Вимірювальні трансформатори.

Вимірювальні трансформатори поділяють на трансформатори струму та напруги, та призначені для перетворення відповідно великих струмів та напруг у відносно малі струми та напруги. Завдяки трансформатору струму можна використовувати прилади з невеликими номінальними значеннями струму та напруги (наприклад 5 А та 100 В) у високовольтних колах, по котрим протікають великі струми, до яких прикладена велика напруга (наприклад 25 А та 380 В).

Рис 9.3.1 - Схема включення вимірювальних

трансформаторів: струму та напруги

Вимірювальні трансформатори складаються із двох ізольованих друг від друга обмоток, розміщенні на магнітопроводі: первинна з числом витків ω1 й вторина - з числом витків ω2 .

По схемах включення у вимірювальні кола та умовам роботи трансформатори струму відрізняються від трансформаторів напруги. Первинна обмотка трансформатору струму, виводи котрої позначаються літерами Л1, Л2 (лінія) включається послідовно. До вториної обмотки, виводи котрої позначаються літерами И1, И2 (вимірювання), послідовно підключають амперметри, струмові обмотки ваттметрів, лічільників та інших приладів.

Первинна обмотка трансформатора напруги, виводи котрої позначаються літерами А, Х (початок-кінець) вкючається паралельно. До вторинної обмотки, виводи котрої позначаються літерами а та х, паралельно підключають вольтметри, обмотки по напрузі ваттметрів, лічільників та інших приладів.

По показам приладів, включених до вторинної обмотки, можна визначити значення вимірювальних величин первинної обмотки, врахувавши коефіцієнт трансформації.

Величини первинної обмотки знаходяться із формул для трансформатора струму КI=I1/I2 де КI - коефіцієнт трансформації трансформатора струму для трансформатора напруги КU=U1/U2 , де КI - коефіцієнт трансформації трансформатора напруги.

Дійсні значення коефіцієнтів трансформації невідомі, так як вони залежать від режиму роботи трансформатора (значень струмів та напруг, характеру та значень опору вторинної обмотки та частоти струму). Тому покази приладу множать не на дійсні, а на номінальні коефіцієнти трансформації. Вони вказані на щитку трансформатора у вигляді дробу, де чисельник - номінальне значення первинної, а знаменник - номінальне значення величини вторинної обмоток. Трансформатори струму працюють в режимі, близькому до короткого замикання, так як на його вторинну обмотку включають прилади із малим опором (наприклад, амперметр).

В залежності від області застосування розрізняють - стаціонарні (на відкритий площадках), станційні та підстанційні (в закритих приміщеннях) та переносні (у вимірювальних лабораторіях).

Вимірювальні трансформатори напруги працюють в режимі, близькому до холостого ходу, так як на його вторинну обмотку включають прилади з відносно великим внутрішнім опором (наприклад, вольтметр).

По зовнішньому вигляду вимірювальні трансформатори напруги мало чим відрізняються від силових трансформаторів на невеликі потужності. Вимірювальні трансформатори найчастіше відрізняються декільками межами вимірювання.

Для трифазних кіл виготовляють трифазні вимірювальні трансформатори, що мають три первинні обмотки та три вторинні. Первинні підключають до мережі живлення, а до вторинних - вимірювальні прилади.

Також слід розрізняти вимірювальні трансформатори струми по постійному струму, що використовують для вимірювання великих струмів, вище 6 кА. Такі струми використовує важка промисловість, та шунти для них отримують габаритні та великої вартості.

Перевагою таких трансформаторів є безпека використання в колах великої напруги.