Чем трансформатор тока отличается от выпрямителя

Что лучше использовать для ручной дуговой сварки — трансформатор или выпрямитель

Наибольший объём среди всех видов сварки занимает ручная дуговая сварка — сварка плавлением штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную. Оборудование для сварки штучными электродами остается наиболее распространенной группой оборудования, включающей в себя трансформаторы, преобразователи, агрегаты и выпрямители. Выпускается ряд источников сварочного тока, обеспечивающих сварку всеми типами штучных электродов разнообразных видов соединений сталей на токах до 500 А.

Благодаря технологической гибкости ручной сварки штучными электродами, возможности сварки в различных пространственных положениях и простоте организации работ эти источники широко применяются в промышленности, строительстве, в монтажных условиях и эксплуатируются в сложных климатических условиях.

Выбор источника сварочного тока для ручной дуговой сварки по роду тока

Перед потребителем часто встает вопрос, какой тип оборудования использовать для ручной дуговой сварки — трансформатор или выпрямитель.

Стабильность горения дуги. При использовании трансформатора сварщикам низкой квалификации трудно поддерживать длину дуги постоянной — возникают довольно частые короткие замыкания, в результате чего дуга гаснет и электрод прилипает к изделию. В некоторой степени это явление исключается применением электродов со специальными покрытиями, способствующими стабильному поддержанию дуги.

Главной особенностью управляемых полупроводниковых выпрямителей является быстрота реакции на возможные изменения длины дуги вплоть до короткого замыкания, что позволяет резко повысить стабильность горения дуги. Следовательно, с этой точки зрения выбор выпрямителя является предпочтительным.

Магнитное дутье. При ручной сварке дуга может подвергаться воздействию магнитного поля, что вызывает ее отклонение и уменьшает влияние на сварочную ванну. Хотя это явление может наблюдаться при использовании как переменного, так и постоянного тока, дуга постоянного тока подвергается его воздействию чаще. Влияние дутья дуги может быть уменьшено или устранено совсем путем изменения положения зажима обратного провода или положения самого провода относительно изделия.

Качество сварного шва. При сварке переменным током значительно чаще получаются непроплавы, неравномерность проплавления, шлаковые включения, некрасивая форма валика и пористость. Эти дефекты являются следствием нарушения покрытия электрода из-за прилипания, непостоянства длины дуги и частого ее гашения. Кроме того, полная зависимость выходного напряжения трансформатора от изменения напряжения питающей сети приводит либо к недостаточному провару, либо к прожогу.

Применение управляемого полупроводникового выпрямителя, имеющего, как правило, устройство стабилизации выходного напряжения, в значительной степени уменьшает эти дефекты. При сравнении стоимости трансформатора и выпрямителя необходимо учитывать и затраты на ремонтные работы по исправлению дефектов сварного шва, которые зависят от размеров свариваемого изделия и числа дефектных швов.

Надежность и условия эксплуатации. Все трансформаторы для ручной сварки, выпускаемые в стране, отличаются простотой конструкции, отсутствием аппаратуры управления, имеют естественное охлаждение и подключаются к однофазным сетям. Они могут работать на открытом воздухе. Имеют весьма высокие показатели надежности.

Выпрямители, как не имеющие электронного управления, так и с электронным управлением, предназначены для эксплуатации внутри помещений, имеют искусственное воздушное охлаждение и подключаются только к трехфазным сетям. Если выпрямители без электронного управления по надежности приближаются к трансформаторам, то этого нельзя сказать об управляемых (с электронным управлением) полупроводниковых выпрямителях. Безусловно, что с повышением надежности всей комплектации (транзисторы, тиристоры, микросхемы, печатные платы и т. д.) показатели надежности будут расти. Но в настоящее время по этим показателям предпочтение следует отдать трансформаторам.

Техника безопасности. Известно, что пороговое значение поражающего электрического тока у источников постоянного тока выше, чем у источников переменного тока. В общем случае выпрямители с напряжением холостого хода до 100 В не требуют ограничителей напряжения, тогда как трансформаторы с напряжением холостого хода до 80 В при эксплуатации в особо опасных условиях должны снабжаться ограничителями.

