Схема трансформатора тока. Схемы подключения трансформаторов тока: полная звезда, неполная звезда, треугольник

Как правильно подключить трансформаторы тока по схеме полной и неполной звезды. Чем отличается схема треугольника. Какие особенности у каждой схемы подключения трансформаторов тока. Как выбрать оптимальную схему для конкретной ситуации.

Основные схемы подключения трансформаторов тока

Существует несколько основных схем подключения трансформаторов тока (ТТ) в релейной защите и автоматике:

• Полная звезда
• Неполная звезда
• Треугольник
• Неполный треугольник
• Фильтр токов нулевой последовательности

Выбор конкретной схемы зависит от требований к защите, типа защищаемого оборудования и других факторов. Рассмотрим особенности основных схем подключения ТТ.

Схема полной звезды

При соединении ТТ по схеме полной звезды трансформаторы устанавливаются во всех трех фазах. Их вторичные обмотки соединяются в звезду, а нулевые точки связываются общим проводом.

Особенности схемы полной звезды:

• Реагирует на все виды коротких замыканий (КЗ)
• Высокая чувствительность ко всем видам повреждений
• Надежность — срабатывают минимум два реле при любом КЗ
• Коэффициент схемы равен 1

Эта схема обеспечивает наиболее полную защиту, но требует установки трех ТТ, что увеличивает стоимость.

Схема неполной звезды

В схеме неполной звезды ТТ устанавливаются только в двух фазах (обычно A и C). Их вторичные обмотки соединяются аналогично полной звезде.

Преимущества схемы неполной звезды:

• Реагирует на все виды междуфазных КЗ
• Экономичность — требуется только два ТТ
• Коэффициент схемы равен 1

Недостаток — не реагирует на однофазное замыкание в фазе без ТТ. Поэтому применяется только для защит от междуфазных КЗ.

Схема треугольника

При соединении ТТ в треугольник их вторичные обмотки образуют замкнутый треугольник. Реле тока включаются в его вершины.

Ключевые особенности схемы треугольника:

• Реагирует на все виды КЗ
• Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника
• Коэффициент схемы равен √3 при симметричных режимах

Эта схема часто применяется в дифференциальных и дистанционных защитах.

Как выбрать оптимальную схему подключения трансформаторов тока?

При выборе схемы подключения ТТ следует учитывать следующие факторы:

1. Тип защищаемого оборудования
2. Требования к чувствительности защиты
3. Экономические аспекты
4. Особенности энергосистемы

Для большинства распределительных сетей до 35 кВ оптимальной является схема неполной звезды. Она обеспечивает защиту от междуфазных КЗ при минимальных затратах.

Схема полной звезды применяется там, где требуется максимальная чувствительность ко всем видам КЗ.

Схема треугольника используется в основном для дифференциальных защит трансформаторов.

Особенности подключения трансформаторов тока к измерительным приборам

При подключении ТТ к счетчикам электроэнергии и другим измерительным приборам важно соблюдать следующие правила:

• Строго соблюдать полярность подключения первичной и вторичной обмоток ТТ
• Вторичная цепь ТТ должна быть заземлена
• Нагрузка вторичной цепи не должна превышать номинальную
• Сечение проводов вторичных цепей выбирается по допустимой нагрузке

Правильное подключение ТТ обеспечивает точность измерений и надежность работы защиты.

Расчет нагрузки вторичных цепей трансформаторов тока

Для обеспечения точной работы ТТ важно правильно рассчитать нагрузку их вторичных цепей. Она определяется по формуле:

Z_н = r_пр + Z_приб

где:

• Z_н — полная нагрузка вторичной цепи
• r_пр — активное сопротивление соединительных проводов
• Z_приб — сопротивление измерительных приборов и реле

Фактическая нагрузка не должна превышать номинальную для данного класса точности ТТ.

Проверка правильности подключения трансформаторов тока

После монтажа ТТ необходимо проверить правильность их подключения. Для этого выполняются следующие операции:

1. Проверка полярности подключения обмоток
2. Измерение сопротивления изоляции вторичных цепей
3. Снятие характеристики намагничивания
4. Проверка коэффициента трансформации
5. Измерение нагрузки вторичных цепей

Тщательная проверка позволяет выявить ошибки монтажа и обеспечить корректную работу ТТ.

Заключение

Правильный выбор схемы подключения и соблюдение требований при монтаже трансформаторов тока имеют критическое значение для надежной работы релейной защиты и точности учета электроэнергии. Каждая схема имеет свои особенности, которые необходимо учитывать при проектировании систем защиты и автоматики.

Схемы соединений трансформаторов тока: схем, звезда, треугольник, параллель

Пример HTML-страницы

Содержание

1. Назначение трансформаторов тока
2. Схема восьмерки или включение реле на разность токов двух фаз.
3. Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду
4. Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности
5. Последовательное соединение трансформаторов тока
6. Параллельное соединение трансформаторов тока

Назначение трансформаторов тока

Счётчики для однофазных и трёхфазных сетей рассчитаны на номинальные токи до 100 А. Использование приборов с большими токами затруднено по причине необходимости использования проводов слишком большого сечения. Таким образом, для измерения характеристик в линиях с большими токами необходимо использовать специальные устройства, понижающие ток до приемлемого значения. Для этой цели используются трансформаторы тока (ТТ).

Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в линейный провод, по которому проходит высокий ток, а ко вторичной обмотке подключается измерительный прибор. Для удобства выводы маркируются обозначениями. Для начала и, соответственно, конца первичной обмотки применяются обозначения Л1 и Л2. Для вторичной обмотки — И1 и И2. При подключении необходимо строго соблюдать полярность первичной и вторичной обмоток ТТ.

Чаще всего величина вторичного тока равна 5 А, иногда применяются ТТ со вторичным током 1 А. Для измерения же напряжения в высоковольтных сетях используется подключение через трансформатор напряжения, который понижает напряжение до 100 или 57.7 вольт.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Измерительные трансформаторы вносят свою погрешность в измерения. Здесь важно соблюдать правильную схему подключения с соблюдением обозначений. Например, если изменить местами выводы вторичных цепей И1 и И2, то за этим последует существенный недоучёт электроэнергии.

Трансформаторы тока подключаются в трёхфазных цепях по схеме неполной звезды (сети с изолированной нейтралью). При наличии нулевого провода подключение осуществляется с помощью полной звезды. В дифференциальных защитах силовых трансформаторов ТТ подключаются по схеме «Треугольник».

Это позволяет скомпенсировать сдвиг фаз вторичных токов, что уменьшит ток небаланса. В трёхфазных сетях без нулевого провода обычно трансформаторы тока подключаются только на две ведущие линии, поскольку измерив ток в двух фазах, можно легко рассчитать величину тока в третьей фазе.

Если сеть имеет глухозаземлённую нейтраль (как правило, сети 110 кВ и выше), то обязательно подключение ТТ ко всем трём фазам. Соединение обмоток реле и трансформаторов тока в полную звезду. Эта схема соединения трансформаторов представлена в виде векторных диаграмм, которые иллюстрируют работу трансформатора на рис. 2.4.1 и на схемах 2.4.2, 2.4.3, 2.4.4.

Если трансформатор работает в нормальном режиме, или если он симметричный, то будет проходить ток небаланса или небольшой ток, который появляется из–за разных погрешностей трансформаторов тока.

