Трансформатор струму

Трансформатор струму

Як правило, трансформатори струму і амперметри використовуються разом як збігаються пари, в яких конструкція трансформатора струму є такою, щоб забезпечити максимальний вторинний струм, відповідний повномасштабному відхиленню амперметра. У більшості трансформаторів струму між двома струмами в первинних і вторинних обмотках існує приблизне зворотне відношення. Ось чому калібрування КТ здійснюється, як правило, для певного типу амперметра.

Більшість трансформаторів струму мають стандартну вторинну оцінку 5 ампер з первинним і вторинним струмами, що виражаються як співвідношення 100/5. Це означає, що первинний струм в 20 разів перевищує вторинний струм, тому, коли в первинному провіднику протікає 100 ампер, це призведе до протікання 5 амперами у вторинній обмотці. Трансформатор струму, скажімо 500/5, буде виробляти 5 ампер на вторинному для 500 ампер в первинному провіднику, в 100 разів більше.

Збільшуючи кількість вторинних обмоток, Ns, вторинний струм може бути набагато меншим, ніж струм в первинному контурі, що вимірюється, оскільки при збільшенні Ns, Is знижується на пропорційну величину. Іншими словами, кількість витків і струму в первинних і вторинних обмотках пов'язані з зворотною пропорцією.

Трансформатор струму, як і будь-який інший трансформатор, повинен задовольняти рівняння повороту підсилювача і ми знаємо з нашого підручника про подвійні трансформатори напруги, що цей коефіцієнт повороту дорівнює: з якого ми отримуємо:

Коефіцієнт струму встановлює коефіцієнт витків і, як правило, первинний складається з одного або двох поворотів, тоді як вторинне може мати кілька сотень оборотів, співвідношення між первинним і вторинним може бути досить великим. Наприклад, припустимо, що рейтинг струму первинної обмотки становить 100А. Вторинна обмотка має стандартний рейтинг 5А. Тоді співвідношення між первинним і вторинним струмами становить 100А-5А, або 20: 1. Іншими словами, первинний струм в 20 разів перевищує вторинний струм.

Слід, однак, відзначити, що трансформатор струму, розрахований як 100/5, не є таким, що оцінюється як 20/1 або підрозділ 100/5. Це пояснюється тим, що співвідношення 100/5 виражає "рейтинг вхідного / вихідного струму", а не фактичне співвідношення первинного і вторинного струмів. Також зауважимо, що кількість витків і струму в первинних і вторинних обмотках пов'язані з зворотною пропорцією.

Але відносно великі зміни в коефіцієнті перетворення трансформаторів струму можуть бути досягнуті шляхом зміни первинних поворотів через вікно КТ, де один основний поворот дорівнює одному проходу, і більше одного проходу через вікно призводить до зміни електричного співвідношення.

Так, наприклад, трансформатор струму з відношенням, наприклад, 300 / 5A, може бути перетворений в інший 150 / 5A або навіть 100 / 5A шляхом проходження основного первинного провідника через його внутрішнє вікно два або три рази, як показано. Це дозволяє трансформатору струму більш високого значення забезпечити максимальний вихідний струм для амперметра при використанні на малих первинних струмових лініях.

Початковий коефіцієнт поточного трансформатора

Приклад №1 трансформатора струму

Для стандартного діапазону амперметрів, що мають внутрішній опір 0,2 with, слід використовувати трансформатор струму, що має 1 поворот на первинному і 160 на своєму вторинному. Амперметр необхідний для повного відхилення шкали, коли первинний струм становить 800 А. Розрахуйте максимальну вторинну струм і вторинну напругу на амперметрі.

Вторинний струм:

Напруга на амперметрі:

Ми бачимо вище, що, оскільки вторинний трансформатор струму підключений через амперметр, який має дуже малий опір, падіння напруги на вторинній обмотці становить лише 1,0 вольт при повному первинному струмі.