Трансформаторы с напряжением холостого хода свыше 80 В уже независимо от условий эксплуатации должны иметь ограничители. Ограничитель представляет собой довольно сложное устройство с большим числом электронных элементов. Стоимость трансформатора с ограничителем находится на уровне стоимости выпрямителя (без электронного управления). Кроме того, ограничитель затрудняет зажигание дуги и работа с ним требует большого опыта сварщика.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Принцип работы и характеристика трансформаторов со средней точкой, подключение

Вопрос-ответ

Трансформатор — электромагнитное устройство, при помощи которого преобразуется ток одного напряжения в ток с другими показателями идентичной частоты. Принцип работы тс — это явление взаимоиндукции. Трансформатор со средней обмоточной точкой является наиболее распространенным видом оборудования.

Но следует изначально понимать, что точка не является символической где-то в начале, средине или конце обмотки, а реальное соединение между концом первой и началом второй обмотки. Ситуации могут различаться, в зависимости от этого меняются конструктивные особенности и ряд технических характеристик устройства.

Для чего нужен трансформатор

Трансформатор любого типа нужен для изменения энергетической составляющей. Аппарат необходим для изменения переменного тока одного напряжения в переменный, но другой. Частота соблюдается такая же. Технические характеристики оборудования выбираются в зависимости от того, какие обмотки установлены (присутствуют определенные схемы и обмоточные данные к каждому устройству).

Не допускается, чтоб напряжение излишне падало или прибор перегревался. Показатели магнитного провода определяются в зависимости от частоты тока и мощности, которая показывается на входе и будет получаться на выходе из оборудования. В обязательно порядке при расчете трансформатора, в том числе и со средней точкой, учитываются характеристики:

• количество обмоток;
• качество используемых материалов, их диаметр, назначение;
• полная электрическая схема;
• схема подключаемой нагрузки, например, сопротивление или напряжение — рассчитывается в индивидуальном порядке);
• частота питающей сети;

• напряжение активной части трансформатора;
• габариты и масса оборудования в целом;
• техника безопасности;
• удобство и способы монтажа;
  условия эксплуатации.

Расчет тс, когда предлагается активная нагрузка, выполняется относительно бес проблемно. Но гораздо чаще встречаются ситуации, когда трансформатор со средней точкой работает на выпрямитель. Это свойство в свою очередь приводит к тому, что емкость оказывает внимание на показатели постоянного тока. Выделяют несколько видов нагрузки (активную, емкостную и индуктивную). В зависимости от типологии изменяются способы подсоединения и вариации технических показателей.

Что представляет собой тс со средней точкой

Трансформатор состоит из нескольких отдельных обмоток — первичной и вторичной. Начинается движение тока от первичной, туда подается напряжение. Сразу же создается магнитное поле, которое изменяется во времени. Магнитное поле действует со вторичной обмоткой. При этом в ней индуцируется определенное напряжение тока переменного типа. Сокращенно это явление в физике называется ЭДС.

Показатели напряжения обмотки вторичной по своей частоте идентичный той, что и установлена на входе трансформатора. Однако характеристики амплитуды целиком зависят от соотношения числа витков, которые есть на первичной и вторичной обмотках. Разработаны определенные соотношения, позволяющие без непосредственного измерения показателей тока в проводах вычислить искомые характеристики. Все они вносятся в инструкции по применению моделью трансформатора.

В трансформаторе с точкой коэффициент полезного действия достигает 99 процентов. Но по сути расчет берется без учета потерь мощности, которые неизменно возникают в результате сопутствующих факторов, как 100 процентов. Чтоб уменьшить показатели выбирают качественные обмотки и наматывают их на единичном магнитном сердечнике.

Когда обсуждают трансформатор со средней точкой принцип работы говорят о том, что огромное влияние имеет обмотка устройства. Да, это действительно так, но следует понимать, что обмотка – это определенный провод с диаметром малым или большим, определенным числом витков, с началом и концом. Что такое средняя точка трансформатора можно понять, если детально рассмотреть обмотку.

Именно точка соединения двух обмоток, то есть внутренней и внешней (конец одной подключается к началу второй, или же наоборот) и образуют искомую нами среднюю точку.

