alexxlab Подключение трансформаторов тока. Схема правильного подключения трансформаторов тока
Трансформаторы являются электромагнитными устройствами. Основной задачей их является преобразование постоянного тока. Осуществляется данный процесс при помощи электромагнитной индукции. На сегодняшний день разделают силовые и импульсные трансформаторы.
Также существует множество разновидностей разделительных моделей. Счетчики, в свою очередь, делятся на однофазные, двухфазные и трехфазные. Непосредственно на подключение трансформатора будет оказывать влияние его тип, мощность и вид счетчика.
Подключение к однофазному счетчику
Подключение трансформаторов тока к однофазному счетчику осуществляется, как правило, через транзистор. В данном случае большую роль играет параметр напряжения. Если рассматривать импульсный трансформатор 220/ 220 В, то подключение его происходит с помощью лучевого транзистора. Переходник потребуется одноконтактный.
Для понижения частоты используются разного типа конденсаторы.
На сегодняшний день наиболее распространенными принято считать емкостные модели. Однако аналоговые устройства также имеют право на существование. Непосредственно подключение преобразователя осуществляется после проверки отрицательного сопротивления на транзисторы.
Как подключиться к двухфазному счетчику?
Подключение трансформаторов тока к двухфазному счетчику часто осуществляется через широтный транзистор. Однако если говорить о понижающих моделях на 220 В, то они могут подсоединяться только через конденсаторы с большим параметром проводимости. Трансиверы в цепях используются довольно часто. С электромагнитными помехами они борются вполне успешно.
Для того чтобы на транзистор не оказывалась большая перегрузка, используется стабилизатор. Преобразователи для подключения можно встретить в основном аналогового типа. Параметр отрицательного сопротивления в данном случае не должен превышать 60 Ом.
Подключение к трехфазному счетчику
Подключение трансформаторов тока к счетчику данного типа происходит в основном через дискретный транзистор.
В магазинах они представлены с разными параметрами проводимости. Если рассматривать импульсный трехфазный трансформатор тока, то в этой ситуации имеет смысл сразу поставить двухконтактный преобразователь.
Для того чтобы не происходили сбои в цепи, используются высокоемкостные конденсаторы. Непосредственно соединение со счетчиком осуществляется через дроссель.
Схема с линейным транзистором
Подключение трансформаторов тока через линейный транзистор может происходить только при использовании модуляторов. В данном случае силовые трансформаторы для подключения не подходят однозначно. Непосредственно переходник целесообразнее подбирать двухконтактный. При этом преобразователь многие специалисты рекомендует устанавливать инверторный. Располагаться он должен за транзистором. Однако перед этим проверяется отрицательное сопротивление в цепи. Нормальным считается параметр на уровне 55 Ом. Превышение его говорит о том, что преобразователь установлен низкоомный.
Подключение трансформатора через операционный транзистор
Подключение через операционный транзистор может осуществляться только к однофазному счетчику.
Характеристики трансформатора в этом случае особой роли не играют. Проблема заключается иногда в повышении частотности преобразователя. Конденсаторы для цепи используются только открытого типа. Показатель проводимости должен равняться не менее 6 мк.
Также следует обращать внимание на параметр отрицательного сопротивления. Если он превышает 50 Ом, значит, велик риск перегрева преобразователя. В данном случае переключатель подойдет даже двухконтактный.
Схема с проводниковым реле
Подключение через проводниковое реле осуществляется довольно просто. Характеристики трансформатора в этом случае особой роли не играют. В данном случае переходник не потребуется. Конденсаторы многие эксперты рекомендуют ставить аналогового типа. Преобразователь, в свою очередь, потребуется низкоомный. Благодаря этому проблемы с пониженной частотностью возникают довольно редко. Перед тем как ставить конденсатор, проверяется отрицательное сопротивление на трансформаторе. Указанный параметр должен быть меньше 60 Ом.
В противном случае конденсатор может не выдержать.
