Měřicí transformátor proudu: informace o zařízení, účel, typy konstrukcí a princip jejich činnosti

Měřicí transformátor proudu je zařízení určené k řízení a měření napětí, proudu, fáze elektrického signálu v řízeném obvodu. Používá se pouze v případech, kdy není možné použít standardní nástroje pro stanovení hodnoty různých ukazatelů. Toto užitečné zařízení lze zakoupit za relativně nízkou cenu nebo vyrobit ručně.

Obecná informace

Před určením toho, k čemu je proudový transformátor, je nutné podrobně prostudovat jeho strukturu, účel, odrůdy a hlavní výhody. Všechny tyto informace vám pomohou vybrat nejefektivnější model pro každou konkrétní instalaci.

Účel a zařízení

Přístrojový transformátor se nepoužívá tak často jako jiné typy tohoto přístroje. Je to dáno jeho úzkým zaměřením, které mu umožňuje vykonávat jemu přidělenou funkci v nejvyšší kvalitě.

Účel proudového transformátoru může být různý. Nejčastěji používejte zařízení tohoto typu pro následující účely:

1. Snižte hodnotu primárního proudu na požadované hodnoty. Díky tomu je možné zavést elektronické měřiče, ampérmetry a další unifikované měřicí přístroje.
2. Zajištění galvanické izolace mezi vysokým a nízkým napětím. To umožňuje personálu údržby chránit před úrazem elektrickým proudem a jinými problémy.

Zařízení proudového transformátoru se vyznačuje jednoduchostí a cenovou dostupností. Snadno ji pochopí nejen vysoce kvalifikovaný elektrikář, ale i začátečník. Zařízení obsahuje následující komponenty:

1. Uzavřené jádro. Jedná se o kombinovanou sadu desek z elektrotechnického ocelového plechu.
2. Primární vinutí se standardním počtem závitů.
3. Jedno nebo dvě sekundární vinutí.

hlavní parametry

Technické vlastnosti všech měřicích transformátorů proudu jsou popsány několika základními parametry. Musí být uvedeny v pasu zařízení nebo v jiné přiložené dokumentaci. Odborníci doporučují pomocí těchto indikátorů vybrat model zařízení, který může master nainstalovat na konkrétní konstrukci. Hlavní parametry:

1. Jmenovité napětí. Hodnota tohoto ukazatele pro každý konkrétní model transformátoru je uvedena v technickém pasu. V závislosti na typu zařízení může být od 0,66 do 1150 kV.
2. Jmenovitý proud primárního vinutí. Tento důležitý parametr lze nalézt v technické dokumentaci a literatuře. Někteří výrobci to uvádějí ve svém pasu. Hodnota proudu závisí na verzi zařízení a pohybuje se od 1 do 40 tisíc. ampér.
3. Jmenovitý proud v sekundárním vinutí. Na rozdíl od předchozího indikátoru má tento standardní hodnoty (1 nebo 5 ampérů). Zakázkové transformátory mohou mít parametr, který se bude rovnat 2 nebo 2,5 A.
4. Transformační poměr. Je to hodnota ukazující poměr hodnot proudu v primárním a sekundárním vinutí. Profesionálové rozlišují 2 typy tohoto koeficientu (reálný a nominální) a používají je v různých výpočtech.

Výhody a nevýhody

Abychom lépe porozuměli principu činnosti a účelu proudových transformátorů, je nutné zvážit všechny výhody a nevýhody tohoto zařízení. Existuje mnohem více pozitivních stránek, a proto jsou zařízení oblíbená u spotřebitelů.

Výhody přístrojových transformátorů:

• minimální materiálové náklady na výrobu jádra a vinutí;
• malá velikost;
• lehká váha;
• dlouhá životnost zařízení;
• odolnost proti stejnosměrné magnetizaci;
• vysoká technologická rezerva pro třídu přesnosti;
• nízké náklady na zařízení.

Přes velké množství výhod mají přístrojové transformátory několik nevýhod. Je třeba je vzít v úvahu před zakoupením zařízení a zahájením jeho používání. V opačném případě se můžete setkat s různými obtížemi, které komplikují provoz zařízení a zvyšují pravděpodobnost poruch.

Mezi nejvýznamnější nedostatky patří:

• nízká citlivost při nízkém proudu;
• závislost přesnosti odečtů na vnějších magnetických polích;
• vysoká citlivost na kolísání proudu;
• vysoká spotřeba energie samotným zařízením.

Různé designy

Měřicí transformátory proudu jsou k dispozici v různých typech. Všechny mají stejný účel, ale liší se svými základními prvky a principem činnosti. Každá odrůda se používá k dosažení určitých cílů, což vám umožňuje vybrat nejlepší možnost pro každý případ.

Typ navijáku

Tento typ přístrojového transformátoru je považován za designově nejjednodušší. Svou oblibu si získal již v sovětských dobách, kdy neexistovala žádná lepší a účinnější zařízení. Zařízení cívky se skládá z následujících prvků:

• ochranný obal;
• sekundární a primární vinutí;
• svorkovnice;
• kontakty;
• osm nebo smyčkové vinutí.

Takové transformátory jsou malých rozměrů a za rozumnou cenu, což je způsobeno možností mechanizace navíjecích operací. Navzdory tomu mají zařízení několik významných nevýhod, které snižují jejich popularitu mezi spotřebiteli.

Tyto zahrnují:

• nízké vybíjecí napětí, které je výsledkem špatné izolace cívky;
• možnost použití pouze při nízkém jmenovitém napětí (ne více než 3 kV);
• schopnost pracovat pouze se sníženými požadavky na dielektrickou pevnost.

Pouzdrový transformátor

Tato zařízení jsou považována za nejpoužívanější. Jsou široce používány v různých rozvaděčích určených pro napětí od 6 do 35 kV. Jejich zařízení není nijak zvlášť složité.

Design se skládá z následujících částí:

• lité epoxidové tělo;
• magnetický obvod;
• primární vinutí;
• sekundární vinutí.

Transformátory tohoto typu jsou ceněny pro svou schopnost šetřit průchodky v uzavřeném rozvaděči. Mezi další výhody zařízení se rozlišují:

• malé rozměry;
• vysoký elektrodynamický odpor.

Zařízení tyče

Tyčové transformátory jsou často označovány jako jednootáčkové. Jejich hlavním rysem je zvýšení přesnosti se zvýšením síly proudu a snížením - se snížením. Je to způsobeno tím, že primární vinutí prochází otvorem jádra pouze jednou, což vede k číselné rovnosti počtu ampérzávitů a jmenovitého proudu.

Zařízení se skládá z následujících částí:

• železný magnetický obvod (jádro);
• pouzdrová tyč;
• sekundární a primární vinutí.

V proudových tyčových transformátorech mohou být jádra kulatá nebo obdélníková. Na tom bude záviset délka magnetické dráhy, která by měla mít pro každý konkrétní případ určitou hodnotu. Ve většině situací odborníci doporučují používat kulatá jádra, která sníží magnetické ztráty a zvýší účinnost zařízení.

Sběrnicové zařízení

Přípojnicové transformátory jsou výrobky, jejichž konstrukce zahrnuje jádra se sekundárním vinutím a primární chybí. V hlavní izolaci zařízení, kterou prochází sběrnice rozváděče, je speciální otvor, který funguje jako primární vinutí.

Tento typ transformátoru je velmi podobný tyčovému. Pouze při nízkonapěťových odečtech je několik závitů vodiče položeno otvorem v jádru, což umožňuje získat víceotáčkovou konstrukci zařízení.

Hlavní výhody přípojnicového transformátoru jsou:

• jednoduchost designu;
• snadná instalace, opravy a údržba;
• schopnost používat zařízení nejen při nízkých jmenovitých proudech, ale také při vysokých (více než 2 tis. ampér);
• vysoká elektrodynamická odolnost díky stabilitě konstrukce přípojnic.

Schémata zapojení

Aby zařízení fungovalo efektivně a vykonávalo jemu přiřazené funkce, musí být správně připojeno. K tomu je třeba dodržet jedno ze standardních schémat, aby byly splněny požadavky majitelů zařízení. Pouze v tomto případě je možné dosáhnout požadovaného výsledku a dokončit práci v co nejkratším čase.

Základní obvody pro připojení transformátorů a vinutí relé:

1. Hvězda. Tato možnost připojení umožňuje instalaci proudových transformátorů ve všech fázích. Jejich sekundární vinutí jsou připojena k odpovídajícím reléovým prvkům ve tvaru hvězdy a nulové body jsou připojeny ke společnému vodiči. Tento obvod se používá pouze v ochranných zařízeních, která zabraňují zkratům.
2. Neúplná hvězda. Jediný rozdíl mezi tímto způsobem připojení z hvězdy je instalace transformátorů pouze ve dvou fázích.
3. Trojúhelník. Sekundární vinutí všech transformátorů jsou zapojena do série pomocí protilehlých svorek. Relé připojená ke hvězdě jsou připojena k vrcholům vytvořeného trojúhelníku. Tato možnost se používá pro distanční a diferenciální ochranu.
4. Neúplný trojúhelník. Charakteristickým rysem tohoto schématu připojení je použití sekundárních vinutí instalovaných ne ve všech fázích, ale pouze ve dvou. Tato možnost se používá k ochraně motorů proti mezifázovému zkratu.

Servisní pravidla

Ve většině případů je životnost přístrojového transformátoru asi 20 let. Pro prodloužení této doby o 10 a více let je nutné zařízení řádně udržovat a ve správný čas přijímat preventivní opatření.

Primární požadavkykteré je nutné dodržet pro zvýšení životnosti transformátoru:

1. Je nutné pravidelně provádět vizuální kontrolu na přítomnost různých poruch. Nejčastěji to pomáhá identifikovat většinu poruch v počáteční fázi a rychle je odstranit.
2. Sledujte zatížení primárních okruhů a snažte se nepřekračovat maximální hodnoty.
3. Pokud jsou v primárním okruhu nějaké kontakty, doporučuje se pečlivě je zkontrolovat, zda nejsou vadné nebo viditelné poškození.
4. Většina poruch a zkratů je důsledkem problémů s vnější izolační vrstvou. Je narušen nesprávným používáním zařízení, hromaděním nečistot a vlhkosti a vystavením vysokým nebo nízkým teplotám.
5. Všechny preventivní kontroly a opravy musí být prováděny v souladu s platnými předpisy.
6. Pokud zjistíte jakoukoli větší poruchu nebo menší poruchu, musíte okamžitě vypnout napájení a vyměnit zařízení.
7. Poškozený proudový transformátor může opravit pouze speciální servis zaměstnávající vysoce kvalifikované odborníky s bohatými zkušenostmi. Vlastní oprava může způsobit další poškození, které nelze opravit.

Měřící transformátor proudu je užitečné zařízení, které umožňuje měřit a upravovat různé parametry systému. Správným výběrem zařízení, jeho instalací a dodržováním všech doporučení profesionálů můžete prodloužit životnost zařízení a také snížit pravděpodobnost jakýchkoli problémů.