Принцип работы

Средняя точка трансформатора зачем нужна определяется в зависимости от типа трансформатора. Повышающего типа оборудование вырабатывает на выходе высокий показатель напряжения, который существенно больше, чем поданный на входе. То есть на вторичной обмотке происходит работа, которая приводит к увеличению напряжения. Для этой цели число витков вторички увеличивается, оно будет больше, чем количество кругов на первичке. При расчете расположения средней точки тс обращают внимание на показатель и учитывают нахождение.

Понижающего типа трансформатор по принципу действия обратный. На выходе получается меньшее напряжение, чем было подано на входе. Вторичная обмотка обладает меньшим числом витков, чем первичная. Это необходимо учитывать при составлении схемы расположения.

Оборудование с отводом от средней точки вторички

Средняя точка силового трансформатора в этом случае располагается между обмотками. Выходные напряжения вычисляются с верхней и нижней половин вторички — это обязательно условие. Важно учитывать число витков, расположенных на трансформаторе. В зависимости от количества определяется входное напряжение на первичке. Согласно расчетам, оно будет V1/Va = Т1/Тa V1/Vb = Т1/Тb. В формуле Т1, Тa и Тb являются количеством колец первичной первой половины и второй половины вторичной обмоток соответственно. По пропорции легко вычисляются искомые характеристики. Значения Тa и Тb идентичные, так как они одинаковы по собственной амплитуде. Отвод выбран из среды вторичной.

Отдельно учитывается, есть ли заземление средней точки. При положительном ответе выходные напряжения, которые возникают на обеих половинах вторички трансформатора, будут находится в полной противофазе. Если же заземления нет, то придется устанавливать дополнительные нагрузки или делать его.

Выпрямители

Выпрямитель со средней точкой силового трансформатора позволяет преобразовать переменный ток в постоянный. Используется полупроводниковый диод, который заставляет совокупность электронов помещаться в одну сторону и протекать не отклоняясь от маршрута.

Наиболее простой с технологической точки зрения, но отнюдь не эффективный, – это однополупериодный выпрямитель. Это устройство отличается те, что добавляет в нагрузку лишь единственный полупериод — отсюда и соответствующее название.

Используется данный вариант не часто. Дело в том, что это экономически неоправданно. Сложны для фильтрации и подачи в итоге ровного и чистого сигнала, он возникшие в форме кривой гармоники разного типа. Также нежелательны для трансформаторов силового типа поступающие токовые импульсы от источника переменного в нагрузку, учитывая только нахождение там в полупериоде. Используются приборы в основном в схемах, где требуется быстрое и эффективное снижение мощности с использованием резисторов. Например, при ослаблении яркости лампы будет нагрузка подаваться, а при получении полной мощности отключаться.

Меньше половины изначальной мощности поучит лампа (возьмем ее для примера), если включить ее в положении уменьшенной силы. То есть выпрямитель в данной ситуации не используется в линии подачи энергии. Мерцания света не заметно человеческим глазом по той причине, что пульсация тока гораздо быстрей получается, чем охлаждение и нагревание поэтапно нити накаливания. Нить нагревается постепенен больше, так как увеличиваются промежутки, но сила света ослабляется.

Пульсация токовых импульсов часто используется в промышленности. Это необходимо для того, чтоб получать энергию тепла, которая выделяется при выключении устройства. Схема простейшая, она служит лишь примером для начинающих специалистов, которым необходимо понять, как происходит питание и действует нагрузка.

Схема

Сложность заключается в том, что при выпрямлении переменного тока необходимо применять два значения полупериода. Объединить устройства не получится, необходимо использование прибора, который включал бы в себя преимущества оба. Инженеры придумали двухполупериодные выпрямители. Подключение вторичных обмоток силового трансформатора со средней точкой проводится именно по такому типу. Подразумевается, что использоваться будет средняя точка вторички и два диода дополнительно.