Представленная выше схема применяется против всех видов КЗ (междуфазных и однофазных) во время включения защиты.
Трехфазное КЗ
Двухфазное КЗ

Однофазное КЗ
Отношение Iр/Iф (ток в реле)/ (ток в фазе) называется коэффициентом схемы, его можно определить для всех схем соединения. Для данной схемы коэффициент схемы kсх будет равен 1.

На рис. 2.4.5 предоставлена схема соединения обмоток реле и трансформаторов тока в неполную звезду, а на рис. 2.4.6, 2.4.7. ее векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Трехфазное КЗ — когда токи могут идти в обратном проводе по обоим реле.
Двухфазное КЗ — когда токи, могут протекать в одном или в двух реле в соответствии с повреждением тех или иных фаз.

КЗ фазы В одной фазы может происходить тогда, когда токи не появляются в этой схеме защиты.

Схему неполной звезды можно применять только в сетях с нулевыми изолированными точками при kсх=1 с целью защиты от КЗ междуфазных, и может реагировать только на некоторые случаи КЗ однофазного.

На рис. 2.4.8. можно изучить схему соединения в звезду и треугольник обмоток реле и трансформаторов соответственно.

Во время симметричных нагрузок в реле и в период возникновения трехфазного КЗ может проходить линейный ток, сдвинутый на 30* по фазе относительно тока фазы и в разы больше его.

Особенности схемы этого соединения:

1.  при разных всевозможных видах КЗ проходят токи в реле, при этом защита которая построена по такой схеме, будет реагировать на все виды КЗ;
2. ток в реле относится к фазному току в зависимости от вида КЗ;
3. ток нулевой последовательности, который не имеет путь через обмотки реле для замыкания, не может выйти за границы треугольника трансформаторов тока.

Выше приведенная схема применяется чаще всего для дистанционной или во время дифференциальной защиты трансформаторов.

Схема восьмерки или включение реле на разность токов двух фаз.

На рис. 2.4.9 представлена сама схема соединения, а на рис. 2.4.10, 2.4.11.векторные диаграммы, которые иллюстрируют работу этой схемы.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Симметричная нагрузка при трехфазном КЗ.

Двухфазное КЗДвухфазно КЗ АВ или ВС
При разных видах КЗ, ток в реле и его чувствительность будут разными. Ток в реле будет равен нулю во время однофазного КЗ фазы В. Эту схему можно применять, тогда, когда не требуется действий трансформатора для защиты от разных междуфазных КЗ с соединением обмоток Y/* – 11 группа, и когда эта защита обеспечивает необходимую чувствительность.

Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

На рис. 2.4.12. можно изучить схему соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности. Только во время однофазных или двуфазных КЗ на землю появляется ток в реле. Эту схему можно применять во время защиты от КЗ на землю. КЗ IN=0 при двухфазных и трехфазных нагрузках. Но часто ток небаланса Iнб появляется из–за погрешности трансформаторов тока в реле.

Последовательное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.13. представлена схема последовательного соединения трансформаторов тока. Подключенная к трансформаторам тока, нагрузка, распределяется поровну. Напряжение, которое приходится на любой трансформатор тока и на вторичный ток остается неизменным.

Орлов Анатолий Владимирович

Начальник службы РЗиА Новгородских электрических сетей

Задать вопрос

Во время использования трансформаторов тока малой мощности применяется эта схема.

Параллельное соединение трансформаторов тока

На рис. 2.4.14. представлена схема параллельного соединения трансформаторов тока. Эту схему можно использовать с целью получения разных нестандартных коэффициентов трансформации. Схемы подключения счетчиков электроэнегии, как однофазных, так и 3-х фазных Вы можете найти тут.

Схемы соединений трансформаторов тока и цепей тока реле токовых защит

Для токовых защит используются схемы с ТТ, установленными во всех трёх фазах (трёхфазные) или в двух фазах (двухфазные). При этом вторичные обмотки ТТ могут соединяться в полную или неполную звезду, а также в полный или неполный треугольник.

Подключение пусковых реле тока к трансформаторам тока в схемах токовых защит может осуществляться по различным схемам:

• соединение ТТ и обмоток реле в полную звезду;

• соединение ТТ и обмоток реле в неполную звезду;

• соединение ТТ в треугольник, а обмоток реле в звезду;

• соединение двух ТТ и одного реле в схему на разность токов 2-х фаз;

• соединение ТТ в фильтр токов нулевой последовательности.

Поведение и работа реле в каждой из этих схем зависят от характера распределения токов в ее вто­ричных цепях в нормальных и аварийных условиях. При анализе различных схем сначала определяются положительные направления действующих величин первичных токов ТТ при различных видах к.з., а затем определяются пути замыкания вторичных токов каждого ТТ. Результирующий ток в проводах и обмотках реле тока определяется геометрическим сложением или вычитанием соответствующих векторов фазных токов.

Для каждой схемы определяется отношение тока в реле I_р к току в фазе I_ф, которое называется коэффициентом схемы:

;

Коэффициент схемы необходимо учитывать при расчёте уставок и оценке чувствительности токовой защиты.

Векторные диаграммы первичных токов при различных к.з. представлены на рисунке 23.

Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду

Трансформаторы тока устанавливаются во всех фазах. Вторич­ные обмотки трансформаторов тока и обмотки реле соединяются в звезду и их нулевые точки связываются одним проводом, назы­ваемым нулевым. В нулевую точку объединяются одноименные зажимы обмоток трансформаторов тока.

Рисунок 22 – Соединение трансформаторов тока и реле по схеме полной звезды

При нормальном режиме и трехфазном к.з. в реле I, II и III проходят токи фаз:

; ;,

а в нулевом проводе — их гео­метрическая сумма, ,которая при симметричных режимах равна нулю (как при наличии, так и отсутствии заземления, рисунок 23, а).

Рисунок 23 – Векторная диаграмма токов.

а — при трехфазном к. з.; б — при двухфазном к. з.; е — при однофазном коротком замы­кании; г — при двухфазном к. з. на землю; д — при двойном замыкании на землю в раз­ных точках.

При двухфазных к. з. ток к.з. проходит только в двух поврежденных фазах и соответственно в реле, подключенных к трансформаторам тока поврежденных фаз (рисунок 23, б), ток в неповрежденной фазе отсутствует. Согласно закону Кирхгофа сумма токов в узле равна нулю, следовательно, = 0, отсюда .

С учетом этого на векторной диаграмме (рисунок 23, б) токи I_B и I_С показаны сдвинутыми по фазе на 180°.

Ток в нулевом проводе схемы равен сумме токов двух повре­жденных фаз, но так как последние равны и противоположны по фазе, то ток в нулевом проводе также отсутствует.

Т.е. реле, включенное в нулевой провод схемы трансформаторов тока, соединённых в полную звезду, не будет реагировать на междуфазные к.з.

Однако, из-за неидентичности характеристик и погрешностей ТТ сумма вторичных токов при нагрузочном режиме и при 3-х и 2-х фазных к.з. отличается от нуля и в нулевом проводе проходит ток, называемый током небаланса.

При однофазных к. з. первичный ток к.з. проходит только по одной поврежденной фазе (рисунок 23, в). Соответствующий ему вторичный ток проходит также только через одно реле и замы­кается по нулевому проводу.

