмерительные клещи закрываются и открываются вокруг токопроводящего проводника и контролируют его ток, идентифицируя магнитное поле вокруг него, обеспечивая быстрое измерение, обычно на цифровом дисплее без открытия или отключив цепь.

Помимо портативного трансформатора тока, существуют трансформаторы тока с разъемным сердечником, которые имеют одну съемную секцию, так что шину или провод нагрузки не нужно отсоединять для ее установки. Они используются для измерения токов от 100 до 5000 А с квадратными окнами от 25 до 300 мм. (От 1 до более 12 дюймов).

Резюме

Подводя итог, трансформатор тока (ТТ) — это форма трансформаторов, используемых для преобразования первичного тока во вторичный выход через магнитную среду.Его вторичная секция затем подает значительно уменьшенный ток, который можно использовать для измерения пониженного тока, сверхтока, пикового тока или среднего тока.

Первичная обмотка трансформатора тока часто соединяется последовательно с главным проводником. Он также вводится как «серийный трансформатор». Стандартный вторичный ток обычно составляет 5 А или 1 А для простоты измерения. Их структура может представлять собой один единственный виток первичной обмотки, как в кольцевых, тороидальных или стержневых формах, или несколько витков первичной обмотки, обычно для приложений с низким током.

Трансформаторы тока считаются применяемыми как пропорциональные приборы тока. Таким образом, вторичная часть трансформатора тока никогда не должна работать в состоянии разомкнутой цепи, так же как трансформатор напряжения никогда не должен работать в состоянии короткого замыкания.

— Объявление —

Что такое трансформатор тока?

Узнайте, как Sense использует трансформаторы тока для измерения электрического тока, и окунитесь в физику электромагнетизма.

Энергомонитор Sense измеряет потребление электроэнергии в вашем доме с помощью простого процесса установки, не требующего серьезных изменений в вашей проводке.Я хотел бы объяснить, как мы можем этого добиться, и, для небольшого «веселья», сделаем небольшой экскурс в физику электромагнетизма. Во-первых, основные моменты:

• Sense непрерывно измеряет напряжение и ток, которые он использует для расчета энергопотребления и распознавания электрических характеристик ваших устройств.
• Для измерения тока мы используем бесконтактный трансформатор тока (ТТ), который можно прикрепить к основным проводам вашего дома, не отключая их.
ТТ
• используют взаимосвязь между электричеством и магнетизмом для неинвазивного измерения тока, протекающего в проводе.

Чтобы измерить электрическую мощность, нам нужно знать две величины: напряжение и ток. Если использовать общую аналогию, напряжение похоже на давление воды; это «сила», которая проталкивает электроны через электрические устройства, как давление воды проталкивает воду через трубу. Течение похоже на поток воды; он измеряет скорость, с которой электроны движутся по проводу. Умножьте два вместе, и вы получите силу.

Измеряем напряжение подключением к одиночному выключателю. Так же, как при проверке давления в шинах велосипеда на клапане, давление в одной точке такое же, как и везде.Однако без умного использования физики (разумеется, не нововведения Sense) измерение тока затруднено. Чтобы измерить весь электрический ток, протекающий к каждому устройству в вашем доме, нам нужно будет пропустить все электричество через наш монитор, как через ваш электросчетчик. Честно говоря, это кажется слишком большой ответственностью! Мы определенно предпочитаем, чтобы установка Sense была менее инвазивной, чем это, и благодаря электромагнетизму это возможно.

Электричество и магнетизм настолько фундаментально связаны, что физика считает их не просто связанными, а проявлениями одного и того же явления.Предпосылка их взаимоотношений заключается в том, что электричество в движении (например, электроны, движущиеся по проводу, питающие ваш чайник) создает магнитное поле, а изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле (которое, в свою очередь, может толкать электроны по проводу. Включите свой чайник!) Это взаимодействие имеет глубокие последствия даже в отсутствие электронов и проводов, поскольку уравнения, связывающие электричество и магнетизм, также образуют классическую теорию, объясняющую сам свет.

