01.09.2023 18:56:16

Трансформатор тока: принцип работы, виды

Трансформаторы тока играют ключевую роль в обеспечении безопасности и точности измерений в электрических сетях. Понимание принципа их работы и особенностей выбора позволяет правильно подобрать устройство для конкретных задач. Учитывайте номинальный ток, класс точности и условия эксплуатации, чтобы обеспечить надежную и долговечную работу трансформатора тока.

Принцип работы

Трансформатор тока работает на основе закона электромагнитной индукции. Он состоит из первичной и вторичной обмоток, намотанных на магнитопровод. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока, а вторичная — подключается к измерительным приборам или устройствам защиты.

Когда через первичную обмотку протекает переменный ток, в магнитопроводе создается магнитный поток, который индуцирует напряжение во вторичной обмотке. Ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной, но значительно меньше по величине. Это позволяет безопасно измерять большие токи с помощью стандартных приборов.

Важной особенностью трансформатора тока является то, что вторичная обмотка всегда должна быть замкнута на нагрузку. Размыкание вторичной цепи может привести к возникновению опасного высокого напряжения, что чревато повреждением оборудования и угрозой для персонала.

Основные виды

По типу установки

• Встроенные — устанавливаются внутри оборудования, например, в силовых трансформаторах или выключателях.
• Опорные — монтируются на опорные конструкции или шины.
• Проходные — используются для прокладки кабелей через стены или перегородки.
• Шинные — предназначены для установки непосредственно на шины распределительных устройств.

По количеству ступеней трансформации

• Одноступенчатые — имеют одну ступень преобразования тока.
• Многоступенчатые — используются для измерения тока в сетях с несколькими уровнями напряжения.

По типу изоляции

• Масляные — изоляция осуществляется с помощью трансформаторного масла. Такие ТТ применяются в высоковольтных сетях.
• Сухие — изоляция выполнена из твердых материалов, таких как эпоксидная смола. Они безопасны в эксплуатации и не требуют обслуживания.
• Газовые — изоляция обеспечивается сжатым газом, например, гексафторидом серы (SF6).

По классу точности

• Измерительные — используются для подключения счетчиков электроэнергии и измерительных приборов. Имеют высокий класс точности (0,2; 0,5; 1,0).
• Защитные — применяются в устройствах релейной защиты. Их класс точности ниже (5P, 10P), но они способны выдерживать большие перегрузки.

По конструкции первичной обмотки

• Стержневые — первичная обмотка выполнена в виде стержня, проходящего через окно магнитопровода.
• Шинные — первичной обмоткой служит шина или провод, пропущенный через окно трансформатора.
• Катушечные — первичная обмотка намотана на магнитопровод.

Особенности выбора

• Выбор ТТ начинается с определения номинального тока первичной обмотки. Он должен соответствовать максимальному току в цепи.
• Для учета электроэнергии выбирайте трансформаторы с высоким классом точности (0,5 или 0,2). Для защиты подойдут устройства с классом 5P или 10P.
• Убедитесь, что нагрузка вторичной цепи (подключенные приборы) не превышает номинальную мощность трансформатора.
• Учитывайте условия окружающей среды, такие как температура, влажность и наличие агрессивных веществ.
• Трансформатор тока должен соответствовать требованиям ГОСТ, МЭК или других нормативных документов.

Издатель:  ,  статья: