Przekładnik napięciowy pomiarowy: zasada działania urządzenia, główne odmiany

Zadaniem przekładników napięciowych jest załączanie urządzeń testujących. Takie urządzenia są z reguły używane w obwodzie prądu przemiennego. Za ich pomocą można przeprowadzać różne pomiary napięcia. Przyrządy pomiarowe w tym przypadku są całkowicie izolowane, a siła prądu jest regulowana przez transformator. Jeśli chodzi o testowanie natężenia prądu, stosuje się amperomierze.

Ogólna definicja

Transformatory to elementy obwodu elektrycznego, które przekształcają wielkość napięcia przemiennego. Oni mogą być:

• obniżanie, dające mniejsze napięcie na wyjściu niż na wejściu;
• oświeceni, dokonujący przeciw-transformacji;
• dzieląc, nie zmieniając wartości napięcia. Służą do galwanicznej izolacji pomiędzy odcinkami sieci elektrycznej.

Transformatory w górę i w dół są odwracalne: jeśli zastosujemy nominalne napięcie wyjściowe transformatora do jego uzwojenia wtórnego, otrzymamy nominalne napięcie wejściowe na pierwotnym.

Gdy prądy się kręcą, obraz jest odwrotny. Uzwojenie pierwotne obliczane jest dla prądu odpowiadającego mocy znamionowej transformatora. Dla mocy wybiera się przekrój drutu magnetycznego i średnicę drutu uzwojenia pierwotnego.

Jedyne uzwojenie wtórne transformatora obniżającego może być większe tylko w pierwszej kolejności, tak samo jak jego napięcie jest mniejsze. Ten stosunek nazywa się stosunkiem transformacji. Dlatego przekrój drutu uzwojenia wtórnego przy transformatorze obniżającym jest większy. W obniżeniu - wszystko jest na odwrót. Separator ma wszystko to samo.

Mówiąc o tym do czego potrzebny jest przekładnik napięciowy, w instalacjach elektrycznych do pomiaru do 1000 V napięcia są generowane przez podłączenie woltomierzy bezpośrednio do opon lub innych monitorowanych sekcje sieci.

Ale w sieciach 6 kV i powyżej jest to niemożliwe, ponieważ:

• przy pomiarze wysokiego napięcia wymagane jest zmniejszenie jego wartości do rozmiaru akceptowanego przez miernik ramki lub elektroniczny przetwornik cyfrowy. Dzielniki rezystancyjne nie wykonają zadania z wymaganą dokładnością, a zastosowanie transformatora obniżającego sprawi, że urządzenie będzie głośne;
• Izolacja przewodów do podłączenia urządzenia musi wytrzymać napięcie znamionowe instalacji elektrycznej. Ponadto należy przestrzegać odległości międzyfazowych wymaganych przez PUE. Nie da się tego zrobić.

Dlatego do pomiarów wartość napięcia jest zmniejszana, a do tego potrzebny jest przekładnik napięciowy.

Rodzaje transformatorów i ich elementy

Obecnie produkowane są przekładniki wysokiego napięcia różnych typów. Najczęstsze podgatunki można uznać za modyfikacje jednofazowe. Mają dość wysoką dostępność. W takim przypadku proces indukcji odbywa się szybko. Transformatory uziemione są zwykle produkowane jako trójfazowe. Parametr napięcia zasilania sięga 400 V. Istnieją również modele kaskadowe. Uzwojenie pierwotne tych urządzeń jest podzielone. Każda sekcja przechodzi przez siebie tylko osobno. Modyfikacje pojemnościowe wyróżniają się obecnością przegrody. Okład wtórny, z tym jest jeden.

