Что такое трансформатор тока и как он работает. Для чего нужны трансформаторы тока в электрических системах. Какие бывают виды трансформаторов тока и их основные характеристики. Где применяются трансформаторы тока в энергетике и промышленности.
Что такое трансформатор тока и принцип его работы
Трансформатор тока (ТТ) — это измерительный прибор, предназначенный для преобразования большого тока в первичной цепи в пропорционально меньший ток во вторичной цепи. Основная задача трансформатора тока — обеспечить возможность измерения больших токов с помощью стандартных измерительных приборов.
Принцип действия трансформатора тока основан на явлении электромагнитной индукции:
- Первичная обмотка ТТ включается последовательно в цепь измеряемого тока
- Переменный ток в первичной обмотке создает переменный магнитный поток в сердечнике
- Магнитный поток индуцирует ЭДС во вторичной обмотке
- Во вторичной цепи возникает ток, пропорциональный первичному току
Коэффициент трансформации ТТ определяется отношением числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной. Типичные значения — 100/5 А, 200/5 А, 400/5 А и т.д.
Для чего нужны трансформаторы тока
Основные задачи, которые решают трансформаторы тока в электрических системах:
- Измерение больших токов с помощью стандартных амперметров на 5А или 1А
- Подключение токовых цепей счетчиков электроэнергии
- Питание токовых цепей устройств релейной защиты и автоматики
- Гальваническая развязка первичных и вторичных цепей
- Защита измерительных приборов от перегрузок по току
Трансформаторы тока позволяют создать унифицированные системы измерения и защиты в энергетике, независимо от величины первичных токов.
Основные виды трансформаторов тока
По конструкции магнитопровода различают следующие основные виды трансформаторов тока:
1. Шинные трансформаторы тока
Имеют разъемный магнитопровод, который охватывает токоведущую шину. Не требуют разрыва первичной цепи при монтаже. Применяются в распределительных устройствах до 35 кВ.
2. Проходные трансформаторы тока
Магнитопровод выполнен в виде тороида, через который проходит токоведущий стержень первичной цепи. Используются на подстанциях 110-750 кВ.
3. Опорные трансформаторы тока
Имеют литую изоляцию и используются как опорные изоляторы в комплектных распределительных устройствах 6-10 кВ.
4. Встроенные трансформаторы тока
Встраиваются в силовые выключатели, трансформаторы и другое оборудование. Не имеют собственной изоляции.
Основные технические характеристики трансформаторов тока
При выборе трансформаторов тока учитывают следующие основные параметры:
- Номинальное напряжение первичной цепи
- Номинальный первичный ток
- Номинальный вторичный ток (обычно 5 А или 1 А)
- Номинальная вторичная нагрузка
- Класс точности (0.2, 0.5, 1, 3, 10)
- Кратность тока термической стойкости
- Кратность тока электродинамической стойкости
Класс точности определяет допустимую токовую и угловую погрешность трансформатора тока. Для коммерческого учета применяют ТТ класса 0.5 и выше.
Области применения трансформаторов тока
Основные сферы использования трансформаторов тока:
- Измерение токов и мощности в энергосистемах
- Коммерческий и технический учет электроэнергии
- Питание токовых цепей устройств РЗА
- Системы мониторинга качества электроэнергии
- Лабораторные измерения больших токов
- Питание токовых входов самопишущих приборов
Трансформаторы тока являются важнейшим элементом систем измерения, учета и контроля в современной электроэнергетике. Их применение позволяет создавать надежные и точные измерительные комплексы.
Как правильно выбрать трансформатор тока
При выборе трансформатора тока для конкретного применения необходимо учитывать следующие факторы:
- Номинальное напряжение сети
- Максимальный рабочий ток в первичной цепи
- Требуемый класс точности измерений
- Мощность подключаемых измерительных приборов
- Условия окружающей среды (температура, влажность)
- Конструктивное исполнение (шинный, опорный и т.д.)
- Наличие необходимых сертификатов для коммерческого учета
Правильный выбор трансформатора тока обеспечивает точность измерений и надежность работы всей измерительной системы. Рекомендуется консультироваться со специалистами при подборе ТТ для ответственных применений.
Особенности эксплуатации трансформаторов тока
При эксплуатации трансформаторов тока необходимо соблюдать следующие основные правила:
- Не допускать размыкания вторичных цепей под нагрузкой
- Не превышать номинальный первичный ток
- Соблюдать полярность подключения первичной и вторичной обмоток
- Заземлять вторичные обмотки ТТ
- Периодически проводить поверку ТТ согласно графику
- Не допускать увлажнения и загрязнения изоляции ТТ
Соблюдение правил эксплуатации обеспечивает надежную и безопасную работу трансформаторов тока в течение всего срока службы. Необходимо проводить периодическое техническое обслуживание ТТ.
