Измерительный трансформатор тока - это статическое электромагнитное устройство, назначение которого состоит в преобразовании величины первичных токов до значений, обеспечивающих безопасность подключения к устройствам вторичной цепи: приборам учета, измерения, релейной защиты и т. д.
Довольно распространенным примером применения измерительных трансформаторов тока (далее - ТТИ) является их использование в системах учета расхода электроэнергии электроустановок с высоким электропотреблением. Пропорционально снижая измеряемый ток первичной цепи и расширяя таким образом пределы измерения приборов учета, ТТИ обеспечивает возможность корректной и безопасной работы электросчетчиков.
Устройство измерительного трансформатора тока
ТТИ устроен достаточно просто: представляет собой магнитопровод, изготовленный из тонких изолированных друг от друга листов электротехнической стали. Это рабочая часть, на которой расположены две токовые катушки - первичная и вторичная обмотки.
Концы обмоток выводятся клеммы корпуса ТТИ, изготовленного из самозатухающего не поддерживающего горения пластика. В получивших сегодня наиболее широкое распространение шинных ТТИ в качестве первичной обмотки используется медная или алюминиевая шина, пропущенная сквозь проходное окно сердечника с катушкой вторичной обмотки.
Одна из разновидностей шинных трансформаторов - устройства с универсальным окном. Принципиальное их отличие заключается в отсутствии штатной встроенной шины: ее заменяет проводник силовой сети, также заведенный в окно сердечника. Эта особенность конструкции позволяет использовать ТТИ на на медных и алюминиевых шинах и жилах кабелей с широким диапазоном сечений.
ТТИ с универсальным окном могут быть выполнены с разборным магнитопроводом, части которого стягиваются при помощи винтов. Такая конструкция существенно облегчает монтаж трансформатора, позволяя выполнить подключение ТТИ без разборки или врезки в электротехническую шину.
Работа измерительного трансформатора тока
В принципе работы ТТИ лежит физическое явление электромагнитной индукции. Подключение трансформатора предполагает включение первичной его обмотки (клеммы Л1 и Л2) последовательно с нагрузкой, вторичная замыкается на измерительный прибор с малым сопротивлением - например, расчетный электросчетчик, токовое реле или амперметр.
Проходящий через первичную обмотку переменный ток I1, создает переменный магнитный поток Ф, который проходя по магнитопроводу пронизывает витки обмоток ТТИ, индуцируя в них ЭДС.
Учитывая особенность работы трансформатора тока в режиме короткого замыкания - сопротивление нагрузки вторичной цепи составляет не более нескольких десятых долей Ом (режим холостого хода способен вывести ТТИ из строя) в результате воздействия ЭДС в витках обмотки формируется пропорциональный первичному вторичный ток.
Коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока
Это один из важнейших параметров ТТИ, представляющий собой отношение величины первичного тока к величине вторичного (N=I1/I2). Условно данный коэффициент принято называть действительным.
Кроме того, для расчетов может использоваться номинальный - в отличие от действительного может быть выражен отношением номинальных значений токов (Nн=I1н/I2н).
Принятая в целях унификации и стандартизации измерительного и защитного оборудования стандартная величина вторичного тока устройств составляет 5 A.
Стандартный ряд первичных токов ТТИ современных производителей может быть представлен следующими значениями: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000 и 5000 А. Примеры стандартных значений коэффициента ТТИ: 50/5 (N=10), 100/5 (N=20), 300/5 (N=60) и т. д.
При использовании ТТИ в в цепях измерения расхода потребляемой электроэнергии, для обеспечения точности учета коэффициент трансформации должен быть выбран в соответствии с током нагрузки, работающей в аварийном режиме.
Выбор завышенного значения коэффициента трансформации недопустим в связи с тем, что точность учета при малых нагрузках обеспечена не будет. Согласно требованию действующих Правил (п.1.5.17):
Мобильное приложение Калькулятор электрика ↓