Принцип действия будет больше понятен, если описать принципы работы обоих полупериодов. Первый определяется, когда напряжение сверху сугубо положительное, а снизу отрицательное. Данные фиксируются на схеме. Если построить синусоиду подачи тока, то видно, что проводящим ток является только верхний диод. Он заметен по графику только первый период синусоиды, построенной ранее. А нижняя часть поступления тока убирается, она заблокирована. По сути, движение цикла наблюдается лишь в первой половине обмотки. Это видно по графику синусоиды, и необязательно рассматривать точки на силовом трансформаторе или выпрямителе.

Рассматривая второй цикл заметно, что полярность импульса вариативна. Ток идет по следующему диоду, который инженеры называют вторичным. Переменный ток распространяется по второй половине обмотки внешней плана. Другая же половина, которая была задействована ранее в приведенном алгоритме выше, сейчас бездействует, импульсов и токов ней нет. Ситуация по схеме синусоиды меняется. Нагрузка заметна только в той половине графика, которая ниже. Обратите внимание, что положительные характеристики тока такими же и остаются верху, внизу они будут соответственно отрицательными. Полярность идентичная при прохождении импульсом любой части устройства.

Минусы

Минус оборудования состоит в том, что нужный становится вариант отвода от средней точки. Речь идет о вторичной обмотке трансформатора. Используется отвод в маломощных системах и вариантах со средними показателями. Для соединения элементов мощной схемы не удаться обойтись единственным выпрямителем со средней точкой. Придется заказывать профессиональный тс, который имеют большую цену. Отдельно отметить стоит, что:

• изменить полярность выпрямителя возможно просто включив обратным образом диоды;
• установленные обратным образом детали располагаются параллельным образом.

Зачем нужно изменять ход течения тока станет понятно, если рассмотреть схемы подключения. Получается, что возможен вход двух полярный, что упрощает использование устройства в домашних и промышленных целях. Используется идентичная компоновка, что и в мостовой цепи.

Есть вариант выпрямителя, строящиеся не и двух диодов с идентичной конфигурацией, а из четырех. Носит он название моста, ток проходит только в одну сторону. Типология его движения не зависит от ходовой полярности. Инженер должен заметить, что положительный знак на нагрузке равняется отрицательному у подключаемого прибора. Отметим, что:

• выбор полярности не играет роли;
• в любом случае ток направится по параллельным образом подключенным диодам;
• уменьшение показателей линейное, оно удваивается, если использованы стандартные кремниевые пластины.

Критична эта потеря напряжения в удвоенной сумме лишь для низковольтных источников питания. Для высоковольтных подобные характеристики не действительны.

Особенности

Выпрямитель с любым типом фаз дает на выход ток, относящийся к пульсирующему типу. Для современных приборов поступление тока с пульсирующими, временными характеристикам неприемлемо. Оборудование нуждается в постоянном импульсе, чтоб поддерживать работоспособность. Схемы со средней точкой используются в случае небольшой мощности и несущественных экстремальных колебаний показателей.

Число пульсаций, которые получаются на выходе, вычисляется в зависимости от количества оборотов тока по кругу. Эту характеристику вычисляют стандартным методом, просто умножив импульс на полный цикл движения и выявив геометрическую прогрессию. То есть, если речь идет о однополупериодном варианте, то коэффициент составит единицу. То есть за цикл перехода тока наблюдался единственный импульс за все время.

Для двух выпрямителя характерно увеличение пульсации вдвое, как уже говорилось, частота пульсаций прямо пропорциональна увеличению на 2 сетевой частоте. Для двухполупериодного устройства характеристика равна двойке Для двухполупериодного оборудования коэффициент умножается на шесть (два на каждые два проводника, установленных в системе). Возможна установка многофазных систем, то в таком случае потребуется применение систем соединения треугольник-звезда, звезда-треугольник и других. Расчет для средней точки производится индивидуально.

Регулировка напряжения

Для части приборов возможна настройка средней точки, вернее регуляция ее напряжения. Для настройки усилителей используются две методики: установление равновесия между транзисторами и установление в состояние покоя.

Сигнализатор для оборудования силового типа измеряет коэффициент снижения тока при ее заземлении, то есть сколько ушло тока в землю посредством использования изоляционных методик. Средняя точка и фильтр отвечают за подачу регулировщиком сигнала. Данные фиксируются вольмеров, который измеряет уровень уменьшения напряжения, который наблюдается на вторичной обмотке, изоляционных материалах и других конструктивных деталях механизма.