Для чего нужен трансформатор тока для счетчика?
Прочее › Счетчик › Как подобрать трансформатор тока для трехфазного счетчика?
Для этого применяется трансформатор тока — электротехническое устройство, предназначенное для уменьшения первичного тока (тока измеряемой рабочей цепи) до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, находящихся во вторничной цепи.
- Когда нужны трансформаторы тока?
- Какие приборы можно подключать к трансформатору тока?
- Для чего нужны трансформаторы тока и напряжения?
- Для чего устанавливают трансформатор?
- Где устанавливаются трансформаторы тока?
- Как работает трансформатор тока?
- Какой прибор нельзя подключать к трансформатору тока?
- Как правильно подключить трансформатор тока?
- В каком режиме должен работать трансформатор тока?
- Зачем трансформатор в квартире?
- В чем разница между трансформатором тока и напряжения?
- Что называется трансформатором тока?
- Что делает трансформатор простыми словами?
- Как работает трансформатор простыми словами?
- Где и для чего применяются трансформаторы?
- Для чего применяют повышающие трансформаторы?
- Как часто меняют трансформаторы тока?
- Как проверить трансформатор тока?
- Что внутри трансформатора тока?
- Как правильно подобрать трансформатор?
- На каком напряжении работает трансформатор?
- Какие существуют трансформаторы тока?
- Что увеличивает трансформатор?
- Для чего нужен трансформатор тока 110 кв?
- Что защищает трансформатор?
- Как часто Поверяются трансформаторы тока?
- Нужно ли заземлять трансформаторы тока?
- Для чего нужен трансформатор напряжения 10 кв?
- Для чего нужен развязывающий трансформатор?
- Что произойдет с трансформатором если включить его в цепь постоянного тока?
- Какой ток на выходе из трансформатора?
- Для чего нужен трансформатор на подстанции?
- Для чего служат трансформаторы в электрических системах?
- Для чего нужен трансформатор простыми словами?
Когда нужны трансформаторы тока?
Трансформаторы тока (далее — ТТ) широко используются как для измерения электрического тока, так и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем.
Какие приборы можно подключать к трансформатору тока?
К вторичной цепи трансформатора можно подключать не только лишь различные контролирующие приборы (ваттметры, вольтметры, счётчики энергии и другие), но и всевозможные устройства автоматики.
Для чего нужны трансформаторы тока и напряжения?
Главное назначение этих устройств заключается в уменьшении исходных параметров тока или напряжения в сети для обеспечения подключения измерительных приборов, различной автоматики и защитных систем (реле-прерыватели).
Для чего устанавливают трансформатор?
От источника электроэнергии или станции ток с высоким напряжением не может использоваться потребителями. Чтобы понизить его на входе устанавливаются понижающие трансформаторы. Они дают возможность работать на расчетном напряжении для бытовой техники, электроприборов и электроники.
Где устанавливаются трансформаторы тока?
Устанавливаются на кабели или шины, поэтому первичная обмотка им вообще не нужна.
Первичный ток в этом случае протекает по шине, проходит через сердечник и фиксируется вторичной обмоткой.
Как работает трансформатор тока?
Принцип действия основан на свойствах трансформации переменного электрического тока. Возникающий переменный магнитный поток улавливается магнитопроводом, перпендикулярным направлению первичного тока. Этот поток создается переменным током первичной катушки и наводит ЭДС во вторичной обмотке.
Какой прибор нельзя подключать к трансформатору тока?
Поэтому к вторичной (измерительной) обмотке трансформатора тока нельзя подключать вольтметр — прибор с очень высоким входным сопротивлением. То есть с точки зрения трансформатора тока с обрывом цепи.
Как правильно подключить трансформатор тока?
Трансформатор тока (ТТ) представляет собой индуктивное устройство, преобразующее напряжение в сети. Его первичная обмотка подключается к источнику электроэнергии, а вторичная замыкается на защитный прибор с малым внутренним сопротивлением.
Ток протекает через первичную обмотку, преодолевая ее сопротивление.
В каком режиме должен работать трансформатор тока?
Назначение трансформаторов напряжения
Работа происходит в режиме холостого хода.
Зачем трансформатор в квартире?
Это устройство для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения: на входе 220 В трансформируются в 12 В на выходе. Это нужно делать, чтобы светильник не выходил из строя при скачках напряжения.
