- загальні поняття
- Як працює пристрій і конструкція трансформаторів
- види трансформаторів
- Для чого потрібні трансформатори струму
- Як зробити свій трансформатор
- розрахунок трансформатора
- Як вибрати трансформатор
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Для нормалізації електричної енергії, що надходить до будинку або квартирі, використовуються різні пристрої. Пропонуємо розглянути, як працюють вимірювальні трансформатори струму постійного і змінного, їх призначення, схема підключення, принцип роботи та поради щодо вибору.
загальні поняття
Трансформатор струму (ТТ) маркування ГОСТ 7746-2001 - це пристрій є одним з видів «вимірювального трансформатора», який призначений для отримання змінного струму в його вторинній обмотці, де величина перетвореного напруги пропорційна поточної вимірюваній величині. Номінальна потужність трансформаторів може бути 25, 40, 63, 100, 160 кВА.
Трансформатори струму, у яких клас точності 0, 2; 0, 5; 1; 3; 10 можуть знизити високі прохідні струми напруги на нижчі, цим вони забезпечують зручний спосіб безпечного контролю електроенергії в змінної лінії передачі з використанням стандартного амперметра. Принцип дії трансформатора струму нічим не відрізняється від звичайного.
Існують різні трансформатори, типи приладів з різними пропускними здатностями (суммирующий СЕЩ, ТТІ-200 5, 5 5, 300 5, 0 66, 1 + 1, 400 5, 150 5, ТК 20, опорний ТОЛ 10, ТВЛМ, ABB, ІЕК, ТЗЛМ, ТЛК, ТСН, ТФЗМ, ТЛМ, ТЛО, ТОП, ТПЛ, ТПОЛ).
Відео: пристрій трансформатора струму ТФРМ 750
Як працює пристрій і конструкція трансформаторів
Первинна обмотка включення може бути або плоскою, або являти собою ролик з товстого дроту, обернутого навколо сердечника, провідника або шини через центральний отвір.
Завдяки такій конструкції, трифазний трансформатор змінного струму має первинну обмотку з мінімальною кількістю витків, що позитивно впливає на ефективність роботи, зокрема, коефіцієнт трансформації.
Вторинна обмотка може мати більшу кількість витків котушки. Вони намотані на ламіновану основу магнітного матеріалу з низькими втратами, який має велику площу поперечного перерізу. Щільність магнітного потоку є низькою, при цьому використовуючи набагато меншу площу поперечного перерізу дроту, номінальний струм практично не втрачає свого напруги. Ці вторинні обмотки зазвичай розраховані на стандартний показник 1 Ампер або 5 Ампер. Це добре демонструє векторна діаграма:
види трансформаторів
Всього є три основних типи трансформаторів струму:
- Сухі - це трансформатори первинної обмотки, фізично послідовно з'єднані з провідником, який несе виміряний струм, що протікає в ланцюзі. Величина вторинного струму залежить від коефіцієнта трансформації трансформатора.
- Тороїдальні трансформатори - вони не містять первинну обмотку. Замість цього лінія, яка несе струм, що протікає в мережі, проводить його через спеціальне «вікно» або отвір тороїдального трансформатора. Деякі тороідальний типу мають «роздвоєне ядро», яке дозволяє їм відкриватися, працювати і закриватися, чи не відключаючи напруги ланцюга, до якої вони підключені. Вони широко використовуються для захисту від замикання в проводці приватного будинку або квартири багатоповерхівки.
- Високовольтні масляні трансформатори (елегазові). Ці пристрої для нормалізації струму використовують кабель або шинні передавачі головного ланцюга первинної обмоткою, їх періодичність еквівалентна одному ходу стандартного сухого трансформатора. Вони повністю ізольовані від високого робочої напруги системи, як правило, приєднані болтами до навантажувальної системи пристрою.
- Також вони можуть бути розбірні, вони ж роз'ємні, вбудовані, оптичні, і т.д.
Трансформатори струму і напруги можуть зменшувати або збільшувати поточні рівні від тисячі ампер до стандартного виходу, в залежності від марки (Circutor, ASK, Schneider Electric, АВВ, Армавір) і типу, вони можуть бути розраховані на 6 кв, 630 кв, 10 кв. Таким чином, малі та точні прилади і пристрої керування можуть використовуватися з КТ, тому що вони ізольовані від будь-яких ліній електропередач високої напруги. Є безліч приладів обліку, які використовуються для трансформаторів струму, починаючи з амперметра і ваттметром, і закінчуючи спеціальними вимикачами навантаження, УЗО-автоматами і т.д.
Для чого потрібні трансформатори струму
Трансформатор струму нульової послідовності широко використовується в організації роботи виробництва, в побуті (з його допомогою проводять зварювальні роботи, він нормалізують входить в будинок напруга, кидок струму, він нормалізує роботу електролічильника з метою збільшення безпеки).
Трансформатор є важливим інструментом в області електротехніки. Поточні рівні електричного струму повинні контролюватися з метою безпеки і ефективності роботи інших побутових і промислових приладів. Вимірювальні пристрої, підключені до трансформаторів, дозволяють здійснювати моніторинг в різних місцях по всій системі. Вони також можуть бути використані для вимірювання електричного використання будівлі і виставлення рахунків або цілей перевірки.