Если наблюдается перекос, то проводится регулировка до знания, приемлемого для класса прибора и срока службы. Просмотреть информацию и значение можно в таблицах и инструкциях по эксплуатации (в последних данные есть не всегда).

Активно используется технология получения нулевого вывода. Это значит, что от средней точки тс делается мост. Получается два идентичных по значению напряжения, одинаковых по направлению, но различных по фазе. При помощи проявления фазового сдвига удается выяснить неполадки при работы двухтактных каскадного типа усилителей средней мощности.

Средняя точка не выводится, если это не требуется системой. Потециометром дополнительно дается баланс системе. Удлинители используются, если не согласованы выходы преобразователей. Заземление частично не требуется, если речь идет о маломощных вариантах оборудования ил трансформаторах, выпрямителях со средними мощностными характеристиками.

Назначение трансформатора тока и принцип его работы

Своевременная поверка и замена трансформатора тока, обязательные, так как от устройства зависит точность измерений при обслуживании особо мощных электроустановок, безопасность функционирования и взаимодействие с ними. Устройство понижает мощность до нужного уровня, давая возможность подключать измерительные приборы. Выбор трансформатора тока осуществляется под задачи (защита или измерение), конкретную мощность и особенности оборудования.

Понятие трансформатор тока, назначение

Под трансформаторами тока (ТТ) подразумевают аппараты статичного типа с электромагнитным принципом с обмотками (две или больше) на металлическом стержне (магнитопроводе) с выводами для подключения в сеть и к измерительным приборам.

Для чего применяют ТТ:

• подсоединения измерителей, РЗиА (защитных реле), которые не выдержали бы первоначальной нагрузки. Происходит изолирование подключаемого и работающего узла от чрезмерных мощностей обслуживаемого оснащения;
• расширение пределов измерений;
• понижения тока по мощности и создание защиты;
• контроль в цепях с высокими величинами, например, в сварочном аппарате, где ток достигает 150–250 А;
• в любых других случаях, когда надо понизить ток.

ТТ работают с переменными, в крайнем случае с пульсирующими напряжением — если подключить к постоянному, то на выходе потенциал будет нулевым. Иногда встречается название «трансформатор постоянного тока», это значит, что в нем используются специальные выпрямители.

Где используются

ТТ широко применяются при транспортировке электроэнергии на большие расстояния, для распределения между приемниками. Они отличаются тем, что предназначены для выпрямительных, стабилизирующих, сигнальных, усиливающих, контрольных узлов, на станциях и объектах, производящих электричество. Именно поэтому к их точности и подключению требования чрезвычайно высокие — даже ничтожные отклонения значимые.

Где чаще всего и зачем применяют:

• в промышленной, производственной энергетике, в релейных узлах подстанций, распределительных конструкциях, мощных электроустановках;
• для замеров и в приборах, осуществляющих данную функцию. Ставят в узлы учета (коммерческого, бытового);
• для контроля высоких величин, при подсоединении учетных устройств, электросчетчиков.

В чем разница между трансформаторами тока и напряжения

Если рассматривать вопрос, чем отличается трансформатор тока от трансформатора напряжения, то это алгоритм действия, назначение и компоновка, но иногда внешне приборы могут быть схожими.

Первичка может быть с одним витком через окно магнитопровода. На другой катушке строго определенный номинал.

Наличие в ЭУ слабо и среднемощных ТТ обезопасит работы — элемент разделяет цепи высоких/низких мощностей, упрощает измерители, реле.

Устройства, например, способны осуществлять понижение с тысяч ампер до 5 А, 1 А.

Разновидности

Есть много видов ТТ, но в наиболее общем виде выбор трансформаторов тока учитывает, что изделия подразделяются на измерительные (ТТИ) и для защиты.

• защита или контроль (измерение);
• промежуточные — для замеров, выравнивания токов в АВДТ;
• лабораторные.

• для размещения снаружи (в ОРУ), или внутри (в ЗРУ);
• встраиваемые (в ЭУ, измерителях, коммутационных агрегатах);
• накладные;
• для переноски (для лабораторий, тестирования).