Однак, якщо амперметр був знятий, вторинна обмотка ефективно стає відкритим, і таким чином трансформатор діє як підвищувальний трансформатор. Це частково завдяки дуже великому збільшенню потоку намагнічування у вторинному сердечнику як вторинної реактивності витоку впливає на вторинну індуковану напругу, оскільки не існує протилежного струму у вторинній обмотці для запобігання цього.

Результатом є дуже висока напруга, індукована у вторинній обмотці, що дорівнює співвідношенню: Vp (Ns / Np), що розвивається по вторинній обмотці. Так, наприклад, припустимо, що наш трансформатор струму зверху використовується на лінії напруги 480 вольт на землю. Тому:

Це висока напруга, тому що вольт на витків коефіцієнт майже постійний в первинних і вторинних обмотках і як Vs = Ns * Vp значення Ns і Vp є високими значеннями, так Vs є надзвичайно високою.

З цієї причини трансформатор струму ніколи не повинен залишатися відкритим контуром або працювати без заряджання, коли основний первинний струм протікає через нього так само, як трансформатор напруги ніколи не повинен працювати в коротке замикання. Якщо амперметр (або навантаження) потрібно зняти, слід спершу покласти короткого замикання на вторинні клеми, щоб уникнути ризику удару.

Це висока напруга, тому що, коли вторинна відкрита схема залізного ядра трансформатора працює при високому ступені насичення і нічого не зупинити його, вона виробляє аномально велику вторинну напругу, і в нашому простому прикладі вище, це було розраховано при 76,8 кВ !. Ця висока вторинна напруга може пошкодити ізоляцію або призвести до ураження електричним струмом, якщо термінали КТ випадково доторкнулися.

Ручні трансформатори струму

Зараз є багато спеціалізованих типів трансформаторів струму. Популярний і портативний тип, який може бути використаний для вимірювання навантаження на ланцюг, називається "затискними метрами", як показано.

Затискачі відкриваються і закриваються навколо провідника струму і вимірюють його струм, визначаючи навколо нього магнітне поле, забезпечуючи швидке зчитування вимірювань, як правило, на цифровому дисплеї, не відключаючи або відкриваючи ланцюг.

Як і ручний затиск типу CT, доступні розділові струмові трансформатори, які мають один кінець, що знімний, так що провідник вантажу або шинопровід не потрібно відключати для його встановлення. Вони доступні для вимірювання струмів від 100 до 5000 ампер з квадратними розмірами вікон від 1 ″ до більш 12 ″ (25 - 300 мм).

Потім, щоб підсумувати, Трансформатор струму (КТ) - це тип приладового трансформатора, який використовується для перетворення первинного струму у вторинний струм через магнітний носій. Його вторинна обмотка потім забезпечує значно зменшений струм, який може бути використаний для виявлення струмів перевантаження, струму під током, пікового струму або середніх поточних умов.

Первинна котушка трансформаторів струму завжди з'єднана послідовно з головним провідником, що призводить до того, що його також називають трансформатором серії. Номінальний вторинний струм розрахований на 1A або 5A для зручності вимірювання. Будівництво може бути одним основним поворотом, як у тороїдальному, донутському або барному типах, або декількома первинними поворотами рани, як правило, для низьких коефіцієнтів струму.

Трансформатори струму призначені для використання в якості пропорційних пристроїв струму. Тому вторинна обмотка трансформаторів струму ніколи не повинна працювати в розімкнутому контурі, так як трансформатор напруги ніколи не повинен працювати в коротке замикання.

Дуже високі напруги виникатимуть внаслідок відкритої ланцюга вторинного ланцюга трансформатора струму під напругою, тому їхні клеми повинні бути короткозамкнуті, якщо амперметр буде вилучений або коли КТ не використовується, до включення системи.

У наступному навчальному посібнику про трансформатори ми розглянемо, що відбувається, коли ми з'єднаємо три окремі трансформатори в зірковій або дельта-конфігурації для виробництва великого силового трансформатора під назвою Трифазний трансформатор, що використовується для живлення 3-фазних джерел.

Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з нами за адресою sales@xfullstar.com