При двухфазных к.з. на землю токи проходят в двух повреждённых фазах и соответственно в двух реле, а в нулевом проводе проходит ток, равный геометрической сумме токов повреждённых фаз, всегда отличный от нуля.

При двойном замыкании на землю в различных точках, например фаз В и С, на участке между точками замыкания на землю режим аналогичен 1ф. к.з. фазы В, а между источником питания и ближайшему к нему месту замыкания фазы С – соответствует режиму 2-х фазного к.з. фаз В и С.

Нулевой провод схемы звезды является фильтром токов нулевой последовательности. Токи прямой и обратной последовательностей в нулевом проводе не проходят, так как векторы каждой из этих систем дают в сумме нуль. Токи же нулевой последовательности совпадают по фазе, поэтому в нулевом проводе проходит утроенное значение этого тока.

Ток в реле равен току в фазе, поэтому коэффициент схемы равен единице:

К_СХ = 1.

Выводы:

1. Схема полной звезды реагирует на все виды замыканий.

2. Схема применяется для включения защиты от всех видов однофазных и междуфазных к.з.

3. Схема отличается надежностью, так как при любом замыкании срабатывают по крайней мере два реле.

Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

ТТ устанавливаются в двух фазах (обычно А и С), вторичные обмотки и обмотки реле соединяются аналогично схемы полной звезды.

Рисунок 24 – Схема соединения транс­форматоров тока и обмоток реле в неполную звезду.

В нормальном режиме и при трёхфазном к.з. в реле I и III проходят токи соответствующих фаз:

; ,

В нулевом проводе ток равен их геометрической сумме: Фактически ток в нулевом проводе соответствует току фазы В, отсутствующей во вторичной цепи.

В случае двухфазного к.з. токи появляются в одном или двух реле (I или III) в зависимости от того, какие фазы по­вреждены.

Ток в обратном проводе при двухфазных к.з. между фазами А и С, в которых установлены трансформаторы тока, равен нулю, т.к. I_A = — I_C, а при замыка­ниях между фазами AB и ВC он соответственно равен I_Н.П = — I_а и I_Н.П = — I_С.

В случае однофазного к. з. фаз (А или С), в кото­рых установлены трансформаторы тока, во вторичной обмотке трансформатора тока и обратном проводе проходит ток к.з. При замыкании на землю фазы В, в которой трансформатор тока не установлен, токи в схеме защиты не появляются; следовательно, схема неполной звезды реагирует не на все случаи однофазного к.з. и поэтому применяется только для защит, действующих при между фазных повреждениях. Рассмотрев поведение защиты при различных видах замыканий, нетрудно заметить, что при трехфазном замыкании работают три реле, при двухфазном — два; при замыкании фазы В на землю защита не работает.

Выводы:

1. Схема неполной звезды реагирует на все виды междуфазных замыканий.

2. Схема достаточно надежна, т.к. при любом междуфазном замыкании срабатывают, по крайней мере, два реле.

3. Для ликвидации однофазных замыканий требуется дополнительная защита.

4. используется для подключения защиты от междуфазных к.з.

Коэффициент схемы К_СХ = 1.

Схема соединения ТТ в треугольник, а обмоток реле в звезду

Вторичные обмотки трансформаторов тока, соединенные после­довательно разноименными выводами, образуют тре­угольник. Реле, соединенные в звезду, подключаются к вершинам этого треугольника. Из токораспределения на рисунке 25, а) видно, что в каждом реле проходит ток, равный геометрической разности токов двух фаз:

; ;.

Рисунок 25 – Схема соединения ТТ в треугольник, а обмоток реле в звезду – а), векторная диаграмма токов – б).

При симметричной нагрузке и трехфаз­ном к.з. в каждом реле проходит линейный ток, в раз больший фазных токов и сдвинутый относи­тельно последних по фазе на 30°

(рисунок 25, б).

В таблице 3 приведены значения токов при других видах к.з. в предположении, что коэффициент трансформации трансформа­торов тока равен единице (К_Т = 1).

Таблица 3 – Значения токов при различных видах к.з.

Вид короткого замыкания	Поврежден­ные фазы	Токи в фазах	Токи в реле
			I	II	III
Двухфазное	А, В	IB = — IA, I C= 0	2IA	IB	-IA
	В, С	IC = — IB, IA = 0	-IB	2IB	IC
	С, А	IA = — IC, I B = 0	IA	-IC	2IC
Однофазное	А	IA = IK, IB = IC = 0	IA	0	-IA
	В	IB = IK, IA = IC = 0	-IB	IB	0
	С	IC =IK, IB = IC = 0	0	-IC	IC

Таким образом, схема соединения трансформаторов тока в тре­угольник обладает следующими особенностями:

1. Токи в реле проходят при всех видах к.з., и, следовательно, защиты по такой схеме реагируют на все виды к.з.

2. Отношение тока в реле к фазному току зависит от вида к.з.

3. Токи нулевой последовательности не выходят за пределы треугольника трансформаторов тока, не имея пути для замыка­ния через обмотки реле, значит при к.з. на землю в реле попадают только токи прямой и обратной последовательностей, т. е. только часть тока к.з.

В рассматриваемой схеме ток в реле при 3-х фазных симметричных режимах в раз больше тока в фазе, поэтому коэффициент схемыК_СХ =.

В соответствии с таблицей 3 коэффициент схемы при 2-х фазных к.з. для разных реле соответствует значениям К_СХ = 2 или 1 , а при однофазных к.з. – К_СХ = 1или 0.

Описанная выше схема применяется в основном для дифферен­циальных и дистанционных защит

Схема соединения двух ТТ и одного реле, включённого на разность токов двух фаз.

ТТ устанавливаются в 2-х фазах (обычно А и С), их вторичные обмотки соединяются разноимёнными зажимами, к которым параллельно подключается токовое реле. В некоторой литературе эту схему называют схемой неполного треугольника.

Рисунок 26 – Схема соединения двух ТТ и одного реле, включённого на разность токов двух фаз.

В рассматриваемой схеме ток в реле равен геометрической сумме токов двух фаз, в которых установлены ТТ:

, где , .

При симметричной нагрузке и в режиме 3-х фазного к.з. ток в реле I⁽³⁾_Р = I_Ф и К⁽³⁾_СХ =.

При 2-х фазных к.з. между фазами, в которых установлены ТТ (А и С) в реле будет протекать двойной ток, т. к. в этом случае I_A = — I_C, и следовательно I⁽²⁾_Р = 2 I_Ф и К⁽²⁾_СХ.АС = 2.

При замыканиях между фазами АВ или ВС в реле поступает только ток той фазы, в которой установлен ТТ (I_а или I_с), поэтому I⁽²⁾_Р = I_Ф и К⁽²⁾_СХ.АВ = 1, К⁽²⁾_СХ.ВС = 1.

При 1 фазных к.з. на фазах, в которых установлены ТТ в реле появляется фазный ток, при этом К⁽¹⁾_СХ. = 1, а при 1ф. к.з. на фазе, в которой ТТ не устанавливается (В) ток в реле будет отсутствовать и К⁽¹⁾_СХ. = 0.

Анализ поведения схемы при различных повреждениях показывает, что такое соединение позволяет выполнить защиту от всех видов междуфазных замыканий. Схема отличается экономичностью, но в то же время обладает сравнительно невысокой надежностью — отказ реле ведет к отказу защиты.

