Для измерения параметров электрического тока требуется его преобразование. Оно должно быть пропорциональным относительно исходных значений. Это осуществляется с помощью трансформаторов тока.
Содержание статьи
Конструкция
Сердечник является основным элементом прибора. На него помещена вторичная обмотка. Она состоит из одного или нескольких витков. Они изолированы как от магнитопровода (сердечника), так и друг от друга.
Также имеется первичная обмотка – это пластина из меди или алюминия либо шина. Иногда она выполнена в виде катушки и размещена на магнитопроводе. Если ее нет, то функционал обмотки лежит на силовом проводнике. Последний проходит сквозь кольцо трансформатора. Все компоненты располагаются в защитном корпусе.
Принцип работы
Работа прибора основана на явлении электромагнитной индукции. Первичный вектор тока преобразуется во вторичный с сохранением угла. Это изменение имеет пропорциональный характер.
Через первую обмотку протекает переменный ток. Он испытывает сопротивление и образует магнитный поток. Под воздействием переменного магнитного потока появляется электродвижущая сила (ЭДС) во второй обмотке. Там же она индуцирует появление тока. Электроток во вторичной обмотке также преодолевает сопротивление. Это приводит к формированию второго магнитного потока, который уменьшает первый. На выводах устройства возникает падение напряжения. Его фиксируют с помощью измерительного прибора.
Измерение тока
Амперметр показывает силу тока в первой обмотке. Это значение уменьшено на коэффициент трансформации. Последний закладывается на производстве и указывается как соотношение. Например, из коэффициента 600/5 следует, что трансформатор тока способен выдержать до 600 Ампер исходного тока. При таком значении измерительный прибор покажет 5 А.
Виды трансформаторов тока
Существуют различные классификации трансформаторов тока. По назначению выделяют следующие:
- измерительные (с ними используются приборы учета, например счетчики, или амперметр);
- защитные (эксплуатируются вместе с токовыми реле или высоковольтной цифровой защитной аппаратурой);
- лабораторные (очень точные, некоторые с несколькими трансформационными коэффициентами);
- промежуточные (составная часть релейных цепей).
В зависимости от конструктивных особенностей трансформаторы тока подразделяют на:
- с одним витком;
- со многими витками;
- шинные.
Существуют встроенные, внутренние и наружные трансформаторы тока. Наружные монтируются на открытых распределительных установках. Встроенные помещаются внутри оборудования, например в высоковольтные выключатели. Также производятся переносные и накладные трансформаторы. Первые удобны для лабораторных измерений.
Еще одно подразделение – по напряжению. Трансформаторы могут выдерживать либо до 1000 В, либо больше. Существуют и особые виды, например трансформаторы тока нулевой последовательности.
Обозначение трансформаторов по типу конструкции
| Конструктивное исполнение трансформатора | Условное обозначение |
| Опорный | О |
| Проходной | П |
| Шинный | Ш |
| Встроенный | В |
| Разъемный | Р |
| Одноступенчатый | — |
| Каскадный | К |
Обозначение трансформаторов по виду изоляции
| Вид изоляции | Условное обозначение |
| С фарфоровой покрышкой | Ф |
| С твердой и воздушной изоляцией, с полимерной покрышкой | — |
| Маслонаполненные | М |
| Газонаполненные | Г |
| Литая | Л |
| В пластмассовом корпусе | П |
Требования безопасности
Магнитопровод прибора изготавливается из стали. Она обладает хорошими проводниковыми свойствами. При нарушении изоляции вторичная обмотка может подвергнуться воздействию высокого напряжения. Поэтому один из ее выводов заземляют.
В рабочем состоянии вторая обмотка подключается к нагрузке (измерительному прибору) или замыкается накоротко. Иначе на ней сформируется очень высокое напряжение в несколько тысяч Вольт.
Также выдвигаются следующие требования:
- обмоточные выводы должны быть промаркированы;
- трансформатор обязан соответствовать параметрам используемой системы, оборудования;
- место присоединения заземляющего провода обозначается знаком;
- наличие крышек для выводов обмоток наружных трансформаторов;
- тяжелые ТТ должны иметь места для захвата.
Маркировка
В наименовании используются цифры и буквы. Первая литера «Т» означает, что это трансформатор. Тип модели шифруется второй буквой. Третья буква обозначает изоляцию. После тире идет кодировка класса изоляции (кВ), исполнения по климатической зоне (буква), категория установки (цифра) и коэффициент трансформации.
Заключение
Трансформаторы тока – важное электрооборудование. К нему предъявляются строгие требования безопасности, поскольку оно используется в сетях с очень высоким напряжением. Основное предназначение такой аппаратуры – измерение параметров электротока и защита оборудования.