• с множеством витков (петлеобразные, восьмеркой);
• одновитковые.

• сухая: (фарфор, эпоксид, бэкелит);
• промасленное покрытие;
• компаунд.

Токовый трансформатор может выполняться с возможностью открывать его, устанавливать и запирать, без отключения, в онлайн режиме.

Защитные ТТ

Трансформаторы защитные обычно релейного типа, «следят», чтобы проводящий манипуляции, влезающий в электросети электростанции, не получил смертельный удар. Внутри электросистем, создающих, транспортирующих, распределяющих энергию, для корректной работы присутствуют опасные значения. Но любое оборудование требует проверки, починки, обслуживания, поэтому оставляют «окно» безопасности в виде ТТ для специалистов-ремонтников.

Измерительные ТТ

Задача измерительного трансформатора тока ТТИ — преобразовывать величины, создавая возможность подсоединять вольтметр, амперметр, другой измеритель, не боясь, что он перегорит от чрезмерной нагрузки. При этом получают максимально точные, достоверные данные измерений. Другими словами, ТТ изолирует подключаемый девайс, не только для замеров, но и любой другой по потребности, от высоких мощностей.

Устройство и принцип работы

В основе работы — электромагнитная индукция. Аппарат разделяет высоковольтные токонесущие части и трансформирует величины энергии до безопасных или требуемых.

Суть работы ТТ. Если через первичку идет переменный определенной силы ток, то вторичная катушка, будучи с постоянной активной нагрузкой, например (резистор или обслуживаемая ЭУ), создает на них падение напряжения пропорционально току первички (зависимо от коэффициента трансформации) и сопротивлению. Напряжение уменьшается в максимально возможном диапазоне, возможности понижения почти бесконечные.

Устройство, схема трансформатора тока:

• две (реже больше) обмотки на магнитопроводе из электростали:
• первичная (включаемая в сеть). Это любая токопроводящая жила;
• вторичная (от нее энергия подается к приемнику). Одиночная или групповая снабжается несколькими выводами для защитных цепей, приборов измерения и контроля;
• выводы, клеммы.

Первичные витки подсоединяются последовательным методом, поэтому там полная нагрузка, вторичная же замыкается на нее (реле защиты, счетчики), пропуская ток пропорциональный величине на первой. Сопротивление измерителей малое и считается, что все трансформаторы тока функционируют в состоянии КЗ.

Есть несколько вариантов вторичных обмоток, обычно они создаются для подсоединения защитных приспособлений и для приборов контрольных, учетных. К катушкам обязательно должна подключаться нагрузка со строго регламентированным сопротивлением — даже ничтожные отклонения приводит к критическим погрешностям замеров, не селективности РЗ.

Работа ТТ поэтапно на примере схемы

Трансформатор тока как устроен, принцип работы поэтапно:

1. Через первичную цепь (кол. витков W1) идет ток I1, преодолевается ее полное сопротивление Z1.
2. Вокруг катушки образуется магнитное направленное поле Ф1, улавливаемое стержнем стоящим перпендикулярно к вектору (I1) данной величины. Ориентация деталей делает потери энергии почти нулевыми.
3. Пересекающий перпендикулярные по отношению к нему витки W2 поток Ф1 создает там движущую силу Е2.
4. Из-за последней во вторичной катушке (Z2) появляется ток I2, преодолевающий сопротивление (ее и подсоединенной нагрузки Zн).
5. На клеммах витков вторичной катушки возникает понижение напряжения U2. Одно магнитное поле Ф2 от вторичных витков I2 понижает другое Ф1 в стержне. Возникший в нем трансформаторный поток Фт определяют суммой векторов (Ф1 и 2).

Принцип работы, отличия трансформатора напряжения основываются на электромагнитных явлениях, как и в токовых. Но разница в количестве витков обмоток и назначении. Важно учесть цели, на которые конструкция рассчитана, трансформаторы напряжения обслуживают потребителей, поэтому «заточены» на трансформацию питания для электроприборов, ТТ — для защитных и измерительных устройств, а также они используются при осуществлении контроля и работают в режиме КЗ.