Защита, выполненная по этой схеме, имеет разную чувствительность к различным видам междуфазных замыканий Наименьший ток Iр, и поэтому наихудшая чувствительность, бу­дет при к.з. между двумя фазами (АВ и ВС), из которых одна фаза (В) не имеет трансформатора тока. Данная схема имеет худшую чувствительность при к.з. между АВ и ВС по сравнению со схемой полной и двухфазной звезды.

В случае однофазных к.з. на фазе, не имеющей трансформато­ров тока, ток в реле равен нулю, поэтому схема с включе­нием на разность токов двух фаз не может использоваться в ка­честве защиты от однофазных к. з.

Рассматриваемая схема может применяться только для за­щиты от междуфазных к.з. в тех случаях, когда она обеспечивает необходимую чувствительность при двухфазных к.з.

Схема соединения ТТ в фильтр токов нулевой последовательности

ТТ устанавливаются во всех фазах, а одноимённые зажимы их вторичных обмоток соединяются параллельно и к ним подключается обмотка реле (рисунок 27).

Рисунок 27 – Схема соединения трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

В рассматриваемой схеме ток в реле равен геометрической сумме вторичных токов трёх фаз:

;

Ток в реле появляется только в режимах 1ф. к.з. и 2-х фазных к.з. на землю, так как только в этих режимах появляется ток нулевой последовательности.

В режимах симметричной нагрузки и междуфазных к.з. без земли сумма первичных и вторичных токов трёх фаз равна нулю и реле не действует.

Однако, в этих режимах из-за погрешностей ТТ в реле появляется ток небаланса I_н.б., который необходимо учитывать при применении схемы.

Рассматриваемую схему часто называют трёхтрансформаторным фильтром токов I₀ и применяют для защит от однофазных и 2-х фазных к.з. на землю.

В режимах 2-х фазных к.з. за трансформаторами с соединением обмоток / и / и при 1 фазных к.з. за трансформаторами с соединением обмоток / различные схемы соединений ТТ и реле работают не одинаково.

Распределение токов к.з. в фазах линии при перечисленных к.з. за трансформаторами характеризуется тем, что токи проходят во всех фазах, причем в одной из фаз ток в 2 раза больше, чем в двух других, и сдвинут по отношению к ним по фазе на 180⁰. На рисунке 26 в виде примера приведён случай 2-х фазного к. з. между фазами А и В за силовым трансформатором /-11 с n_Т = 1.

Рисунок 28 – Замыкание между двумя фазами за трансформатором с соединением обмоток /-11.

Защита по схеме полной звезды реагирует всегда на больший из токов, проходящий по одному из трёх реле.

Защита по схеме неполной звезды может оказаться в фазах с меньшими токами, поэтому она будет иметь в 2 раза меньшую чувствительность.

Защита по схеме неполного треугольника вообще не будет работать, т.к. ток в ней окажется равным нулю.

Исходя из вышеизложенного, в распределительных сетях напряжением до 35 кВ широкое применение получили защиты от междуфазных к.з. со схемой неполной звезды. Некоторые её недостатки по сравнению со схемой полной звезды – в 2 раза меньшая чувствительность при двухфазных к. з. за трансформаторами / и / и однофазных к.з. за трансформаторами / с заземлённой нейтралью могут быть устранены включением в обратный провод третьего реле тока. Ток в этом реле будет равен:

;

Ток I_р равен току третьей фазы (где отсутствует ТТ) и эта схема работает как схема полной звезды.

Схема неполного треугольника по сравнению со схемой неполной звезды имеет ряд недостатков:

– непригодна в качестве резервной защиты от двухфазных и однофазных к.з. за трансформаторами;

– имеет пониженную чувствительность для МТЗ при двухфазных к.з. между фазами, в одной из которых отсутствует ТТ.

Схема полной звезды является наиболее дорогой и не нашла широкого использования, т.к. требует установки 3-х ТТ.

Схема полного треугольника используется только на понижающих трансформаторах с глухозаземлёнными нейтралями.

Нагрузка трансформаторов тока

Выше отмечалось, что погрешность трансформатора тока за­висит от величины его нагрузки. Сопротивление нагрузки трансформатора тока равно:

,

где U₂ и I₂ — напряжение и ток вторичной обмотки ТТ.

Чтобы определить Z_Н, нужно вычислить напряжение U₂, рав­ное падению напряжения в сопротивлении нагрузки Z_Н от про­ходящего в нем тока I_Н.

Сопротивление нагрузки состоит из сопротивления проводов r_п и сопротивления реле Z_Р, которые для упрощения суммируются арифметически: Z_Н = r_п + Z_Р.

Величина U₂ = I₂Z_Р зависит от схемы соединения трансформаторов тока, величины нагрузки Z_Н, вида к. з. и сочетания повреждённых фаз.

Для схемы полной звезды при трёх и двухфазных к.з.U₂ равно падению напряжения в нагрузке фазы, т.е. U₂ = I₂ (r_п + Z_Р), поэтому

;

При однофазном к.з. U₂ равно падению напряжения в сопротивлении петли «фаза – нуль» и в сопротивлении реле в фазе Z_Р.Ф.и нулевом проводе Z_Р.0:

;

В схеме неполной звезды максимальная нагрузка на трансформаторы тока имеет место при двухфазных к.з. между фазой, имеющей ТТ и фазой, не имеющей его и равна Z_Н = 2r_п + Z_Р.

При включении ТТ на разность токов двух фаз максимальная нагрузка на трансформаторы тока имеет место при двухфазных к. з. между фазами, имеющими трансформаторы тока и составляет:

;

В схеме треугольника трансформаторы тока имеют наибольшую нагрузку, равную как при 3-х, так и при 2-х фазных к.з. Z_Н = 3(r_п + Z_Р).

Для уменьшения нагрузки на ТТ применяют последовательное включёние вторичных обмоток трансформаторов тока. При этом нагрузка распределяется поровну (уменьшается в два раза). Ток в цепи, равный I₂=I₁/n_Т остается неизменным, а напряжение, приходящееся на каждый ТТ составляет I₂Z_Н/2.

Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока для релейной защиты выполняется по следующему алгоритму:

1. Определяется рабочий ток защищаемого объекта I _раб.

2. По найденному значению тока и номинальному напряжению выбирается трансформатор тока.

3. Определяется максимально возможное значение тока повреждения защищаемого объекта I _{к.макс..}

4. Рассчитывается кратность тока короткого замыкания как отношение

,

где I_1.ном – номинальный первичный ток ТТ.

5. Зная кратность К, по кривой 10%-й погрешности определяется допустимая нагрузка Z_{Н. доп} для выбранного трансформатора тока.

6. Учитывая схему соединения ТТ, рассчитывается фактическая нагрузка трансформаторов тока Z_Н.факт. и сравнивается с допустимой Z_{Н. доп.}

7. Если Z_Н.факт ≤ Z_{Н. доп} считается, что трансформатор тока удовлетворяет требованиям точности и его можно использовать для данной схемы защиты. Если Z_Н.факт > Z_{Н. доп}, то необходимо принять меры для уменьшения нагрузки. В качестве таких мер можно назвать следующие:

— выбор трансформатора тока с увеличенным значением коэффициента трансформации;

— увеличение сечения контрольного кабеля;

— использование вместо одного трансформатора тока группу трансформаторов, соединенных последовательно.