Як зробити свій трансформатор
Трансформатори складаються з двох ланцюгів, пов'язаних з намагнічуватися матеріалом, які називають «сердечником». Обидва контури мають певну довжину, вона повинна бути такою, щоб котушки навколо сердечника могли передавати енергію від одного контуру до іншого. У трансформаторі струму первинні ланцюга (енергія-передача) петлі проходять через сердечник тільки один раз. Вторинне коло петлі проходить кілька разів навколо ядра. Сердечник може бути стаціонарним, тобто перебувати на місці постійно, або бути шарнірним, щоб відповідати напрямку струму, що краще захищає прилади від короткого замикання.
Для того щоб зібрати міні-трансформатор нам знадобиться:
- Ізоляційна стрічка;
- Мідний дріт для намагнічування (у міді особлива щільність, яка допомагає створити потрібний магнітне поле);
- Залізне кільце;
- Амперметр.
Як зробити малогабаритний трансформатор своїми руками:
- Мідний дріт потрібно обернути навколо залізного кільця, щоб вона охоплювала практично всю поверхню кільця. Обмотки можуть перекриватися чи ні. Чим більше число витків, тим менше вторинний струм буде прийнятий через вторинну обмотку.
- Обмотайте конструкцію ізолентою, щоб деталі трималися разом;
- Зніміть покриття з кінців дроту;
- Прикріпіть зачищені дроти до кінців амперметра;
- Приєднайте лінію напруги мережі до залізного кільця. Використовуйте вимірювання на амперметр для визначення коефіцієнта перетворення, щоб можна було визначити параметри трансформації і порівняти їх з даними з вторинної обмотки;
- Вставте трубопровід, що проходить тестування до амперметра. Порівняйте дані, для настройки змініть кількість витків.
Таким чином, шинний і імпульсний трансформатор може бути доданий до лінії вже на місці, знімний сердечник може бути зроблений шляхом приєднання чотирьох стрижнів з м'якого заліза до лінії живлення, чим ближче - тим краще. Три стрижня повинні бути намотані заздалегідь. Четвертий при необхідності годі й обмотувати, просто прикріпити за допомогою ізоляційної стрічки.
розрахунок трансформатора
Розрахунок силових трансформаторів холостого ходу, у яких початкова напруга 1 і вторинне 160, з внутрішнім опором 0.2Ω проводиться за такою формулою. У нашому прикладі первинний струм 800 Ампер, така методика може підлаштуватися під будь-який струм:
Is = Ip (Np / Ns) = 800 (1/160) = 5 A
Ми бачимо вище, що з вторинної обмотки трансформатор був підключений через амперметр, який має дуже малий опір, падіння напруги на вторинній обмотці становить всього 1, 0 вольта при повній величині первинного струму на обмотках. Якщо амперметр видаляють, вторинна обмотка стає відкритою і трансформатор діє як підвищувальний, в результаті дуже високої напруги рівному співвідношенні: Vp (Ns / NP), струм регулюється на вторинній обмотці. Формула може змінюватися, якщо у Вас декілька обмоток або слабший прилад, крім того, тут не враховано струм холостого ходу трансформатора. Потрібно пам'ятати, що підключення лічильника через трансформатори струму формула може мати трохи інший вид, тому що буде враховуватися ще й пропускна здатність облікового приладу.
Щоб підібрати потрібну потужність трансформатора, потрібно прорахувати потрібне напруження всіх електричних пристроїв в будинку, а після підсумувати отриману суму і вольтамперні характеристики трансформатора (ВАХ). Якщо ці значення не враховані, то можливе перевантаження і захист не буде досягати потрібного рівня при високому навантаженні мережі.
Перед тим, як підключити готовий трансформатор, потрібно проконсультуватися з фахівцем, він допоможе визначити недоліки, які Ви могли випустити з уваги.
Як вибрати трансформатор
Перевірка трансформаторів струму на місці, ремонт та випробування здійснюється в обов'язковому порядку, багато підприємств (Самарський і Єкатеринбурзький завод, Калузький холдинг, Свердловський завод трансформаторів струму та інші) надають такі послуги. Заміна деяких деталей також повинна проводитися або офіційним дилером, або представником конкретної компанії-виробника.
Також потрібно знати, що означають умовні позначення:
Їх розшифровка допоможе Вам провести монтаж пристроїв, а також розібратися в роботі. Будь-яке позначення стандартизовано. Слідкуйте за тим, щоб в роботі трансформатора була присутня кратність, вона може різнитися залежно від конкретної моделі, тому уважно переглядайте паспорт трансформатора і каталог певних компаній.
Установка з'єднання проводиться при повному відключенні живлення мережі, крім того, бажано, щоб роботу виконував фахівець. Його можна монтувати на дин-рейку, в спеціальні трансформаторні шафи, на пусковий панелі, відкриту місцевість, безпосередньо на електричний щит.
Середня вартість на такий прилад в залежності від його призначення варіюється від 30 000 рублів до 100 000 і вище, можливі номінали до 10 штук. Ціна багато в чому обумовлена потужністю і пропускною спроможністю, чим нижче допустима потужність - тим дешевше буде регулятор, підбір здійснюється індивідуально. Дуже важливо прямо на місці перевірити трансформатор на його відповідність заданим характеристикам. Терміни роботи пристрою - до 10 років залежно від того, якої потужності купити трансформатор струму, міжповірочний інтервал приладу 220 220 - 2 роки.