Назначение, устройство и схема трансформаторов тока

Назначение трансформаторов тока заключается в преобразовании (пропорциональном уменьшении) измеряемого тока до значений, безопасных для его измерения. Другими словами, трансформаторы тока расширяют пределы измерения измерительных приборов – электросчётчиков.

П ростой пример необходимости использования трансформаторов тока – когда ввиду большой потребляемой мощности, значение измеряемого тока превышает допустимое, безопасное для прибора учёта. Т. е. при прямом включении нагрузки такой потребляемой мощности, токовые катушки счётчика попросту сгорят, что приведёт к его выходу из строя.

В этом случае электросчётчик подключается через трансформаторы тока. См. ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОСЧЁТЧИКОВ.

Устройство и схема трансформатора тока. Основной элемент конструкции трансформатора тока – это магнитопровод с двумя несвязанными между собой обмотками (первичная W1 и вторичная W2).  

Первичная обмотка – имеет большее сечение и меньшее количество витков,  включается последовательно – в разрыв цепи (контакты Л1 и Л2), вторичная – к токовым катушкам электросчётчика (контакты И1, И2).

Первичная обмотка трансформатора тока может быть рассчитана  на ток от 5 до 15 000 А. Вторичная, включаемая в измерительную цепь – обычно, на 5 А. Их отношение (тока первичной обмотки к токам вторичной) называют коэффициентом трансформации.

Таким образом, для правильного расчёта потреблённой электроэнергии разницу в показаниях электросчётчика нужно умножить на коэффициент трансформации. Например, для трансформаторов тока 100/5, коэффициент трансформации будет равен 20.

С тоит заметить, что по исполнению и способу подключения в качестве  первичной обмотки трансформатор тока может иметь проходную шину, которая проходит через его корпус, или-же отсутствовать вовсе. В этом случае имеется «окно» - отверстие, в которое пропускается питающий провод или шина.

Применение трансформаторов тока должно быть обоснованным, т. к. предполагает  дополнительные материальные расходы, помимо затрат на их  приобретение.

Согласно новых правил, при наличии в измерительном комплексе трансформаторов тока и трансформаторов напряжения для ввода в эксплуатацию электроустановки необходим паспорт-протокол измерительного комплекса.

Паспорт-протокол измерительного комплекса должен выдаваться после соответствующей проверки лицензированной организацией – электролабораторией, зарегистрированной в Ростехнадзоре.

Документ этот далеко не бесплатный, кроме того, периодически требующий продление. Таким образом, применение трансформаторов тока в измерительных цепях электроустановок целесообразно, скорее, на крупных предприятиях с действительно большой нагрузкой.

В быту же, проще всего установить электросчётчик прямого включения, т. е. обойтись без трансформаторов тока. В настоящее время выпускаются трёхфазные электросчётчики с номинальным электрическим током до 100 А.

Электросчётчик с таким резервом по амперажу способен выдержать практическую любую нагрузку, применяемую в быту. Никакой дополнительной документации и измерений и в этом случае не требуется.

 

Билет 14 вопрос 2

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СИСТЕМА

Приборы электромагнитной системы предназначены для измерения силы тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. Принцип действия приборов электромагнитной системы основан на взаимодействии магнитного поля неподвижной катушки 1 (рис. 3.2), по которой протекает измеряемый ток, с подвижным ферромагнитным сердечником 2 специальной формы, соединенным со стрелкой. Сердечник закреплен эксцентрично на оси и может входить в щель катушки, поворачиваясь вокруг оси 3. Демпфер 4 препятствует колебаниям стрелки. Рис. 3.2. Схема прибора электромагнитной системы: 1 – катушка; 2 – сердечник; 3 – ось; 4 – электромагнитный успокоитель Таким образом, показания приборов электромагнитной системы определяются квадратом тока и не зависят от его направления (так как при любом направлении тока через катушку сердечник будет втягиваться в нее). Это позволяет использовать приборы электромагнитной системы в цепях постоянного и переменного тока. За счет специальной формы сердечника удается большую часть шкалы сделать почти равномерной и градуировать в амперах, но нелинейный участок в начале шкалы – неизбежная дань квадратичной зависимости показаний от тока. Достоинства приборов электромагнитного типа – их простота и надежность, возможность измерения и постоянных, и переменных токов. Изменяя число витков и сечение провода обмотки, легко изготовить приборы на разные токи полного отклонения (обычно от 100 мA до 100 А) Недостатки: малая чувствительность, большое потребление мощности от измеряемой цепи (обычно 0,1–1 Вт), нелинейность шкалы, зависимость показаний от частоты.

Билет 15 2 вопрос