Нормальным режимом работы для ТТ является режим короткого замыкания, в котором погрешности ТТ имеют наименьшие значения.

Работа трансформатора тока с разомкнутой вторичной обмоткой недопустима, т. к. в этом случае отсутствует размагничивающий поток в сердечнике ТТ, что приводит к его насыщению, резкому росту тока намагничивания и, как следствие, недопустимому нагреву трансформатора и разрушению изоляции. Раскорачивание вторичной обмотки ТТ при наличии тока в первичной приводит к перенапряжению во вторичных цепях и пробою изоляции.

Схема подключения трансформатора тока — варианты подключения

Токовые трансформаторы являются важными защитным устройством релейного типа.

Схема подключения трансформатора тока предполагает использование первичной и вторичной обмотки с учетом коэффициента относительной погрешности.

В статье подробно о монтаже счетчика через трансформатор тока.

Схема подключения счетчика через трансформаторы тока

Установка электрического счетчика осуществляется в соответствии с основными правилами и требованиями, предъявляемыми к схеме подключения прибора. Счетчик устанавливается при температурном режиме не ниже 5^оС.

Приборы энергоучета, наряду с любой другой электроникой, крайне тяжело переносят низкотемпературное воздействие. Установка электрического счетчика на улице потребует сооружения специального герметичного утепленного шкафа. Прибор учета фиксируется на высоте не более 100-170 см, что облегчает эксплуатацию и его обслуживание.

Схема подключения счетчиков МЕРКУРИЙ

Для самостоятельной установки необходимо приобрести электросчетчик и щиток, изоляционные автоматические материалы, кабеля и крепежные элементы, DIN-рейки, а также подготовить набор монтажного инструмента.

Подключение однофазного прибора

При монтаже однофазного прибора учета, особое внимание необходимо уделить порядку подключения кабелей на клеммные элементы:

• на первую клемму производится подсоединение фазного провода. Вводимый кабель чаще всего обладает белым, коричневым или черным окрашиванием;
• на вторую клемму осуществляется подключение фазного провода, испытывающего силовую нагрузку. Такой кабель обычно бывает белого, коричневого или черного цвета;
• на третью клемму выполняется подсоединение электропровода «ноль». Этот вводной кабель имеет голубую или синевато-голубую маркировку;
• на четвертую клемму производится подключение нулевого провода, имеющего голубое или синевато-голубое окрашивание.

Подключение однофазного прибора

Обеспечивать защиту на заземление для устанавливаемого и подключаемого электрического прибора учета не потребуется.

Следует отметить, что дополнительные участки подсоединения на однофазном электросчетчике являются вспомогательными, и обеспечивают эффективность эксплуатации или автоматизацию учета используемой электроэнергии.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Трёхфазные устройства учета электроэнергии комплектуются, как правило, DIN-рейкой, двумя видами панелей, которые прикрывают подключаемые клеммы, а также руководство и пломбы. Технология самостоятельной установки:

• монтаж на DIN-рейке электрического щита вводного автомата и трехфазного счетчика электроэнергии;
• спуск фиксаторов на оборотной стороне трёхфазного прибора энергоучета, с последующей установкой и поднятием фиксаторов;
• подсоединение вводного автомата с необходимыми вводными клеммами на электросчетчике, в соответствии со схемой подключения.

Схема монтажа трехфазного счетчика

Удобным является использование токопроводящих жил из медных проводов, сечение которых не меньше, чем стандартные размеры вводного кабеля.

При прямом подсоединении трехфазного электрического счётчика, без применения вводной автоматизации, на соответствующие клеммы прибора подключаются одновременно провода «фаза» и «ноль».

Соединение обмоток реле и трансформаторов тока

Принцип воздействия токового трансформатора не имеет существенных отличий от подобных характеристик стандартного силового прибора. Особенностью первичной трансформаторной обмотки является последовательное включение в измеряемую электрическую цепь. Кроме всего прочего, обязательно присутствует замыкание на вторичную обмотку на разные, подключенные друг за другом приборы.

В полную звезду

В условиях стандартного симметричного уровня токового протекания, трансформатор устанавливается на всех фазах. В этом случае вторичная трансформаторная и релейная обмотка объединяются в звезду, а связка их нулевых точек выполняется посредством одной жилы «ноль», а зажимы на обмотках подсоединяются.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду

Таким образом, трехфазное короткое замыкание характеризуется протеканием токов в обратном кабеле в условиях двух реле. Для двухфазного короткого замыкания, протекание тока отмечается в единственном или сразу в паре реле, согласно фазовому повреждению.

Любые замыкания, кроме «земля», сопровождаются протеканием в нулевом проводе токовой геометрической суммы в реле, приблизительно «О».

В неполную звезду

Особенностью двухфазной двухрелейной схемы подсоединения с образованием неполной звезды. К достоинствам такой схемы можно отнести реагирование на любой вид короткого замыкания, кроме земли фазы, а также вероятность применения данной схемы на междуфазных защитах.

Соединение трансформаторов тока и обмоток реле в неполную звезду

Таким образом, в условиях различных типов короткого замыкания, токовые величины в реле, а также уровень его чувствительности, будут разнообразными.

Недостаток подсоединения в неполную звезду представлен слишком низким коэффициентом чувствительности, по сравнению со схемой полной звезды.

Проверка трансформатора на работоспособность требуется, если имеются подозрения на его неисправность. Как проверить трансформатор мультиметром – инструкцию вы найдете в статье.

Как правильно установить заземление на даче, расскажем тут.

Как правильно выбрать провод заземления и какие марки наиболее популярны, читайте далее.

Подсоединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности

Токовые величины в реле проявляются исключительно при наличии однофазового и двухфазного короткого замыкания «земля».

Такой вариант находит широкое применение в защите от замыкания «земля».

В условиях нагрузки трехфазного и двухфазного короткого замыкания показатели IN=0.

Тем не менее, при наличии погрешности токовых трансформаторов, в реле наблюдается проявление небаланса или Iнб.

Подсоединение трансформаторов тока

В процессе выполнения последовательного подключения вторичной обмотки в условиях параллельного подсоединения, позволяет уменьшать трансформирующий коэффициент и увеличивать уровень тока на вторичной цепи. Первичные обмотки подсоединяются исключительно в последовательности, а вторичные — в любом положении.

Последовательное подсоединение

При варианте последовательного подключения токовых трансформаторов, обеспечивается повышение нагрузочных показателей. В этом случае применяются трансформаторы, имеющие идентичные показатели kТ.

Соединение обмоток трансформатора последовательно

При протекающем через прибор одинаковом токе, величина поделится на коэффициент два, а уровень нагрузки снизится в пару раз. Применение такой схемы актуально при подсоединении Y/D с целью обеспечения защиты дифференциального типа.

Если устройству требуется напряжение в 12 Вольт, необходимо подключать его через трансформатор. Трансформатор 220 на 12 Вольт – назначение и принцип действия рассмотрим подробно.

Об особенностях использования и монтажа шины заземления вы узнаете из этой информации.

Параллельное подсоединение

Такой вариант позволяет уменьшить показатели kТ.

При использовании токовых трансформаторов, обладающих одинаковым уровнем kТ, отмечается появление результативного трансформирующего коэффициента, сниженного в пару раз.

