Трансформаторы тока ( измерительные трансформаторы тока) — обзорная статья

Тс тока ( измерительный ), ТТ или ИТТ

Принцип работы и определение

Измерительный трансформа́тор то́ка — трансофрматор тока ( т.е. ТС обмотка которого подключена к источнику тока ), предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Тс тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Тс тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни КилоВ.

Измерительные ТС тока на 0,66 килоВ являются одними из самых распространенных в энергетике электрических аппаратов. По примерным подсчетам, только в Рф их установлено порядка 20 миллионов штук на номинальные токи от 5 до 5000 А. Во всех отраслях промышленности, в энергетике и ЖКХ эти ТС используются для контроля, учета электрической энергии и защиты оборудования.

К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, ТС тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).
Вторичные обмотки трансформатора тока обязательно нагружаются. Если вторичные обмотки не нагружены, на них возникает высокое напряжение, достаточное для пробоя изоляции трансформатора, что приводит к выходу трансформатора из строя, а также создает угрозу жизни обслуживающего персонала. Кроме того, из-за возрастающих потерь в сердечнике магнитопровод трансформатора начинает перегреваться, что так же может привести к повреждению (или, как минимум, к износу) изоляции и дальнейшему её пробою. По этим причинам во время эксплуатации трансформатора тока вторичную его обмотку нельзя держать разомкнутой.

Устройство измерительного трансформатора тока.

Будучи относительно простой, конструкция трансформатора тока за векоую историю своего существования не претерпела значительных изменений, однако постоянно совершенствовалась и дорабатывалась. Таким образом, современный ТС тока, несмотря на отсутствие принципиальных различий, является более функциональным аппаратом, чем его предшественники.

В общем случае конструкция трансформатора тока представляет собой замкнутый магнитопровод с намотанной на него вторичной обмоткой. Первичной обмоткой при этом служит проводник (кабель, шина) с измеряемым током, пропущенный через окно магнитопровода. Достойной альтернативы данной конструкции пока не существует, поскольку различные измерители тока, в том числе и цифровые, уступают трансформаторам по таким характеристикам, как непрерывный режим работы, отсутствие дополнительного питания, точность измерения, уровень изоляции и, как следствие, надежность и длительный срок службы.

Шихтованные магнитопроводы в производстве ТС тока уже практически не применяются, поскольку их габариты, трудоемкость и потери холостого хода несопоставимы с характеристиками тороидальных магнитопроводов. Тем более они неприменимы там, где требуется высокий класс точности. Таким образом, существующая сегодня конструкция трансформатора тока прослужит нам еще не один десяток лет.

В настоящий момент резко выросли требования по классу точности ТТ до 0,2-0,5s. Это вызвало существенные изменения в конструкции маггитопроводов ТТ.  Теперь их выполняют в основном из аморфных (или нанокристаллические) сплавов.

Необходимо отметить, что аморфные (или нанокристаллические) сплавы позволяют не только создавать ТС высоких классов точности, но и увеличивают их защитную способность, снижая коэффициент безопасности приборов в 2–3 раза. Кроме того, аморфные сплавы, в отличие от электротехнической стали, более устойчивы к механическим воздействиям и естественному старению.

Еще записи на эту же тему:



Оставить комментарий (Зарегистрируйтесь и пишите коментарии без CAPTCHи !)

 
© 2008-2017 EnergyFuture.RU Профессионально об энергетике. All rights reserved. Перепечатка материалов разрешается при условии установки активной гиперссылки на EnergyFuture.RU.