В чем разница между трансформатором тока и напряжения?
Трансформатор приводит ток первичной цепи к нормируемой величине (5 А или 1 А) и применяется в основном в сетях выше 1000 В. Трансформатор напряжения (ТН) приводит напряжение первичной цепи к нормируемой величине 100 В и применяется в сетях выше 1000 В.
Что называется трансформатором тока?
Трансформатор тока представляет собой тип «измерительного трансформатора», который предназначен для производства переменного тока в его вторичной обмотке, которое пропорционально току измеряется в его первичной.
Что делает трансформатор простыми словами?
Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, преобразующее переменный ток одной величины в переменный ток иной величины, большей или меньшей. В зависимости от этого трансформаторы делят на понижающие и повышающие. Работа устройства основывается на электромагнитной индукции.
Как работает трансформатор простыми словами?
Принцип работы любого силового трансформатора заключается в явлении электромагнитной индукции. На первичную обмотку подается переменный ток, который образует в магнитопроводе переменный магнитный поток. Это происходит за счет его замыкания на магнитопроводе и образования сцепления между обмотками, индуцируя ЭДС.
Где и для чего применяются трансформаторы?
Трансформатор используется для повышения или понижения напряжения в электрической цепи переменного тока. Трансформатор можно использовать для преобразования переменного тока в постоянный.
Для чего применяют повышающие трансформаторы?
Повышающий трансформатор повышает значение напряжения электрического тока.
На первичной обмотке оно ниже, а на вторичной выше. Тем самым на выходе прибора напряжение выше и за счет определенного числа витков обмотки и сечения имеет нужное значение.
Как часто меняют трансформаторы тока?
По паспорту межповерочный интервал трансформаторов составляет 4 года.
Как проверить трансформатор тока?
Трансформатор проверяется на высоковольтных общих испытаниях отходящей линии. Тестирование проводится сотрудниками специализированных служб. Испытания показывают, разрешается ли допуск импульсного оборудования в эксплуатацию. Разрешаются токовые собранные цепи, величина изоляции которых составляет 1 мОм.
Что внутри трансформатора тока?
Трансформатор представляет собой устройство для преобразования величины переменного тока или напряжения. В простейшем случае трансформатор состоит из двух гальванически изолированных друг от друга обмоток, помещенных на общий сердечник (Рис. 1). Обмотка, подключенная к источнику переменного тока называется первичной.
Как правильно подобрать трансформатор?
При выборе трансформатора руководствуются следующими критериями:
- Категория электроснабжения — определяется количество трансформаторов.
- Перегрузочная способность — определение мощности трансформатора.
- Суточный график распределения нагрузок — учет нагрузок по времени и дням в неделю.
- Экономичный режим работы тр-ра.
На каком напряжении работает трансформатор?
Трансформаторы напряжения — это устройства, предназначенные для преобразования напряжений переменного тока в электрических цепях переменного тока частотой 50 или 60 Гц с номинальными напряжениями от 0,38 до 750 кВ посредством электромагнитной индукции.
Какие существуют трансформаторы тока?
Различают тороидальные, сухие и высоковольтные трансформаторные устройства. Последние делятся на газовые и масляные. Сухие трансформаторы отличаются отсутствием изоляции на первичной обмотке. Первичная обмотка тороидальных трансформаторов вообще не нужна.
Что увеличивает трансформатор?
Трансформатор — устройство, осуществляющее повышение и понижение напряжения переменного тока при неизменной частоте и незначительных потерях мощности.
Для чего нужен трансформатор тока 110 кв?
Назначение: Предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления в открытых и закрытых распределительных устройствах переменного тока частоты 50 Гц на номинальное напряжение 110кВ.
Что защищает трансформатор?
Основными защитами трансформатора и АТ являются:
Газовая защита трансформатора; газовая защита РПН; токовая отсечка, устанавливаемая со стороны питания на трансформаторах малой мощности; дифференциальная токовая защита ошиновки высшего, среднего и низшего напряжения АТ.
Как часто Поверяются трансформаторы тока?
Периодичность поверки трансформаторов тока определяется периодом межповерочного интервала и, как правило, составляет 1 раз в 4 года.
Нужно ли заземлять трансформаторы тока?
Заземление трансформаторов тока необходимо выполнять обязательно, ведь именно оно обеспечивает полноценный контакт с землей соединенных треугольником или звездой устройств, изначально не заземленных.
Для чего нужен трансформатор напряжения 10 кв?