Подключение через трансивер
С помощью трансивера подключение счетчика через трансформаторы тока осуществляется с однотактными преобразователями. Если рассматривать импульсные трансформаторы, то транзистор потребуется аналоговый. Дополнительно применяются одноконтактные переключатели. В данном случае проводимость тока должна находиться на уровне 5 мк. Если говорить о разделительных трансформаторах, то для них счетчики подходят лишь однофазные. Параметр предельной частоты в цепи, как правило, не превышает 6 Гц. Преобразователи в моделях обычно устанавливаются низкоомные. Благодаря этому сбои в трансформаторах происходят довольно редко. При этом на переходник большой нагрузки не оказывается.
Также отдельно следует рассмотреть подключение понижающих трансформаторов. Относятся они к классу высоковольтных устройств. В данном случае параметр рабочей частоты в цепи может достигать 80 Гц. Чтобы с нею справиться, преобразователь необходимо устанавливать одноконтактный.
Транзисторы при этом используются в основном лучевые. Если говорить о модификации на 500 В, то дополнительно перед счетчиком ставится небольшой стабилизатор. Для увеличения пропускания тока он подойдет идеально.
Использование вспомогательных тиристоров
С помощью вспомогательных тиристоров подключение счетчика через трансформаторы тока осуществляется только при использовании преобразователей одноконтактного типа. Однако если говорить про импульсные трансформаторы, то можно использовать двухконтактные модификации. В остальных случаях это делать запрещается. Транзисторы для цепи используются без стабилизатора. В данном случае подключение к счетчику происходит при помощи дросселя. Также многие специалисты рекомендуют устанавливать полупроводниковые модуляторы для повышения частотности.
Применение однопереходного стабилитрона
Однопереходные стабилитроны славятся тем, что способны отлично работать с силовыми трансформаторами. Преобразователи для этих целей подбираются одноконтактные.
Если рассматривать разделительный трансформатор 220/ 220 В, то стабилизатор в данном случае устанавливать необходимо возле счетчика. Модуляторы в основном используются аналоговые. Однако некоторые отдают предпочтение волновым модификациям.
При предельном напряжении в 300 В они считаются более эффективными. Также они значительно снижают риск сбоя в трансформаторе. Подключение к однофазовым счетчикам осуществляется благодаря дросселю. В данном случае напряжение сможет выдержать только двухпроводниковый тип.
Подключение через низкочастотные компараторы
Подключение трансформаторов тока к счетчику иногда осуществляется через низкочастотные компараторы. Предельное напряжение они выдерживают на уровне 500 В. Таким образом, силовые трансформаторы для подсоединения подходят хорошо. Однако понижающие аналоги также можно использовать. Для этого потребуется качественный одноконтактный преобразователь. Без лучевого транзистора в этой ситуации не обойтись. Повысить пропускную способность преобразователя можно только при помощи стабилизатора.
Переключатель в такой цепи должен находиться перед счетчиком.
Использование высокочастотных компараторов
Через высокочастотные компараторы установка трансформаторов тока может осуществляться только к трехфазным счетчикам. В данном случае транзисторы разрешается применять лишь магнитного типа. Параметр проводимости тока в цепи не превышает 7 мк. Рабочая частота при этом равняется в среднем 80 Гц. Для повышения чувствительности используются двухконтактные преобразователи.
Лучевые транзисторы применяются редко, поскольку с электромагнитными помехами они справляются плохо. Если говорить о понижающих трансформаторах, то их подсоединение происходить может только с участием мощного модулятора. Однако перед его подключением проверяется отрицательное сопротивление в цепи. В конечном итоге оно не должно превышать 50 Ом.
Схема с постоянным тетродом
Постоянные тетроды в цепи не дают преобразователю сгореть, даже если предельная частота превышает 80 Гц. В данном случае многое зависит от типа трансформатора.
Если говорить о силовых устройствах, то переходник можно смело брать одноконтактный. Преобразователи при этом часто используются аналоговые. Проводимость их должна быть не меньше 7 мк.
Отрицательное сопротивление в цепи не должно превышать 60 Ом. Если говорить о понижающих трансформаторах, то они могут соединяться через тетрод только с однофазными счетчиками. В данном случае транзистор используется лучевой. В свою очередь, модуляторы устанавливаются волновые. Параметр выходного напряжения не должен превышать 200 В.
Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока
В электрических сетях, с напряжением 380 вольт, потребляемой мощностью свыше 60 кВт и током более 100 ампер, используется схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока. Данный вариант известен как косвенное подключение. Подобная схема дает возможность измерения высокой потребляемой мощности приборами учета, рассчитанными на низкие показатели мощности. Разница между высокими и низкими значениями компенсируется с помощью коэффициента, определяющего окончательные показатели счетчика.
Содержание
Принцип работы измерительных трансформаторов
Принцип действия данных устройств довольно простой. По первичной обмотке трансформатора, включенной последовательно, протекает фазовый ток нагрузки. За счет этого возникает электромагнитная индукция, создающая ток во вторичной обмотке устройства. В эту же обмотку осуществляется включение токовой катушки трехфазного электросчетчика.
В зависимости от коэффициента трансформации, ток во вторичной цепи будет значительно меньше фазного тока нагрузки. Именно этот ток обеспечивает нормальную работу счетчика, а снимаемые показатели умножаются на величину коэффициента трансформации.
Таким образом, трансформаторы тока или измерительные трансформаторы преобразуют высокий первичный ток нагрузки в безопасное значение, удобное для проведения измерений. Трансформаторы тока для электросчетчиков нормально функционируют при рабочей частоте в 50 Гц и вторичном номинальном токе в 5 ампер. Поэтому, если коэффициент трансформации составляет 100/5, это означает максимальную нагрузку в 100 ампер, а значение измерительного тока – 5 ампер.
Следовательно, в этом случае показания трехфазного счетчика умножаются в 20 раз (100/5).
Благодаря такому конструктивному решению, отпала необходимость в изготовлении более мощных приборов учета. Кроме того, обеспечивается надежная защита счетчика от коротких замыканий и перегрузок, поскольку сгоревший трансформатор меняется значительно легче по сравнению с установкой нового счетчика.
Существуют определенные недостатки при таком подключении. Прежде всего, измерительный ток в случае малого потребления, может быть меньше стартового тока счетчика. Следовательно, счетчик не будет работать и выдавать показания. В первую очередь это касается счетчиков индукционного типа с очень большим собственным потреблением. Современные электросчетчики такого недостатка практически не имеют.
Особое внимание при подключение нужно обращать на соблюдение полярности. Первичная катушка имеет входные клеммы. Одна из них предназначена для подключения фазы и обозначается Л1. Другой выход – Л2 необходим, чтобы подключиться к нагрузке.
Измерительная обмотка также имеет клеммы, обозначаемые соответственно, как И1 и И2. Кабель, подключаемый к выходам Л1 и Л2, рассчитывается на необходимую нагрузку.
Для вторичных цепей используется проводник, поперечное сечение которого должно быть не ниже 2,5 мм2. Рекомендуется применять разноцветные промаркированные провода с обозначенными выводами. Нередко подключение вторичной обмотки к счетчику осуществляется с помощью опломбированного промежуточного клеммника. Использование клеммника позволяет проводить замену и обслуживание счетчика без отключения электроэнергии, поступающей к потребителям.
Схемы подключения
Подключение измерительного трансформатора к счетчику может быть выполнено разными способами. Запрещается использовать трансформаторы тока с приборами учета, предназначенными для прямого включения в электрическую сеть. В подобных случаях вначале изучается сама возможность такого подключения, выбирается наиболее подходящий трансформатор, в соответствии с индивидуальной электрической схемой.
Если измерительные трансформаторы имеют различный коэффициент трансформации, они не должны подключаться к одному и тому же к счетчику.
Перед подключением необходимо внимательно изучить схему расположения контактов, имеющихся на трехфазном счетчике. Общий принцип действия электросчетчиков является одинаковым, поэтому контактные клеммы располагаются на одних и тех же местах во всех приборах. Контакт К1 соответствует питанию цепи трансформатора, К2 – подключение цепи напряжения, К3 является выходным контактом, подключаемым к трансформатору. Таким же образом подключается фаза «В» через контакты К4, К5 и К6, а также фаза «С» с контактами К7, К8, К9. Контакт К10 является нулевым, к нему подключаются обмотки напряжения, расположенные внутри счетчика.
Чаще всего применяется наиболее простая схема раздельного подключения вторичных токовых цепей. К фазному зажиму от входного автомата сети подается фазовый ток. Для удобства монтажа с этого же контакта выполняется подключение второй клеммы катушки напряжения фазы на счетчике.