Ponadto transformatory są często podłączone do licznika. Używając ich w obwodzie, można określić opór elektryczny. Multimetry to połączone przyrządy pomiarowe. Częstotliwość drgań w sieci można określić za pomocą miernika częstotliwości. Jeśli napięcie w nim jest wystarczająco wysokie, to bez transformatora w tej sytuacji nie można uniknąć. Osobno należy również wspomnieć o watomierzach i varmetrach. Przeznaczone są do pomiaru mocy prądu elektrycznego. Dziś wyróżnia się takie podstawowe typy transformatorów pomiarowych:

1. Urządzenia napięciowe.
2. Modele stałe.
3. Urządzenia o zmiennym prądzie.

Ponadto podział transformatorów następuje według wartości współczynnika transformacji. W tym przypadku rozróżnia się modyfikacje jednozakresowe i wielozakresowe. W zależności od rodzaju instalacji urządzenia dzielą się na wewnętrzne i zewnętrzne. Również transformator może być wbudowany. Dodatkowo istnieją modyfikacje pokładowe, a nawet przenośne. Niektórzy nadal dzielą transformatory według rodzaju dielektryka. Do tej pory można wyróżnić podgatunki olejowe, suche i wypełnione gazem.

Zasady działania przekładników napięciowych różnych typów są dość podobne, ale nadal istnieją różnice. Jeśli weźmiemy pod uwagę urządzenia napięciowe, to obejmują one napęd magnetyczny i uzwojenie wtórne. W górnej części urządzenia znajduje się pierścień mocujący. Z kolei prąd płynie pośrodku urządzenia. Modyfikacje prądu stałego zakładają zastosowanie kilku napędów magnetycznych i rdzenia. W takim przypadku uzwojenie jest używane jako pierwotne. Prąd w urządzeniu przepływa przez pierścień mocujący.

Proces testowania

Testy przekładników przyrządowych przeprowadza się za pomocą megaomomierza. W takim przypadku konieczne jest wykonanie pomiarów charakterystyki izolacji. W tym celu należy dodatkowo użyć woltomierza. Połączenie sieciowe odbywa się za pomocą przewodów. Rezystancja jest sprawdzana dla każdej fazy osobno. Transformatory DODATKOWE mogą być testowane według współczynnika strat elektrycznych. W takim przypadku wykonywany jest pomiar stycznej kąta. Za pomocą amperomierza można ocenić owinięcie urządzenia.

Transformatory pomiarowe prądu przemiennego są z reguły produkowane jako wbudowane. Używają tylko pierwszego. Idealnie pasują do montażu na płaszczyźnie nośnej.

Maksymalny parametr napięcia wejściowego może wynosić 500 V. Modyfikacje tranzytowe są używane tylko jako systemy wejściowe. Jednocześnie nie nadają się do prac dystrybucyjnych.

Dodatkowo należy pamiętać, że wiele modeli produkowanych jest z tulejami. Nazywane są również urządzeniami do opon. Transformatory stałe wyróżniają się obecnością rdzenia. Z reguły jest instalowany typu elektromagnetycznego. Urządzenia takie jak konwencjonalne wzmacniacze działają. W procesie zwiększania napięcia obwodu następuje namagnesowanie elementu. Owijanie wtórne w tej sytuacji służy wzmocnieniu prądu.

Urządzenia jednopasmowe

Przekładniki napięciowe jednozakresowe są zwykle produkowane z rdzeniami. Są instalowane w obwodzie prądu przemiennego. W takim przypadku wskaźnik napięcia zasilania nie powinien przekraczać 300 V. Jeśli weźmiemy pod uwagę charakterystykę temperatury, urządzenia mogą pracować w maksymalnie 40 stopniach.

Napięcie robocze w obwodzie musi być utrzymywane na poziomie 200 V. Częstotliwość nominalna urządzenia nie przekracza średnio 50 Hz. Pod względem klasy dokładności modele są zupełnie inne. Fazowy błąd kątowy w tym przypadku zależy od wykonalności wtórnego przemiatania. Współczynnik transformacji urządzenia jest średnio na poziomie 50%. Prąd pierwotny systemu może być akceptowany do 3 A.