Трансформаторы напряжения НТМИ-10 предназначены для масштабного преобразования электрического напряжения переменного тока с целью дальнейшей подачи его на приборы измерения, защиты и сигнализации в цепях автоматики трехфазных сетей с изолированной нейтралью. Применяется для понижения высокого напряжения 10 кВ до 100 В.
Для чего нужен развязывающий трансформатор?
Разделительные трансформаторы применяются там, где необходима гальваническая развязка первичной и вторичной (нагрузка) цепей, а также изоляция подключаемого оборудования от контура заземления. Для повышения электробезопасности электрооборудование рекомендуется подключать в сеть через разделительный трансформатор.
Что произойдет с трансформатором если включить его в цепь постоянного тока?
На постоянном токе трансформатор работать не будет, и УЗО окажется бесполезным.
Какой ток на выходе из трансформатора?
Трансформатор — электромагнитное устройство, которое преобразует посредством электромагнитной индукции переменный ток таким образом, что напряжение в сети уменьшается либо увеличивается в несколько раз без изменения частоты, и практически без потери мощности.
Для чего нужен трансформатор на подстанции?
Главной задачей трансформаторной подстанции (ТП) является преобразование электроэнергии с целью получения на выходе параметров, предназначенных для использования в электросетях крупных предприятий, жилых районов населенных пунктов.
Для чего служат трансформаторы в электрических системах?
Трансформатор осуществляет преобразование переменного напряжения и/или гальваническую развязку в самых различных областях применения — электроэнергетике, электронике и радиотехнике.
Для чего нужен трансформатор простыми словами?
Что такое трансформатор? Если коротко, то это стационарное устройство, используемое для преобразования переменного напряжения с сохранением частоты тока. Действие трансформатора основано на свойствах электромагнитной индукции.
Трансформатор тока. Принцип действия, назначение и основные понятия
Дата Автор ElectricianКомментироватьПросмотров: 14 015
Для измерения токов в силовых цепях переменного напряжения применяют трансформаторы тока. Они применяются как в цепях до 1000 В так и выше 1000 В. Они имеют стандартные токи вторичной цепи – 1 А или 5 А и измерительные приборы и реле выполняют на этот ток. Вторичная обмотка трансформатора обязательно заземляется, чтоб в случае пробоя изоляции измерительные устройства не оказались под напряжением первичной цепи.
Схема такого трансформатора показана ниже:
Главной особенностью таких устройств является то, что ток, протекающий в первичной цепи абсолютно независим от режимов работы вторичной цепи.
Во вторичной цепи трансформатора предохранитель не ставят, так как обрыв вторичной цепи трансформатора тока – это аварийный режим работы. Почему так мы рассмотрим в следующих статьях.
Номинальное напряжение
Это напряжение линейное сети, в которой должен работать трансформатор. Именно это напряжение будет определять изоляцию между обмотками, одна из которых будет находится под высоким потенциалом, а вторая заземлена.
Номинальные токи
Токи, при которых устройство может работать в длительном режиме не перегреваясь. Как правило, такие трансформаторы имеют большой запас по нагреву и могут работать нормально с перегрузкой в 20%.
Коэффициент трансформации
Отношение первичного и вторичного тока определяемый формулой:
Коэффициент трансформации действительный будет иметь отличия от номинального ввиду потерь в трансформаторе.
Токовая погрешность
В процентах имеет вид:
Где I2 – вторичный, I1‘ — первичный приведенный токи.
Угловая погрешность
В реальном трансформаторе первичная составляющая по фазе сдвинута от вторичной на угол отличный от 1800. Для отсчета угловой погрешности вектор вторичной составляющей поворачивают на 1800. Угол между вектором первичной составляющей и этим вектором носит название угловой погрешности. Если перевернутый вектор вторичной составляющей опережает первичную – то погрешность будет положительной, если отстает – отрицательной. Измеряется такой вид погрешности в минутах.
Соответственно трансформаторы тока имеют свой класс точности согласно ГОСТ – 0,2;0,5;1;3;10. Класс точности говорит о допустимой погрешности в процентах Z2 = Z2н.
Полная погрешность
Определяется в процентах %, и имеет формулу:
Где: I1 – действующее первичное значение, i1, i2 – мгновенные значения первичных и вторичных токов, Т – период частоты напряжения переменного.
Номинальная нагрузка
Нагрузка, определяемая в Омах, при которой трансформатор будет работать в пределах своего класса точности и с cosφ2н=0,8.
Иногда могут применять понятие номинальной мощности Р:
Поскольку значение I2н строго нормировано, то мощность трансформатора будет зависеть только от нагрузки Z2н.
Номинальная предельная кратность
Кратность первичного тока к значению его номинальному, при котором погрешность его может достигать примерно 10%. При этом нагрузка и ее коэффициенты мощности должны быть номинальными.
Максимальная кратность вторичного тока
Отношение максимального вторичного тока, к номинальному его значению при действующей вторичной нагрузке равной номинальной. Максимальная кратность определяется насыщением магнитопровода, это когда при дальнейшем увеличении первичного тока, вторичный остается неизменным.
Posted in Электрические машины и аппараты. ТрансформаторыКак выбрать трансформатор тока
В этой статье мы хотели бы обсудить наиболее важные аспекты при выборе трансформатора тока, учитывая тип установки, в которой он будет использоваться, а также технические характеристики, которым он должен соответствовать.
Решение о том, какой трансформатор тока использовать, сопряжено с рядом вопросов, на которые мы должны ответить, прежде чем выбрать лучшую модель для каждого случая.
Мы советуем никогда не выбирать трансформатор тока без предварительной оценки каждого из следующих вопросов.
Номинальный ток
Для начала очень важно знать номинальный ток, который будет измерять ваш трансформатор, поскольку он будет определять первичный ток. Например, если линия пропускает 120 А, вы должны выбрать трансформатор с первичным током 150 А, предусмотрев некоторый запас, чтобы трансформатор не работал на 100%, как вы хотели бы сделать с любой машиной, которую вы используете каждый день. например, автомобиль, который вы не разгоняете до полных оборотов в течение какого-либо промежутка времени.
После того, как вы определили первичный ток, вы должны решить, какой вторичный ток вам нужен. Стандартно используется вторичная обмотка…/5 А, но есть и другие варианты, например.
../1 А и…/250 мА. Важно иметь в виду, что чем ниже вторичный ток, тем меньше будут джоулевы потери.
Вторичный ток в основном зависит от вашего анализатора, который указывает тип токового входа (…/5 А,…/1 А или…/250 мА).
Установка трансформаторов тока позволяет различным измерительным приборам получать надежные и прослеживаемые данные об эволюции потребления и производственных процессов в электроустановках.
Тепловая мощность
Также важно знать тепловую мощность трансформатора, так как она указывает его максимальную рабочую температуру. Таким образом, зная температуру, создаваемую в вашей установке, вы можете определить, можете ли вы использовать данный трансформатор или нет.
Размер
Обращаясь теперь к физическим характеристикам трансформаторов, мы должны учитывать одну важную деталь — размер трансформатора, как внешнего, так и внутреннего окна. Внешние измерения могут быть важны, если пространство в вашей установке ограничено, так как место, где может быть установлен трансформатор, может быть очень узким, что усложняет доступ.
Что касается размера внутреннего окна трансформатора, важно учитывать тип проводки, которая должна проходить внутри трансформатора (размеры и диаметр), поскольку от этого будет зависеть выбор модели трансформатора.
Теперь обратимся к установке трансформаторов. Есть также ряд аспектов, которые дадут подсказки относительно того, какой тип трансформатора использовать в каждом конкретном случае. Ниже приведен пример каждого случая:
Определившись с правильным типом трансформатора для вашей установки, мы теперь переходим к более важному аспекту, когда требуются точные показания.
Для этого необходимо учитывать необходимый класс точности. Обычно это идет рука об руку с анализатором, который определяет предел, который он может измерить. Другими словами, если анализатор показывает, что он может измерять токи с классом точности 1, ваш трансформатор должен обеспечивать такую же или лучшую точность, чтобы значения были надежными.
Также важно знать мощность, которую должен обеспечить трансформатор, так как если ее недостаточно, полученный сигнал будет содержать ошибки.
Требуемая мощность рассчитывается следующим образом:
Как видите, чтобы быть эффективной, мощность трансформатора должна быть выше, чем сумма потерь в кабеле и в измерительном устройстве. Следовательно:
Для расчета потерь мощности:
Ниже приведен пример реальной установки со следующими характеристиками:
- Новая установка (трансформатор с закрытым сердечником).
- Номинальный ток: 210 А
- Вторичный ток: 5 А
- Сечение кабеля вторичной обмотки трансформатора: 2,5 мм 2
- Длина кабеля вторичной обмотки трансформатора: 3 м (включая кабель к анализатору и от него, всего 6 м ).
- Удельное сопротивление меди: ρCu=0,017241 Ом*мм 2 /м
- Диаметр кабеля в установке: 25 мм
- Класс точности: Класс 0,5
Учитывая потери на эффекте Джоуля в проводниках, сейчас мы проверяем потребление анализатора в секции измерения тока.