Эта взаимосвязь между электричеством и магнетизмом используется в электрических генераторах для производства большей части мирового электричества.Движение, создаваемое турбинами, используется для вращения электрических проводников в магнитных полях, вызывая электрический ток, который направляется потребителям. И наоборот, большая часть вырабатываемой электроэнергии потребляется внутри электродвигателей, делая прямо противоположное. В двигателях электрический ток используется для создания движущихся магнитных полей, которые заставляют вал вращаться.

Это было всего лишь знакомство. В центре внимания этой статьи — трансформатор. Наряду с генераторами, которые питают электросеть, трансформаторы играют ключевую роль в распределении энергии.В трансформаторе электрический ток проходит через катушки с проволокой, намотанной вокруг магнитно «проницаемого» материала (называемого сердечником), где он создает изменяющееся магнитное поле в этом сердечнике. Вместо того, чтобы использовать это магнитное поле для движения, как двигатель, он проходит через другую катушку провода, где индуцирует электрический ток. Преимущество такой схемы состоит в том, что, имея разное количество витков в «первичной» катушке и «вторичной» катушке, можно увеличивать или уменьшать напряжение.Как я вкратце обсуждал в разделе «Что такое двухфазная мощность», большее напряжение означает выполнение большего при меньшем токе. Для передачи электроэнергии на большие расстояния меньший ток означает более тонкие провода. Таким образом, с помощью трансформаторов напряжение от генератора может быть повышено до гораздо более высоких значений для передачи на большие расстояния, а затем снижено до более безопасного для использования в домашних условиях.

Это подводит меня к трансформатору тока или ТТ. Физика трансформаторов не требует, чтобы катушка провода была натянутой. Пропуская токопроводящий провод через центр кольцевого магнитного сердечника и наматывая этот сердечник длинной катушкой, мы эффективно создаем трансформатор! Проволока, проходящая через сердечник, действует для наших целей как один виток провода, а магнитное поле, создаваемое его током, направляется сердечником через вторичную катушку.В трансформаторе тока вторичная обмотка намотана много раз. В Sense CT 3000 ходов. Из-за соотношения катушек между вторичной и первичной обмотками вторичная обмотка всегда будет пропускать 1/3000 тока первичной обмотки. Когда Sense CT размещается вокруг основных проводов вашего дома, с их полной допустимой токовой нагрузкой в ​​200 ампер, только 67 милли ампер будут течь через каждый трансформатор тока — это очень управляемый ток! Мы можем измерить это намного легче, чем если бы мы измеряли полные 200 ампер напрямую.

Для меня наиболее важным преимуществом косвенного измерения тока является простота установки.Сердечник ТТ можно разделить на две части для установки и соединить вместе для измерения. Это означает, что вместо того, чтобы отключать основные провода дома, чтобы пропустить их через трансформаторы тока, трансформаторы тока можно просто закрепить вокруг этих проводов, даже не отключая их. Это важно для безопасной установки, потому что эти сети всегда под напряжением, даже когда главный выключатель отключен.

Как всегда, было интересно погрузиться в физику, лежащую в основе работы Sense, и как мы можем сделать установку Sense простой и безопасной.Счастливого ощущения!

Основы трансформатора тока

— Peak Demand Inc

Основные сведения о трансформаторе тока

Размещено в h в инструментальных трансформаторах к

Основы трансформатора тока

Джон Ренни

Рисунок из www.electronics-tutorials.WS

Трансформаторы тока

(ТТ) широко используются в электрических распределительных системах для измерения, измерения и защиты. Это простые устройства, предназначенные для создания переменного тока во вторичной обмотке, который прямо пропорционален току в первичном проводе.

Самый распространенный тип ТТ — это тороидальный ТТ. Тороидальные трансформаторы тока характеризуются тем, что первичный токопроводящий провод проходит непосредственно через центральную жилу.Тороидальные трансформаторы тока всегда подключаются последовательно, поэтому их часто называют «последовательными трансформаторами».