Таким образом, при последовательном подсоединении вторичных обмоток обеспечивается повышение уровня выходного напряжения и показателей мощности в условиях сохранения номинальных значений выходного тока.

Если обмотка вторичного типа на каждом трансформаторе предполагает напряжение на выход 6,0 В при номинальных токовых показателях 1,0 А, то последовательное подсоединение позволяет сохранить номинал, а уровень мощности повышается в два раза.

Параллельное подключение вторичной обмотки в таком варианте помогает обеспечивать показатели напряжения на выходе 6,0 В, а также уровень тока — в два раза выше.

Видео на тему

Характеристики трансформатора тока с разомкнутой цепью – Помехи напряжения

Может возникнуть состояние разомкнутой цепи в трансформаторе тока (ТТ). в условиях опасного перенапряжения на вторичных клеммах трансформатора тока. Ан ТТ с разомкнутой цепью, особенно с высоким коэффициентом полезного действия и проводящие большие токи, могут производить вторичное напряжение холостого хода в диапазон несколько киловольт . Этого напряжения обычно достаточно для поддержания постоянного состояние искрения между блоками замыкания ТТ и является потенциальным риском возгорания .

ТТ может открыться замкнут из-за ошибки проводки во время установки или впоследствии из-за ослабление обжима, случайное отсоединение или саботаж.

Чтобы понять, почему ТТ с разомкнутой цепью создает опасные высокого напряжения нам нужно понять эквивалентную схему ТТ. КТ можно представить используя рисунок ниже. На этом рисунке Z _E представляет собой импеданс намагничивания, Z _S — импеданс выводов, а Z _B — нагрузка (нагрузка). импеданс.

Эквивалентная цепь трансформатора тока (ТТ)

Ток вторичной обмотки протекает через межсоединение полное сопротивление проводки Z _S и подключенной нагрузки (нагрузки) Z _B . А небольшая часть тока также протекает через импеданс намагничивания ТТ Z _E . В нормальных условиях этот импеданс намагничивания очень высок (в порядка сотен килоом) и только ничтожный ток в этом схема.

Как открыть цепь ТТ производит чрезвычайно высокие пики напряжения?

Когда ТТ, по которому течет первичный ток, размыкается на вторичной стороне, току коэффициента некуда течь, кроме как через высокое полное сопротивление реактивного сопротивления намагничивания Z _E . Это создает большое падение напряжения E _S на импедансе Z _E на рисунке выше, что приводит ТТ к насыщению. Насыщенный ТТ имеет более низкий импеданс намагничивания Z _E , чем ненасыщенный ТТ, и, следовательно, ток возбуждения (I _E ) увеличивается непропорционально. Для ТТ с высоким коэффициентом трансформации с разомкнутой вторичной цепью обычно бывает достаточно небольшого первичного тока для насыщения сердечника.

Это означает, что в условиях разомкнутой цепи сердечник ТТ будет работать в режиме насыщения. При насыщении скорость изменения поток в сердечнике ТТ практически равен нулю (он уже несет максимальный поток, к низкому импедансу намагничивания). Однако на коротком промежутке в каждом тайме циклический ток проходит через ноль, и поток намагничивания быстро изменяется от насыщение в одном направлении к насыщению в другом направлении. Во время этих Реактивное сопротивление переходного периода возрастает до очень высоких значений, а ток возбуждения быстро переключается с положительного на отрицательное направление.  Именно это быстрое изменение потока в течение короткого интервала, который отвечает за высокий гребень разомкнутой цепи Напряжение. Напряжение выглядит как кратковременное, но очень высокое гребенчатые (пиковые) скачки напряжения.

Примечание: При разомкнутой цепи трансформатора тока измерение напряжения с помощью вольтметра среднеквадратичного значения может не показывать действительное напряжение и не представлять опасности. Во время разомкнутой цепи трансформатора тока высокое не среднеквадратичное напряжение, а очень высокое пиковое или пиковое напряжение .

Чтение: Насыщение трансформатора тока

Факторы, влияющие на Величина напряжения холостого хода ТТ:

Коэффициент трансформации ТТ. Чем выше соотношение витков, тем больше всплеск напряжения.

Материал и конструкция магнитопровода ТТ.

Первичный текущий уровень. ТТ с очень высоким коэффициентом трансформации даже при малом первичном токе может привести к высокому вторичному напряжению.

Первичное напряжение – чем больше первичное напряжение, тем больше вторичное напряжение холостого хода. Это нелинейная зависимость, и она проявляется только тогда, когда вторичная обмотка трансформатора тока открыта.

Чем выше рабочая частота, тем больше скачок напряжения.

ТТ с разомкнутой цепью симптомы и характеристики:

Дуговой разряд через закорачивающие блоки ТТ или везде, где открыты выводы ТТ.

Повреждение ТТ из-за повреждения диэлектрика, если выводы на самом ТТ разомкнуты.

ТТ начинает издавать значительный слышимый шум.

Температура ядра ТТ не может повышаться, когда ТТ разомкнут.

Приблизительные значения напряжения холостого хода вторичной обмотки ТТ на основе опубликованных данные, основанные на различных данных измерений, представлены ниже. Трансформаторы тока несут номинальный первичный ток Ом. Это для ТТ оконного типа с несколькими передаточными отношениями и максимальным отводом 4000:5.

Напряжение холостого хода ТТ (кВ) в зависимости от коэффициента трансформации ТТ

IEEE C57.13 2008 — Стандарт IEEE Требования к измерительным трансформаторам раздел 6.7 «Вторичная обмотка, индуцированная напряжения» гласят:

«Трансформаторы тока никогда не должны эксплуатироваться с разомкнутой вторичной цепью, так как это может привести к опасным пиковым напряжениям. Трансформаторы, соответствующие настоящему стандарту, должны быть способны работать в аварийных условиях в течение 1 мин. при номинальном токе первичной обмотки, умноженном на номинальный коэффициент при разомкнутой вторичной цепи, если пиковое напряжение разомкнутой цепи не превышает 3500 В».

«Когда напряжение холостого хода превышает пиковое значение 3500 В, вторичная выводы обмоток должны быть снабжены устройствами ограничения напряжения (варисторами). или искровые разрядники)».

Если защита от тока желательна защита трансформатора (CT) от обрыва цепи, затем варисторы, искровые разрядники или другие устройства ограничения напряжения могут быть использованы. Эти Устройства защиты от обрыва цепи ТТ имеют нелинейные характеристики. характеристики. В нормальных условиях эксплуатации устройство будет открытым. схема. Когда напряжение на устройстве больше порога напряжение, устройство начинает проводить, тем самым уменьшая напряжение холостого хода. Эти компоненты (варисторы, искровые разрядники и т.д.) являются жертвенными устройствами и после несколько циклов проводимости, возможно, придется заменить.

Нажмите здесь, чтобы прочитать статью об искровых разрядниках.

Трансформатор тока разомкнут Проверка цепи и осциллограмма

В этом тесте ТТ 50:5 разомкнут замыкается при номинальном первичном токе. Вторичное напряжение холостого хода измеряется для условий максимальной нагрузки. Вторичное напряжение холостого хода Форма волны фиксируется с помощью осциллографа, показывающего пиковое напряжение. Эксперимент также показывает, почему вольтметр среднеквадратичного значения не сможет показать истинную степень опасное состояние перенапряжения, когда ТТ разомкнут. Высокий гребень / пиковое напряжение может быть измерено только с помощью осциллографа или пикового показания мультиметр.