В этом случае необходимо установить сетевой анализатор CVM-E3-MINI-WiEth:
См. техпаспорт
В техпаспорте показано, что схема измерения тока потребляет 0,9ВА. Таким образом, в дополнение к потреблению во вторичном кабеле мы имеем общие потери:
Принимая во внимание все эти цифры, последним шагом будет переход к техпаспорту модели, которую вы решите использовать в своей установке, и Найдите нужный вам трансформатор.
В этом случае, поскольку это новая установка, мы перейдем к паспорту трансформаторов TD.
Каталожные номера
Нам нужно принять во внимание номинальный ток в нашем примере (210 А). Таким образом, мы должны выбрать трансформатор 250/5 А. Также мы будем учитывать диаметр кабеля, который должен пройти через внутреннее окно трансформатора. В нашем случае это трос 25 мм, поэтому лучшая модель TD6, у которой окно диаметром 30 мм.
Продолжая выбор трансформатора, важно иметь в виду, что требование по классу точности составляет 0,5.
Se мы должны проверить первый столбец для модели TD6. Мы должны убедиться, что мощность, указанная в техническом паспорте, выше, чем 1,97 ВА, которые мы рассчитали ранее.
В данном случае мы видим, что мощность трансформатора ТД6 250/5 А в классе точности 0,5 составляет 2,5 ВА.
Поскольку 2,5 ВА > 1,97 ВА, можно сделать вывод, что трансформатор с номером позиции M75049лучше всего подходит для нашей установки.
Как мы видели, все аспекты, упомянутые в этой статье, важны при выборе трансформатора тока для установки. Если вы проигнорируете их, вы можете обнаружить, что показания, которые вы собираетесь снимать, неверны или не оптимизированы.
Если вы выполните все эти шаги, вы обязательно найдете идеальный трансформатор для вашей установки.
Все, что вам нужно знать о трансформаторе тока
Трансформаторы — это устройства, которые изменяют напряжение и ток электричества. Они имеют две клеммы, которые подключаются либо к источнику переменного, либо к источнику постоянного тока, в зависимости от типа используемого трансформатора.
Идея преобразования электрического тока из одного напряжения в другое не нова. Впервые она была реализована давно на электростанциях и в системах распределения электроэнергии, но потребовалось некоторое время, чтобы эта технология дошла до уровня потребителей.
Вот некоторые вещи, которые вы должны знать о трансформаторах тока, чтобы быть более информированными при покупке трансформатора.
Содержание
- 1 Что такое трансформатор тока?
- 2 Как выглядит трансформатор тока?
- 3 Компоненты трансформатора тока
- 3.1 Первичная обмотка
- 3.2 Первичная обмотка
- 3.3 Сердечник
- 3.4 Вторичная обмотка
- 3.5 Как работает вторичный трансформатор тока
- 5.1 Обмоточный трансформатор тока
- 5.2 Тороидальный трансформатор тока
- 5.3 Стержневой трансформатор тока
- 5.4 Спиральный трансформатор тока
Что такое трансформатор тока?
Трансформатор тока (ТТ) представляет собой электрическое устройство, которое измеряет расход электрического тока и затем преобразует его в более низкое значение для использования дома или в офисе.
Трансформатор тока используется вместе с трансформатором напряжения, который понижает напряжение электричества, поступающего в дом или офис. Трансформатор напряжения снижает напряжение до уровня, подходящего для использования в осветительных приборах, компьютерах и других устройствах.
Пониженное напряжение затем может подаваться в систему электропроводки здания через автоматический выключатель.
Как выглядит трансформатор тока?
Трансформатор тока представляет собой цилиндрическое устройство размером примерно с четверть (25 мм) с двумя клеммами на одном конце. ТТ имеет клемму высокого напряжения и клемму низкого напряжения. Клеммы подключаются к источнику переменного или постоянного тока, в зависимости от типа используемого трансформатора.
ТТ можно установить разными способами, в зависимости от типа используемого трансформатора.
Они могут быть установлены снаружи зданий или внутри домов или офисов. Они могут быть установлены непосредственно в системе электропроводки между трансформатором напряжения и системой электропроводки, или они могут быть установлены вне системы электропроводки здания, но все же в непосредственной близости от нее.
Компоненты трансформатора тока
Типовой трансформатор тока состоит из различных компонентов, которые работают вместе для успеха устройства. Давайте рассмотрим каждый из этих компонентов и роль, которую они играют.
Первичная обмотка
Первичная обмотка состоит из двух отдельных проводов, которые проходят вокруг сердечника снаружи. Два провода изолированы друг от друга и подключены к клемме низкого напряжения и клемме высокого напряжения на одном конце.
Первичная катушка
Первичная катушка состоит из нескольких витков проволоки, намотанной на сердечник. Количество витков в этой катушке определяет количество тока, которое она будет проходить при заданном напряжении.
Ядро
Сердцевина состоит из ламинированных стальных пластин, образующих между собой воздушный зазор. Этот воздушный зазор действует как магнитное поле для индукции магнитного потока во вторичной обмотке, когда ток протекает через первичную обмотку.
Вторичная обмотка
Вторичная обмотка состоит из нескольких витков проволоки, намотанной на сердечник.
Количество витков в этой катушке определяет количество напряжения, которое она будет производить для данного тока.
Вторичная катушка
Вторичная катушка состоит из нескольких витков проволоки, намотанной на сердечник. Количество витков в этой катушке определяет количество напряжения, которое она будет производить для данного тока.
Вторичная клемма
Вторичная клемма подключена к нагрузке. Эта клемма должна быть изолирована от всех других частей, чтобы предотвратить короткое замыкание и контуры заземления.
На этом рисунке показано, как все эти компоненты расположены вместе, образуя полный трансформатор. Каждый компонент играет важную роль в определении того, насколько хорошо он работает как единое целое.
Как работает трансформатор тока?
Поскольку мы рассмотрели различные компоненты, давайте теперь рассмотрим принцип работы трансформатора тока (ТТ).
Как видно из определения, основная роль трансформатора тока заключается в уменьшении количества токов высокого напряжения до малых токов.
Так как же КТ достигают этой цели?
В первичной цепи имеется источник высокого напряжения, подключенный ко вторичной обмотке. Анод этого источника высокого напряжения подключен к сетке вторичной катушки. Этот источник высокого напряжения будет производить большой ток в своей первичной обмотке.
Так как на нем нет нагрузки, этот ток будет течь через первичную катушку во вторичную катушку.
Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока он не достигнет точки, где он встретит свою противоположную полярность, что эквивалентно утверждению, что он достиг нулевой точки, потому что больше нигде в этой цепи нет других положительных или отрицательных напряжений.
Область, где эти напряжения встречаются друг с другом, называется узлом, который создает электромагнитное поле, называемое ЭДС или магнитным потоком.
Для уменьшения тока, протекающего через первичную обмотку, нам необходимо создать разность потенциалов между анодом источника высокого напряжения и отрицательным электродом вторичной обмотки.
Это можно сделать, подключив резистор последовательно к этой цепи. Поскольку этот резистор будет поглощать часть энергии, на нем будет создаваться падение напряжения. Это приведет к тому, что меньше энергии и меньший ток сможет проходить через вторичную катушку и во вторичную катушку.
Типы трансформаторов тока
Трансформаторы тока не все одинаковы. Вот основные типы трансформаторов тока.
Трансформатор тока обмотки
Трансформатор этого типа имеет первичную и вторичную обмотки.
Первичная обмотка удерживается пружиной. Вторичная катушка намотана вокруг первичной, а две катушки соединены вместе в центре соответствующих катушек.
Провод, соединяющий эти катушки, называется обмоткой. Эта обмотка удерживается другой пружиной, которая не дает ей раскрутиться.
Энергия, используемая для намотки вторичной обмотки, может подаваться либо от первичной обмотки, либо от внешнего источника, такого как электродвигатель или генератор (если в первичной обмотке нет обмоток).
Обмотка в этом типе трансформатора действует как подвижный сердечник, который можно перемещать для изменения напряженности магнитного поля по отношению к окружающей среде. Чем выше его положение, тем сильнее поле вторичной обмотки.
Тороидальный трансформатор тока
Тороидальный трансформатор тока представляет собой специальный тип трансформатора тока, состоящий из двух концентрических тороидальных катушек. Внешняя катушка намотана множеством витков, обычно в диапазоне от 10 000 до 50 000. Внутренняя катушка намотана меньшим числом витков и служит сердечником трансформатора.
Выходное напряжение можно легко изменить, просто перемещая одну из катушек относительно другой внутри ее собственного магнитного сердечника.
Трансформатор тока стержневого типа
Трансформатор тока стержневого типа состоит из двух или более стержней из мягкого железа, таких как пластина и цилиндр. Стержни разделены зазором и соединены последовательно с первичной и вторичной обмотками.