Выход фазы является окончанием первичной обмотки трансформатора. Его подключение осуществляется к нагрузке распределительного щита. Начало вторичной обмотки трансформатора соединяется с первым контактом токовой обмотки фазы счетчика. Конец вторичной обмотки трансформатора соединяется с окончанием токовой обмотки прибора учета. Таким же образом подключаются остальные фазы.
В соответствии с правилами выполняется соединение и заземление вторичных обмоток в виде полной звезды. Однако это требование отражено не в каждом паспорте электросчетчиков, поэтому во время ввода в действие иногда приходится отключать заземляющий шлейф. Выполнение всех монтажных работ должно происходить в строгом соответствии с утвержденным проектом.
Существует и другая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока, применяемая очень редко. В данной схеме используются совмещенные цепи тока и напряжения. Возникает большая погрешность в показаниях. Кроме того, при такой схеме невозможно своевременно выявить обмоточный пробой в трансформаторе.
Большое значение имеет правильный выбор трансформатора. Максимальная нагрузка требует величины тока во вторичной цепи не менее 40% от номинала, а минимальная нагрузка – 5%. Все фазы должны чередоваться в установленном порядке и проверяться специальным прибором – фазометром.
Установка счетчика с трансформаторами тока
Как трансформатор тока (ТТ) используется в измерениях?
Трансформатор тока (ТТ) представляет собой тип измерительного трансформатора, используемого для измерения переменного тока в электрической цепи. Он состоит из первичной катушки, которая является проводником, по которому ток поступает в измеряемую цепь, и вторичной катушки (или более одной), которая подключается к измерителю или другому прибору.
Ток во вторичной обмотке пропорционален току в первичной обмотке.
Трансформатор тока, как и любой другой электрический трансформатор, имеет основную обмотку с одним витком (проводник), сердечник и вторичную обмотку; Физические принципы такие же, как и с трансформатором напряжения. Высокий переменный ток, который слишком силен для измерителя, протекает через первичную катушку, создавая магнитное поле в сердечнике, затем слабый ток во вторичной катушке создается через магнитное поле в сердечнике для безопасного измерения фактического электрического тока. .
Трансформатор тока преобразует высокое значение тока в низкое (не напряжение).
Два наиболее распространенных применения трансформатора тока включают:
1. Измерение и контроль потребления электроэнергии
Трансформаторы тока широко используются в измерении, поскольку они позволяют безопасно измерять большие токи в линиях.
В настоящее время невозможно найти прибор, способный эффективно измерять высокое напряжение и большой ток.
Именно поэтому для точного измерения тока и напряжения в цепях, независимо от их размера, используются измерительные трансформаторы. Благодаря разработкам в области полупроводниковой электроники электрические счетчики способны измерять очень малые токи с предельной точностью. Это позволяет использовать очень маленькие приборы или объединять несколько счетчиков в меньшем корпусе, создавая возможности для систем учета с несколькими потребителями.
Из-за способности прибора обнаруживать малые токи и низкой нагрузки на схему измерительного прибора сердечник трансформатора может быть очень маленьким. Это также дает возможность сделать вторичные обмотки трансформаторов очень малого сечения, чтобы выдерживать чрезвычайно малые токи, скажем, 100 мА или 0,1 А.
Эти малые токи обеспечивают дополнительное преимущество за счет снижения вторичного напряжения, что позволяет фиксатору сделать трансформаторы тока искробезопасными.
Вот почему самозамыкающиеся, миллиамперные вторичные и самозамыкающиеся трансформаторы тока являются предпочтительным выбором для субсчетчиков.
В дополнение к их безопасности они занимают очень мало места в кабельных желобах электрических панелей и не требуют закорачивающих блоков.
Из-за своего небольшого размера трансформаторы тока также очень эффективны при измерении потребления электроэнергии почти в каждой цепи в здании или в определенном секторе любого промышленного объекта. Это позволяет относительно легко взимать плату с клиентов в зависимости от их использования электроэнергии.
2. Защитные приборы и электросеть
Трансформаторы тока также используются для защиты электрической инфраструктуры от перегрузок и коротких замыканий. Они известны как трансформаторы приборов защиты.
В этих случаях вторичные выводы трансформаторов тока подключаются к чувствительному измерительному оборудованию, известному как защитные реле.