Конструкция ТТ проста. Вторичные обмотки из медной магнитной проволоки намотаны вокруг полого сердечника из электротехнической стали, а первичный проводник проходит через центр сердечника. Магнитный поток первичного проводника улавливается сердечником и индуцирует ток во вторичных обмотках, пропорциональный количеству вторичных обмоток. ТТ бывают разных конфигураций, но все имеют эту базовую конструкцию.

CT обычно имеют стандартный вторичный выходной ток 1 или 5 ампер. Коэффициент CT — это просто первичный и вторичный токи, выраженные как соотношение, где вторичный ток равен 1 или 5 ампер. ТТ с коэффициентом 100/5 означает, что первичный ток в 20 раз больше вторичного тока. Когда по первичному проводнику течет 100 ампер, во вторичной обмотке протекает ток 5 ампер.

Увеличивая количество вторичных обмоток, вторичный ток может быть намного меньше, чем ток в первичной цепи.По мере увеличения количества витков вторичный ток пропорционально уменьшается. В ТТ количество витков вторичной обмотки и ток во вторичной обмотке обратно пропорциональны. Например, трансформатор тока с коэффициентом 100/5 имеет 20 витков, тогда как трансформатор тока с коэффициентом 100/1 имеет 100 витков. Увеличение числа оборотов снижает вторичный ток на выходе.

Сопутствующие товары

Трансформаторы тока — что это такое и как они работают

Для чего используются трансформаторы тока (ТТ)?

Измерительные трансформаторы тока Electrocube, также известные как измерительные трансформаторы, используются в основном для защиты электропроводки и управления электропитанием коммерческих лайнеров, военных самолетов и наземных оборонных объектов.

Как работают однофазные и многофазные трансформаторы тока (ТТ) Electrocube?

Однофазные измерительные трансформаторы в форме пончика и многофазные измерительные трансформаторы с блоком с 3 отверстиями могут быть установлены как постоянная часть системы питания или как фиксируемая конструкция для временного контроля. Вторичный ток (обычно намного ниже, чем первичный ток) можно контролировать или использовать в качестве «отказоустойчивого» индикатора для отключения системы во время перегрузки по току или недостаточного тока.

Какие особенности имеют трансформаторы тока Electrocube?

• Однофазные трансформаторы тока и многофазные трансформаторы тока, разработанные и изготовленные в соответствии со спецификациями клиента
• Отношение раны к удельному (отношение первичной к вторичной)
• Предсказуемые характеристики — перегрузки и короткие замыкания

Для каких коммерческих и промышленных применений используются трансформаторы тока (ТТ) Electrocube?

• Коммерческая авионика и компоненты авионики
• Авиакосмическая поддержка
• Обычные товары авиакосмической отрасли
• Внутреннее освещение самолета, внешнее освещение самолета
• Электрические, гидравлические и механические системы
• Двигательные установки
• Новая техника
• Мобильное оборудование
• Частное авионическое радиоэлектронное оборудование и компоненты для частных самолетов
• Легкорельсовый транспорт, метро, ​​пригородные поезда

Как найти трансформаторы тока (ТТ) Electrocube?

Все они доступны напрямую с завода, и, как дистрибьютор-производитель, бренд Electrocube, состоящий из отдельных измерительных трансформаторов и многофазных трансформаторов тока (ТТ), присутствует на линейных картах международной сети торговых представителей и дистрибьюторов.

Хотите получить дополнительную информацию?

Свяжитесь с отделом продаж Electrocube и ознакомьтесь с библиотекой документации.

Ищете поддержку при проектировании и производстве?

Воспользуйтесь преимуществом опыта компании Electrocube в области разработки приложений как ведущего поставщика в аэрокосмической отрасли. Запланируйте бесплатную консультацию, чтобы решить даже самые сложные проблемы с сигналом.

.