Сегодня обсудим, как подключить трансформатор тока. Рассмотрим некоторые особенности измерительных приборов. Должны называть инструмент вспомогательным. Используется совместно со счетчиками электрической энергии, защитными цепями. Ток вторичной обмотки пропорционален потребляемому полезной нагрузкой – электрическими двигателями, нагревательными приборами, освещением. Позволит оценить параметры мощной промышленной сети без риска порчи контрольного оборудования. Косвенной выгодой становится безопасность обслуживающего персонала, снимающего показания, ведущего контроль. Значительно уменьшает требования к квалификации, снимает другие ограничения.
Общие сведения о трансформаторах тока
Трансформаторы тока создаются согласно нормативной документации. Параметры регламентированы. Например, стандартами:
- ГОСТ 7746-2001.
- ГОСТ 23624-2001.
Небольшой трансформатор
Дело касается коэффициента трансформации. Главный параметр, показывающий отношение меж токами первичной, вторичной обмоток. Цифра позволит сопрягать трансформатор тока с счетчиком, защитным автоматом. Причем требования значительно снижаются. Сеть потребляет 200 А, коэффициент трансформации равен 100, достаточно наличия защитного автомата 2 А. Видите, очень выгодно. Безопасность персонала расписали.
Получается, во вторичной цепи напряжение сетевое. Выгоды не получается. Собственно, поэтому прибор называется трансформатором тока. Не меняет напряжения. Напоминаем, действующее значение фазы напряжения 380 вольт составляет 220 вольт. Работа с промышленной сетью напоминает однофазные. Трансформаторов тока понадобится три. Счетчик измеряет напряжение, ток, определяя параметры:
- Полную мощность потребления в ВА.
- Реактивную мощность в вар.
- Активную мощность Вт.
Часто нужен нейтральный провод (даже в трехпроводных промышленных сетях). К трансформатору тока не относится. Включается не так, как обычный. Первичная обмотка малого сопротивления, чтобы не вносить возмущений в цепь. Включается последовательно полезной нагрузке (двигателям).
Типичный трансформатор включается следующим образом: нагрузка находится в цепи вторичной обмотки. Позволит развязать потребителя, источник по постоянному току (гальваническая развязка), получить нужные параметры. В нашем случае (!) манипуляций с входными напряжениями, токами не производится.
В цепь вторичной обмотки включается прибор измерения, контроля. Счетчики снабжены двумя катушками: тока, напряжения. В цепь вторичной обмотки включается первая. Катушка напряжения одним концом заводится на фазу, на второй подается нейтраль. Комплексный подход позволит оценить мощность. На нейтраль положено заводить один конец токовой катушки. Как узнать последовательность действий более подробно? Схема дается на приборе контроля, измерения. Трансформатор тока является изделием универсальными, тонкости нужно искать на корпусе (шильдике) стороннего оборудования.
Первичная обмотка включается последовательно полезной нагрузке, вторичная используется для внедрения в сеть устройств контроля, измерения. Подробная схема включения зависит от типа сопрягаемых устройств, приводится на корпусе, шильдике, инструкцией. Рассмотрим, как трансформатор тока обозначается электрическими схемами. На просторах сети встретим много ошибок. В предыдущих обзорах приводили рисунок трансформатора тока, просто копируем из предыдущей локации:
- Прямой толстой линией показана первичная обмотка. К одному концу подводится фаза, к другому подключается потребитель. Холодильник, кондиционер, завод. Чертеж дан показывает трехфазное напряжение 380 вольт. Показана одна ветка. Прочие подключаются аналогично. В нижнем правом углу можем видеть измерительные катушки счетчика. Одна из возможных схем, не является догмой. Подробно электрические карты приводятся корпусами, шильдиками приборов. Можно достать на специализированном форуме.
Подключение трансформатора тока
- Витками схема обозначает вторичную обмотку. Иногда на рисунках точки включения могут лежать на толстой линии, не должно смущать. Для большей наглядности выводы вторичной обмотки расположили ниже. К ним подсоединяются приборы измерения, контроля. Здесь ток меньше потребляемого полезной нагрузкой (холодильники, кондиционеры) в разы. Сколько – показывает коэффициент трансформации. Кстати, согласно ГОСТ, не может быть произвольным. Значение выбирается из ряда! Согласно требованиям к измерительным приборам, контрольным, ток вторичной цепи равен 1, 2, 5 А. На такие условия работы рассчитываются счетчики, прочие контрольные, учетные приспособления. Коэффициент трансформации выбирается за счет варьирования тока полезной нагрузки, протекающего в первичной обмотке. Пределы широкие. Приводим неполный ряд, взятый из стандартов (для измерительных лабораторных трансформаторов тока), указанных выше – подробно читатели могут ознакомиться с документом самостоятельно: 0,1; 0,5; 1; 1,5; 5; 7,5; 10; 15; 20; 25; 30; 800 А; 1; 1,2; 5; 6; 8; 15; 16; 18; 30; 32; 50; 60 кА. Из неполного перечня видно: не всегда трансформатор тока понижающий. Может повысить значение тока 0,1 А до 5 А. Что позволит использовать мощные измерители простейшими цепями. Счетчик должен давать возможность учитывать существующее положение дел, некоторые предназначены для использования только с определенным коэффициентом трансформации. Подробно о пригодности прибора судим в каждом конкретном случае отдельно.