Важность коэффициента трансформации, класса точности, погрешности

Коэффициент трансформации (КТ) — определяет пропорциональность преобразования, задается при проектировании ТТ, при выпуске обязательно проверяется. На схеме это К1, определяемый соотношением l1/l2 (двумя векторами).

Эффективность коэффициентов собранных изделий отображает класс точности. При реальном функционировании токовые величины не постоянные, поэтому коэффициент обозначают номинальным. Пример: 1000/5 — при 1 кА рабочего тока (первичного) во вторичной цепи действует нагрузка 5 А. Именно по описанным значениям и проводится расчет продолжительность эксплуатации этого трансформаторного тока.

Погрешность ТТ влияет на класс его точности и определяется сечением, уровнем проницаемости материала магнитопровода, величинами магнитного пути.

Возрастание сопротивления нагрузки во вторичной цепи, превышающее возможности ТТ (при этом там генерируется повышенное напряжение), провоцирует пробой изоляции — трансформатор выходит из строя, перегорает. Поэтому важно правильно подбирать данный параметр. Предельное сопротивление есть в справочных материалах.

Монтаж, подключение, опасные факторы

При пробое изоляции обмоток возникает возможность поражения током, но риск предотвращается заземлением вывода (обозначается на корпусе) вторички.

На выводы вторичной катушки И1 и И2 токи полярные, они обязательно постоянно подсоединены на нагрузку. Идущая по первичной цепи энергия со значительным потенциалом (S=UI). В другой происходит трансформация, и при обрыве в ней там падает напряжение. Потенциал разомкнутых концов при протекании энергии большой, что представляет значительную опасность.

По описанным выше причинам все вторичные цепи ТТ собирают особо тщательно и надежно, на них и кернах, выведенных из функционирования, всегда ставят шунтирующие закоротки.

Как подключается ТТ

Есть несколько схем для изделий защитного типа. Рассмотрим подключение ТТ на трехфазное напряжение.

• самая распространенная, защита одно- и многофазных систем от КЗ;
• три ТТ соединяются в звезду.

Если ток ниже настроек на реле КА1–КА3, то это нормальная ситуация, защита не активируется. Ток на К0 — это сумма всех 3 фаз. При возрастании величин в одной из них растет ток и в ТТ. Произойдет сработка реле при КЗ и при превышении нагрузок.

• защита от межфазных замыканий для создания цепей с нейтралью с заземлением;
• для маломощных приемников с другими вариантами защиты.

Схема «треугольник и звезда» — для дифференциальной защиты.

Схема без обесточивания при КЗ на землю используется, но редко по этой же причине. Для защиты от замыканий между фазами и всплесков в одной из них.

ТТИ подсоединяются простым последовательным подключением первичных витков изделия.

Монтаж

Монтаж трансформаторов тока:

1. Ревизия устройства, проверка изоляции (должно быть выше 1 кОм на 1 В);
2. Отключают ЭУ;
3. Убедится в обесточивании, зафиксировать заземления.
4. Разметка, установка креплений. Запрещено размещать трансформатор вплотную к ЭУ (минимальный зазор — 10 см).
5. Выставляются таблички, ограждения.
6. Первичные витки подсоединяются последовательно, но с нагрузкой на вторичных. Если нет возможности подключить измеритель, то ее контакты замыкают, чтобы не было высоких мощностей на ней, которые приведут его повреждению.

ТТ не допускает холостого функционирования, его режим близок к КЗ: вторичные витки при подключении прибора к измеряемому току обязательно замыкаются. Иначе происходит перегревание, повреждающее изоляцию. Перед отсоединением измерителей сначала закорачивают катушки. У некоторых моделей для этого есть узлы клеммы, перемычки.

Расчет

Расчет трансформатора тока можно провести по онлайн-калькуляторам, подобрать по номиналу (например, для 10 кВ). Но это слишком упрощенные инструменты. Исчисления и параметры для выбора — чрезвычайно обширная тема, поэтому опишем основы.