Тест обрыва цепи ТТ Форма сигнала ТТ обрыва

Обратите внимание, что напряжение разомкнутой цепи появляется, когда форма сигнала тока меняет полярность с положительного полупериода на отрицательный полупериод.

Из рисунка выше видно что пиковое значение напряжения холостого хода составляет 4,2 В, а среднеквадратичное значение напряжения составляет всего 1,26 В. То есть пик более чем в 3,3 раза превышает среднеквадратичное значение. В реальном мире применения с ТТ с большим коэффициентом полезного действия, измерение напряжения холостого хода с помощью Среднеквадратичное значение напряжения может не указывать истинную степень присутствующего опасного напряжения, потребуется пиковый мультиметр. Даже с пиковым мультиметром еще одно важное соображение заключается в том, что ТТ создает напряжение холостого хода в свыше 1000 В и обычные провода мультиметра, рассчитанные только на 600 В или 1000 В не подходят для измерения.

Тест обрыва цепи ТТ

Мониторинг тока нагрузки 220 В переменного тока с помощью трансформатора тока [Схема цепи]

В этом посте мы обсудим схему, которую можно использовать для мониторинга или управления током нагрузки 220 В переменного тока путем измерения тока нагрузки через бесконтактный ток. трансформатор.

На Рисунке 1 ниже показана принципиальная схема, разработанная для бесконтактного измерения тока нагрузки через трансформатор тока, который, как представляется, работает хорошо. Он предназначен для работы от базового регулируемого или нерегулируемого источника питания +12 В, такого как адаптер «настенная бородавка».

Содержание

Основная рабочая теория

Один из проводов нагрузки проходит через трансформатор тока. Ток через провод нагрузки магнитно индуцируется во вторичную обмотку трансформатора тока.

Этот наведенный ток усиливается трансформатором тока и направляется на каскады операционного усилителя, где он усиливается для срабатывания реле.

Реле отключает нагрузку, когда ток превышает порог отключения, установленный операционным усилителем.

Что такое трансформатор тока

T1 обозначает трансформатор тока, тороидальный сердечник которого был извлечен из старого блока питания компьютера.

Трансформатор тока или ТТ в основном состоит из вторичной обмотки с большим числом витков, концы которой снабжены внешним усилителем.

Первичная сторона создается простым пропусканием одного из проводов источника питания нагрузки через сердечник измерительного трансформатора.

Ток, проходящий по проводу питания нагрузки, индуцируется во вторичной обмотке измерительного трансформатора, который пропорционально усиливается вторичной обмоткой и подается на внешний усилитель для дальнейшего усиления и детектирования.

Схема усилителя усиливает сигнал для срабатывания реле или коммутационного устройства для выполнения необходимых корректировок.

Как и для любого другого трансформатора, первичное и вторичное напряжения трансформатора тока можно рассчитать по следующей базовой формуле:

Es/Ep = Ns/Np

где,

• Es = вторичное напряжение ,
6
• Ep = первичное напряжение,
• Ns = количество витков вторичной обмотки,
• Np = количество витков первичной обмотки

Как можно рассчитать коэффициент трансформации трансформатора тока? Его можно рассчитать по следующей формуле.
I _p / I _s = N _s / N _p
где,
I _p — ток в первичной обмотке, I _{1 s 900 — ток во вторичной p} — количество первичных витков, N _s — количество вторичных витков.

В нашем токоизмерительном трансформаторе вторичная обмотка состоит примерно из 100 витков суперэмалированного магнитного провода калибра 22. Первичная обмотка формируется путем пропускания горячей стороны нагрузочной линии через сердечник. Это означает, что вместо сердечника, подходящего для радиочастот, вы должны использовать сердечник, который может работать с более низкими частотами.

Ферритовый сердечник, выбранный для этого проекта, не идеально подходил; он, вероятно, был построен для импульсного источника питания 20 кГц, но все еще отлично функционировал.

Поскольку сердечник вскоре насыщается, выходной сигнал выглядит очень остроконечным, а не гладкой синусоидой.

Как работает схема

Для защиты операционного усилителя D1 и D2 обрезают форму выходного сигнала, который емкостно связан со входом операционного усилителя через C1.

R1 и R2 установлены для смещения неинвертирующего входа до половины напряжения питания, а R3 и R5 работают аналогично для инвертирующего входа.

Компаратор сформирован с использованием IC 1 a. Его выход выпрямляется через диод D3 и сглаживается с помощью конденсаторов C2 и R6, которые генерируют постоянную времени, чтобы гарантировать, что цепь не активируется и не подвергается каким-либо воздействиям из-за скачков напряжения или необычной формы сигнала от управляющей нагрузки.

Это напряжение переменного тока активирует второй компаратор, который питает выходной транзистор Q1.

D4 защищает транзистор Q1 от скачков обратного напряжения, исходящих от катушки реле, в то время как транзистор Q1 работает как переключатель для включения реле.

R4 был введен, чтобы можно было точно настроить схему для работы с умеренными слаботочными нагрузками. Если вы хотите использовать схему с тяжелыми нагрузками (например, режущими инструментами), вы можете опустить R4 и просто подключить соединение R3 и R5 к выводу 2 IC1a.

R4 настроен таким образом, чтобы выход IC1 a был близок к нулю вольт при отключении управляющей нагрузки, а реле надежно включалось при включении нагрузки.

Когда осциллограф подключен к контакту 1 IC1a, а R4 установлен в центр диапазона, он генерирует сигнал, который гарантирует, что при отключении нагрузки потенциал на контакте 1 возвращается к нулю.

R9 и R10 служат для снижения низкого уровня насыщенного выходного напряжения U1b, предотвращая включение Q1 в этот момент. Вы можете столкнуться с некоторыми операционными усилителями, которые просто не опустятся настолько низко, чтобы выполнить работу самостоятельно.

Реле, используемое в этой цепи, должно быть рассчитано на 12 В. Для переключения более тяжелых нагрузок вам может понадобиться, чтобы это реле было реле большего размера (часто называемым контактором). Заключите цепь, особенно компоненты сети 120 В переменного тока, в безопасный заземленный металлический корпус.

Прикрепление коробки к металлической раме настольной пилы, скорее всего, поможет . Для работы с большой нагрузкой, такой как настольная пила, линейный кабель может быть более подходящим с розеткой в ​​​​коробке, аналогично удлинителю с одной розеткой, с черным горячим проводом, проходящим через тороид перед прочным подключением к горячему. сторона (цвет латуни) сосуда.

Все можно защитить и сдержать таким образом. В этом случае самый простой способ обращения с блоком питания — создать его с самого начала, чтобы он мог находиться внутри корпуса.

Вариант с настенным блоком питания может быть не очень хорошей идеей, так как он может в конечном итоге выпасть из розетки из-за вибрации пилы или вызвать опасность споткнуться при подключении к внешней розетке.

Другая схема контроля тока

На рисунке выше показана схема контроля тока 220 В переменного тока со звуковым и визуальным предупреждением. Разницу в выходном напряжении трансформатора можно компенсировать, отрегулировав коэффициент усиления операционного усилителя с помощью резистора R6. Схема может контролировать уровни переменного тока от менее 1 до более 5 ампер. В этой схеме усилителя напряжения с переменным коэффициентом усиления подключен один операционный усилитель из счетверённого операционного усилителя LM324N.

Коэффициент усиления может варьироваться от нуля до примерно ста. Выход усилителя соединен с цепью выпрямителя постоянного тока, состоящей из D1, D2, C2 и C3. Один из шести буферов микросхемы 4049UB связан со входом положительного выходного сигнала постоянного тока. Постоянное выходное напряжение переменного тока обеспечивается на вторичной обмотке трансформатора тока за счет тока, протекающего по первичной обмотке, а положительное напряжение подается на вход буфера 4049UB.

Поскольку буфер IC представляет собой инвертор, выход имеет низкий уровень, когда вход положительный. Поэтому ни светодиод, ни пьезоизлучатель не включаются. Вход инвертора IC становится низким, когда цепь нагрузки не может поддерживать протекание тока, позволяя положительному напряжению на C3 разряжаться через R5 почти до уровня земли.

Светодиод горит, и активируется аварийный сигнал, когда выходной сигнал 4049UB увеличивается с низкого до высокого уровня. Когда ток нагрузки находится на минимально возможном уровне, коэффициент усиления операционного усилителя необходимо отрегулировать так, чтобы на входе (вывод № 3) 4049UB было подано не менее 7 вольт постоянного тока. При этом сигнал тревоги не будет звучать, когда нагрузка потребляет минимальное количество тока.

Как собрать трансформатор тока

Трансформатор тока для приведенной выше схемы имеет простую конструкцию, как показано на следующей схеме:

Наматываем две обмотки на пластиковую бобину.

Затем мы вставляем и размещаем шпульку в средней ножке двух E-сердечников.

Мы используем 6 витков суперэмалированного медного провода 18 SWG для токоизмерительной обмотки, которая подключается последовательно с нагрузкой 220 В или 120 В переменного тока. Это формирует первичную обмотку трансформатора тока.

Мы используем до 100 витков эмалированного медного провода 30 SWG для вторичной обмотки, которая соединена со схемой операционного усилителя.

Требуемое количество витков вторичной обмотки определяется током первичной стороны и выходным напряжением, необходимым для цепи контрольной сигнализации.

Около 300 вторичных витков требуется для низких уровней тока от 1 до 3 ампер, тогда как для более высоких уровней тока требуется меньше витков.

Что такое трансформатор тока (ТТ) | Функция | Процедура

Трансформатор тока — это устройство, используемое для измерения переменного тока. Многие могут спросить, зачем использовать трансформатор тока, если ток можно измерить с помощью мультиметра!

Трансформаторы тока в основном используются для измерения больших токов. Мы знаем, что сила тока на линии высокой мощности высока. В этом случае обычным эмиттером или мультиметром этот ток измерить нельзя. Используются трансформаторы тока.

Содержание

Трансформатор тока Функция:

Основной принцип трансформатора тока очень похож на обычный силовой трансформатор. Трансформаторы тока, такие как силовой трансформатор, также имеют первичную и вторичную обмотки.

Когда ток начинает течь через первичную обмотку, когда мощность передается на трансформатор, генерируется переменный магнитный поток, который вызывает индукцию переменного тока во вторичной обмотке.

И давайте немного поясним,

Когда на первичную катушку подается электропитание, вокруг нее создается магнитное поле, которое собирает вторичную катушку.

В результате между первичной и вторичной обмотками создается взаимная индукция и электричество перетекает во вторичную.

Схема трансформатора тока

В случае трансформаторов тока, если вы посмотрите на изображение выше, вы обнаружите, что витки в первичных обмотках очень низкие, а витки во вторичных обмотках высокие. Во вторичную обмотку добавлен амперметр для измерения тока. Может возникнуть вопрос, почему обороты на вторичных обмотках ниже, чем на первичных? У него есть функция, о которой мы узнаем в процедуре ниже.

Процедура

Трансформатор тока обычно имеет повышающий коэффициент в случае напряжения и понижающий в случае тока. Многие люди могут спросить, зачем повышать напряжение в случае трансформатора тока и понижать в случае тока. Как я уже сказал выше, есть специальность, которую мы сейчас узнаем.

Помните формулу Ленца? Если вы не видите еще раз, индуктивный ток создает магнитное поле вокруг токопроводящего провода, протекающего по токопроводящему проводу, которое препятствует возникновению тока (т. е. изменяющемуся потоку) индуктивным током.

То есть в случае с трансформаторами тока количество витков вторичной обмотки больше, так как ток во вторичной обмотке будет привязан к току, по словам источников Ленца.

Из первичных и вторичных источников нам известно,

I ₁ N ₁ = I ₂ N ₂

I ₁ / I ₁ = N ₂ / N ₁

I ₁ /I ₂ = N

, где

I ₁ = Первичный ток

I ₂ = Вторичный ток

N ₁ = Количество первичных патчей

N ₂ = Secondary Plunch Wrunchar номер

n = соотношение первичных и вторичных номеров патчей

Это называется коэффициентом передачи трансформатора тока.

Обычно трансформатор тока и амперметр используются вместе, что можно понять, взглянув на изображение выше. Большинство текущих коэффициентов трансформатора 100/5. То есть первичный ток 20 Доля больше вторичного. Таким образом, когда в первичном проводнике будет 100 Ом. Вторичная обмотка будет протекать при токе 5 ампер, ток будет течь.

Снова 500/5 В случае ампер, 500 вторичных ампер к первичным проводникам 5 ампер будут генерировать ток, который находится в первичных 100 Доля высока.

Почему ток трансформатора тока не держится разомкнутым или не должен быть?

Из источников Ленца мы уже знаем, что во вторичной сети города имеется небольшой ток из-за низкой текучести. Опять же, если первичный ток города меньше, коэффициент будет выше и во вторичке.

В нормальном состоянии города по формуле Ленца первичная и вторичная обмотки создают магнитные потоки и связывают их друг с другом. Вторичный магнитный поток ниже, чем первичный магнитный поток, а чистый магнитный поток намного ниже. Этот чистый ток магнитного потока воздействует на сердечник трансформатора.

Когда вторичная обмотка города остается разомкнутой, вторичный ток будет равен нулю при неизменном первичном токе города. В этом случае во вторичной обмотке не будет связывающего магнитного потока. Чистый магнитный поток только для первичного тока N1I1 Слишком много. Этот более высокий магнитный поток создаст гораздо больший поток в сердечнике, который переместит сердечник на уровень насыщения.

Из-за слишком большого потока в сердечнике потокосцепление вторичной обмотки будет слишком высоким, что создаст большое напряжение на вторичной клемме города. Это высокое объемное напряжение очень вредно для вторичной клеммы и может привести к повреждению изоляции и несчастным случаям.

При избыточном потоке в сердечнике гистерезис и потери тока АД будут намного выше, а температура в городе повысится. По мере заливки масла в городе масло будет продолжать кипеть (кипеть) и испаряться из-за избыточной температуры. По мере того, как пар поворачивается, городское жилье изнашивается под большим давлением и взрывается. Взрывные работы такого типа вызовут пожар и задымление.

Инж. Mizan

Я инженер по электротехнике и электронике, а также у меня более 6 лет опыта работы с WordPress, написанием статей и SEO.