Modyfikacje wielopasmowe

Przekładniki tego typu idealnie nadają się do obwodów prądu przemiennego. Dzięki temu maksymalne napięcie jest przez nich utrzymywane na poziomie 500 V. Klasa dokładności urządzenia zależy od rodzaju zainstalowanego rdzenia. Dzięki woltomierzom wiele modyfikacji może działać. Oddzielnie zwróć uwagę na wysoki zakres częstotliwości pracy.

Jeśli używasz transformatora w łańcuchu z prądem przemiennymczyli wskaźnik ten jest średnio na poziomie 55 Hz. Błąd kąta fazy w tym przypadku będzie minimalny. Parametr napięcia zasilania urządzenia generalnie nie przekracza 300 V. Do podłączenia urządzeń pomiarowych służą zaciski. Uziemione modyfikacje tego typu transformatora są produkowane dość rzadko.

Modele olejowe

Przekładniki prądowe z dielektrykami olejowymi są dziś bardzo popularne. Mogą być stosowane w obwodzie z prądem przemiennym. W takim przypadku parametr napięcia zasilania nie może przekraczać 300 V. Klasa dokładności urządzenia zależy wyłącznie od rodzaju rdzenia. Minimalna częstotliwość jest na poziomie 3 Hz. Przy tym maksimum urządzenia pomiarowe mogą pracować z częstotliwością 55 Hz.

Parametr obciążenia w obwodzie z reguły nie przekracza 5 A. Szczypce służą do łączenia z urządzeniami. Transformatory mogą być instalowane na płaszczyźnie zewnętrznej. Modele z systemem uziemiającym są produkowane dość często. Dodatkowo dzisiaj są modyfikacje opon. Są one z reguły używane jako urządzenia wejściowe.

Z dielektrykami wypełnionymi gazem i suchymi

Urządzenia pomiarowe tego typu mogą pochwalić się wysoką częstotliwością na poziomie 60 Hz. W tym przypadku minimum działa przy 5 Hz. Aby włączyć urządzenie, potrzebujesz obwodu ze stałym prądem. Urządzenie jest w stanie wytrzymać maksymalnie 6 A. Zabronione jest używanie modelu w temperaturach powyżej 45 stopni. Ze wszystkimi przyrządami pomiarowymi urządzenia w pewien sposób współdziałają ze sobą.

Ograniczenie napięcia linii w systemie pochodzi z rdzenia. W takim przypadku w urządzeniu z reguły znajdują się dwa napędy magnetyczne. W takim przypadku styki są używane z oponą ochronną. Dzięki temu modyfikacje rękawów są dość rzadkie. Oddzielnie należy również wspomnieć, że istnieje wiele transformatorów typu uziemionego. Używają tylko pierwszego. Dzięki temu dzielenie go na sekcje nie występuje.

Przekładniki z suchymi dielektrykami są najczęściej sparowane z multimetrami. Dzięki temu możliwe jest również podłączenie do nich woltomierzy i amperomierzy. Ze względu na wysokie napięcie, dokładność wyników będzie wysoka. Watomierze są dość rzadkie w tego typu modelu.

Wiąże się to w większym stopniu z wysokim współczynnikiem oporu wewnątrz łańcucha. Dodatkowo należy pamiętać, że w dzisiejszych czasach istnieje wiele wbudowanych modyfikacji. W tym przypadku parametr ich napięcia zasilania nie przekracza 330 V. Urządzenia do tulei są używane dość rzadko. Dzięki temu modele mają różne złącza.

Istnieje możliwość podłączenia transformatora do obwodu prądu przemiennego. Maksymalne obciążenie systemu może wynosić około 5 A. Aby rdzeń działał prawidłowo, należy monitorować parametr napięcia roboczego. Z reguły w urządzeniu znajdują się dwa przewody magnetyczne. Modyfikacje przejściowe transformatorów są rzadko produkowane.