Между стержнями также предусмотрен зазор, позволяющий магнитному потоку свободно проходить от одного стержня к другому.
Спиральный трансформатор тока
Спиральный трансформатор тока состоит из двух или более спиральных катушек, намотанных вокруг общей оси, с разным числом витков на каждой катушке. Катушки соединены параллельно и расположены достаточно близко друг к другу, чтобы магнитный поток проходил через них без больших потерь.
Выходное напряжение пропорционально количеству витков в каждой катушке, умноженному на длину каждого элемента катушки.
В чем разница между трансформатором и трансформатором тока?Трансформатор — это устройство, которое преобразует электрическую энергию из одной формы в другую. Напротив, трансформатор тока не изменяет напряжение, а просто изменяет величину тока, который он несет внутри себя.
Каковы размеры трансформаторов тока?
Размер трансформаторов тока зависит от напряжения и частоты приложенного напряжения.
Чем ниже частота, тем больше потребуются трансформаторы тока, так как требуется большое количество витков. Точно так же на более высоких частотах потребуется меньшее количество витков.
Ручные трансформаторы тока
Ручные трансформаторы тока используются в различных электронных устройствах. Они маленькие и портативные и могут использоваться для измерения тока, потребляемого батареями, зарядки батарей или в качестве диагностического инструмента. Трансформаторы тока состоят из нескольких витков проволоки, намотанной на железный сердечник, концы которой соединены с клеммами.
Сердечник изготовлен из железного порошка, покрытого никелем или медью. Обмотка намотана на нарезанную по длине оправку. Затем обмотка наматывается на оправку и закрепляется путем пайки концов. Ручка прикреплена к одному концу для простоты использования и переноски.
Технические характеристики трансформаторов тока
Прежде чем купить трансформаторы тока, необходимо ознакомиться с рядом технических характеристик.
Рассмотрим некоторые из них:
— Материал сердцевины: он должен быть высокого качества. Трансформатор тока должен выдерживать высокие температуры, а сердечник должен иметь хорошую проводимость. Сердечник может быть изготовлен из железного порошка, покрытого медью или никелем.
– Материал обмотки: для обмотки трансформатора тока используется медная или никелевая проволока.
– Количество витков: важно, чтобы вы проверили количество витков в вашем трансформаторе тока перед его покупкой. Он должен подходить для вашего приложения и быть совместимым с используемой батареей.
– Изоляционный материал: важно выбрать хороший изоляционный материал. Изоляция должна выдерживать высокие температуры без разрушения.
— Количество обмоток: количество обмоток в трансформаторе тока обычно 4 или 6. В некоторых случаях можно найти трансформатор тока с более чем 6 обмотками.
– Номинальное напряжение: важно, чтобы вы выбрали трансформатор тока с правильным номинальным напряжением для вашего приложения.
— Номинальная мощность: должна быть совместима с используемой батареей. Если вы используете аккумулятор с более низкой выходной мощностью, вам следует выбрать меньший трансформатор тока с более высокой номинальной мощностью, чтобы соответствовать ему. С другой стороны, если вы используете аккумулятор с более высокой выходной мощностью, вам следует выбрать более крупный трансформатор тока с более низкой номинальной мощностью, чтобы соответствовать ему.
Где используются трансформаторы тока?
— В зарядных устройствах: трансформаторы тока используются в зарядных устройствах для изменения тока, протекающего через зарядное устройство. Регулируя количество обмоток в трансформаторе тока, вы можете регулировать напряжение и номинальную мощность зарядного тока.
— В солнечных панелях: используются с солнечными панелями для увеличения или уменьшения их выходного напряжения. Для этого вы должны использовать определенное количество обмоток в вашем трансформаторе тока.
-В инверторах: они используются в инверторах для изменения выходного напряжения от входного переменного напряжения. Основная цель состоит в том, чтобы иметь возможность заряжать батареи, используя входное напряжение переменного тока, но при этом иметь более высокую выходную мощность постоянного тока, чем стандартный инвертор.
— Электрические подстанции: трансформаторы тока используются на электрических подстанциях для изменения напряжения, проходящего через подстанцию. Регулируя количество обмоток в трансформаторе тока, можно регулировать напряжение и номинальную мощность подстанции.
-Электростанции: используются на электростанциях для изменения проходящего через них напряжения. Регулируя количество обмоток в трансформаторе тока, вы можете регулировать напряжение и номинальную мощность установки.
— В робототехнике: трансформаторы тока используются в робототехнике для увеличения или уменьшения их выходного напряжения. Для этого вы должны использовать определенное количество обмоток в вашем трансформаторе тока.