Эти реле отключают защитное устройство (выключатель), когда в цепи наблюдается перегрузка по току, вызванная перегрузкой цепи или обычно вызванная коротким замыканием.
В защитных устройствах трансформаторы тока должны иметь другие размеры, прежде всего потому, что нагрузка на защитное реле может быть больше, чем на измерительный прибор. Сердечник также должен быть достаточно большим, чтобы избежать насыщения, когда ТТ испытывает сильный ток на первичной обмотке. Именно во время этих сверхтоков ТТ должен сохранять свою пропорциональность для обеспечения адекватной защиты. Это может быть одной из причин, почему трансформаторы защитного типа имеют большие размеры.
Трансформаторы тока являются жизненно важной частью учета. Они обеспечивают безопасный и высокоточный способ измерения тока, потребляемого домом или всей сетью. Его широкое использование делает его ключевым компонентом электрической инфраструктуры и производства электроэнергии во всем мире.
Как правильно установить трансформаторы тока?
Советы по правильной установке трансформаторов тока для получения максимальных результатов Вы тщательно изучили субсчетчики, трансформаторы тока и средства связи, чтобы выбрать идеальное оборудование для своего проекта.
Далее пришло время рассмотреть процесс установки трансформатора тока. Даже если успех вашего проекта не зависит от точности уровня дохода, есть простые шаги, которые вы можете предпринять, чтобы обеспечить бесперебойную установку трансформатора тока и максимальную производительность.
Имейте в виду, что установка трансформатора тока и счетчика всегда должна выполняться обученным квалифицированным специалистом с соблюдением всех местных электротехнических правил.
Убедитесь, что ТТ имеет правильный размерПараметры проекта постоянно изменяются, поэтому перед установкой трансформатора тока важно убедиться, что имеющиеся ТТ по-прежнему подходят для вашего приложения и что они правильно рассчитаны для нагрузки вы хотите измерить. Есть два ключевых фактора при выборе трансформатора тока: номинальный ток и физический размер.
Номинальный ток указывает силу тока, которую может измерить конкретный ТТ. В большинстве случаев точность трансформатора тока составляет от 5% до 120% от его номинального тока.
Это означает, что если номинальный ток ТТ составляет 100 А, его можно использовать в сетях от 5 А до 120 А. При токе ниже 5 А ТТ не будет таким точным, а при токе выше 120 А ТТ может начать насыщаться, что опять же приведет к неточным показаниям.
В дополнение к номинальному току важно учитывать физический размер ТТ. Установка трансформатора тока на провод, размер которого слишком велик для окна, означает, что ТТ не сможет правильно замкнуться, что приведет к неверным показаниям. Также не рекомендуется увеличивать размер ТТ, и, как правило, окно ТТ не должно превышать размер проводника более чем на 50 % для обеспечения наилучшей точности.
Проверка полярности провода После того, как ТТ установлен вокруг проводника, пришло время подключить его к измерителю мощности. Если ваш компьютерный томограф включает провода отведений, цветовая маркировка будет указывать на полярность провода. Как правило, белый провод является положительным, а черный — отрицательным и должен быть подключен к положительной (+) и отрицательной (-) клеммам измерителя соответственно.
Если ваш ТТ использует альтернативную цветовую схему, например бело-коричневую, проверьте документацию на ТТ, прежде чем выполнять такое подключение.
Как и в случае с ориентацией фаз, если провода подключены к счетчику «назад», счетчик будет измерять отрицательную энергию для этой фазы, поэтому важно уделить время правильному подключению.
Убедитесь, что ТТ подключен к правильному проводникуЭто может показаться очевидной деталью, но для того, чтобы счетчик собирал точные данные, ТТ должны быть установлены на той же фазе, что и вход напряжения. Несоответствие трансформаторов тока и входов напряжения приведет к ошибочным измерениям, поэтому особенно важно проверить этот этап установки трансформатора тока перед тем, как покинуть рабочее место.
Рекомендуется маркировать выводы ТТ, чтобы обеспечить правильное подключение ТТ к нужной клемме на измерителе. Для переполненных панелей или распределительных устройств это может быть важно для отслеживания того, какие провода идут к какому терминалу.