Что касается приборов, применяемых за пределами лабораторий, разброс ниже. Обратите внимание, нагрузка вторичной цепи ученых должна быть по возможности активной. Точнее говоря, если коэффициент мощности меньше 1, следует подключать только индуктивные сопротивления. По большей части выполняется, в особенности для трехфазных цепей. Сварочный аппарат на входе содержит обмотку трансформатора, двигатель подключается на катушку статора, ротора. Касается счетчиков, где витой провод послужит для оценки параметров напряжения, тока. Примеры индуктивных сопротивлений. В реальности лучше перестраховаться, если коэффициент мощности меньше 1 (реактивное сопротивление обусловило возникновение потерь), пусть лучше импеданс (комплексное сопротивление) будет индуктивным, не емкостным.
Маркировка трансформаторов тока
Различные трансформаторы
Прежде, чем произвести подключение трансформатора, убедитесь, что годится выбранным целям. Из сказанного выше понятно, как оценить количественно параметры, для применения знаний на практике следует уметь читать маркировку изделия. Код регламентируется стандартом. Приводим перечень параметров, указываемых производителем на шильдике трансформатора тока:
- Логотип производителя с последующей надписью «трансформатор тока». Достаточно сложно промахнуться, выбрав в магазине другой прибор.
- Тип трансформатора характеризуется конструктивными особенностями, видом изоляции. Расшифровка приводится в стандартах, указанных выше. Рядом в маркировке идет климатическое исполнение. Есть сомнения в умении читать шильдик, проще дома заранее распечатать таблицы ГОСТ. При необходимости следует изучить конструктивные особенности. Поможет понять, как подключить трансформатор, оценить пригодность для цепи в принципе.
- Порядковый номер по реестру предприятия-изготовителя понадобится при обращении в службу поддержки (иностранные компании), используется для отчетности, если покупку осуществит не физическое лицо.
- Номинальное напряжение первичной обмотки указывается для всех трансформаторов тока за исключением встроенных. Потому что в последнем случае электрические параметры должны быть соблюдены внешним по отношению к прибору устройством.
- Номинальная частота может отсутствовать, если (по значению напряжения) можно понять: стандартна для государства (РФ – 50 Гц).
- В природе встречаются трансформаторы с несколькими выводами вторичной обмотки. Позволит получить два-три прибора в одном. В зависимости от электрической схемы будет меняться коэффициент трансформации. Напротив параметров указывается номер вторичной обмотки.
Характеристики трансформатора тока
- Коэффициент трансформации является важнейшей величиной, идет далеко не первым в маркировке. Обозначается прямой, наклонной дробью, в числителе стоит первичный ток, в знаменателе вторичный. Коэффициент трансформации намного больше единицы. Среди лабораторных изделий найдем вопиющие исключения из правила. Планируется подключение трансформаторов тока в маломощную цепь для использования стандартных приборов учета – ищите покупку по другому номеру ГОСТ (23624-2001).
- Класс точности важен мощным потребителям. Едва ли захочется платить лишние деньги. При необходимости обращайте внимание на параметр. Расшифровывается согласно ГОСТ 7746-2001.
- Номинальный класс безопасности прибора свидетельствует о том, что упоминали выше: за счет более мягких условий во вторичной обмотке риск поражения электрическим током падает. При соблюдении требований никто не гарантирует 100%, что несчастный случай не произойдет. Производственный процесс сразу закладывает некую мизерную вероятность летальных исходов, наша задача цифру уменьшить. Про коэффициент безопасности вторичной обмотки трансформатора тока расскажем следующим образом. Допустим, максимальный ток счетчика составляет 20 А. Коэффициент трансформации обозначен 20/2 А. Коэффициент безопасности изделия должен равняться 10, не более. При коротком замыкании первичной обмотки сердечник войдет в насыщение, ток вторичной цепи не превысит 20 А. Счетчик не сгорит. Аналогично рассчитывается безопасность рабочего персонала.
- Предельная кратность тесно связана с предыдущим значением. Отношение некоторого тока, при котором погрешность составляет не менее 10%, к номинальному. Предел, при котором трансформатор тока способен помогать в измерениях, выступать средством контроля.
Надеемся, читатели теперь знают, чем рассматриваемая задача отличается от вопроса о том, как подключить понижающий трансформатор 220/12 В. Совершенно разные вещи. Обмотки идут последовательно с нагрузкой, измерителем. Коэффициент трансформации показывает, какой прибор контроля можно использовать во вторичной цепи.