Точность чрезвычайно важная, поэтому потребуются тщательные исчисления специалистами. Необходимо знать множество специфических нюансов, например:

• при разных схемах подсоединения, видах КЗ, есть разные формулы определения сопротивления;
• проверяют первичный ток на термо- и электродинамическую стойкость;
• есть свои нюансы для ТТ, для релейной защиты и для учетных целей, измерений.

Правила, как выбрать трансформатор тока в общих чертах:

• номинальное рабочее напряжение ТТ должно превышать или сравниваться с номиналом ЭУ (стандартные значения 0.66, 3, 6, 10, 15, 20, 24, 27, 35, 110, 150, 220, 330, 750 кВ). Если обслуживаемое оборудование имеет 10 кВ, то изделие должно быть рассчитано на этот показатель;
• первичный ток ТТ — больше номинального тока у ЭУ, но учитывая перегрузочную способность;
• оценивают ТТ по номинальной мощности вторичной нагрузки, которая должны превышать расчетное ее значение. (Sном>=Sнагр);
• оценивают размеры и расположение для установки, номинальные нагрузки (есть таблица), наработка до отказа, срок службы, класс точности.

Проверка после расчета

• после расчета ТТ проверяют по загрузке при макс. и мин. значениях, протекающих через него нагрузок;
• по п. 1.5. 17 ПУЭ при макс. подключенной нагрузке ток во вторичной катушке — не менее 40 % номинала счетчика, при мин. — не менее 5 %;
• макс. загрузка должна быть от 40 %, а мин. — от 5 %, и в любом случае она не должна превышать 100 %, иначе возникнет перегрузка трансформатора;
• если рассчитанные величины макс./мин. загрузок меньше 40 % и 5 % соответственно, то надо подбирать изделие с меньшим номиналом, а если этого нельзя сделать по параметрам макс. нагрузки, надо предусмотреть монтаж двух счетчиков — для макс. и мин. нагрузки.

Самостоятельная сборка ТТ

Создание ТТ своими руками — отдельная тема, так как для процедуры потребуются широкое описание расчетов с формулами, но упрощенно процесс выглядит как наматывание рассчитанного количества витков медной проволоки на стержень (железо, сталь).

В основе лежит известный принцип. Токи на первичке и вторичке обозначают соотношением. Например, 100/5: величина на первой в 20 раз превышает таковую на второй, то есть, когда на ней есть 100 А, то на другой будет 5 А. Изделие 500/5 понижает 500 А до 5 А (на вторичных витках). Указанные величины зависят от соотношения количества витков.

Поверка

Поверка измерительных трансформаторов, трансформаторов напряжения, поверки трансформаторов тока всех возможных видов не имеют одного фиксированного срока. Разные типы и модели имеют свою периодичность поверочных мер.

Межповерочный интервал находится в диапазоне 4–16 лет. Например (модель — срок в годах):

• ТТИ-А — 5;
• ТОП — 8;
• ТШП — 16;
• ТОЛ-10 — 8;
• ТПЛ-10 — 8.

Узнать сроки можно из таких источников:

• паспорт изделия. Самый простой способ, так как данная информация в технической документации на такой товар обязательная. Если оригинальные бумаги утеряны, то можно направить запрос производителю. Примерные данные можно узнать из интернета — в сети есть сканы и образцы паспортов;
• у завода-изготовителя;
• в сертификате предыдущей процедуры;
• ГОСТ 7746-2015.

Поверки нужны для допуска к эксплуатации, мероприятие осуществляют специальные аккредитованные и лицензированные учреждения, лаборатории, структуры энергетических компаний. Исполнитель должен иметь соответствующее свидетельство. После мероприятия его проведение и состояние изделия подтверждается поверительным клеймом, пломбой, отметкой в паспорте, протоколом.

Основная цель поверки — определить погрешность. По непригодным изделиям гасят клеймо, вносят запись в паспорт, выдают извещение о непригодности, аннулируют предыдущие свидетельства.

При тестировании используют несколько методик и приборов (мегаомметры, вольтметры, амперметры, приборы сравнения токов). Подробно процедура прописана в ГОСТе 8.217-2003.

Где купить

Чтобы максимально быстро приобрести трансформатор, можно посетить ближайший специализированный магазин. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»: