Трансформаторы тока для электросчетчиков: обзор конструкций и схем подключения простыми словами для начинающего электрика

Трансформаторы тока применяются для подключения электросчетчиков к очень мощным нагрузкам, которые нельзя подавать на прибор учета при обычном прямом методе измерения.

Такой способ называется косвенным замером. Он широко распространен в энергетике, на промышленных предприятиях с большими перетоками электрических мощностей, а также в частных домах с трехфазным питанием.

Как все это работает и какие схемы подключения лучше выбрать для разных нагрузок читайте ниже.

Содержание статьи

Назначение трансформаторов тока простыми словами

Основная задача

Трансформатор тока (сокращенное общепринятое обозначение ТТ) создан для работы в электрических схемах как простой преобразователь, способный с высокой точностью пропорционально понижать токи высоких величин до номинальных вторичных значений без изменения частоты сигнала.

На его вход подается первичный переменный ток большой величины, а по выходной цепочке протекает уменьшенное, преобразованное значение нагрузки.

Этот процесс легко представить совмещенными графиками синусоид обоих токов с их отображением на простой векторной диаграмме единичной окружности.

Как работает трансформатор тока

Синусоида первичного тока I1, проходящего по силовым шинам, показана графиком с высокой амплитудой, которая может превышать, например, 100 или 200 ампер. Допустим, что она отстоит от начала координат на какой-то угол α.

Ее форма и величина станет преобразовываться в ТТ во вторичную величину I2 со значительно меньшей амплитудой, например, 1 или 5 ампер.

Графики синусоидальных гармоник легко упрощаются векторными выражениями, построенными на плоскости единичной окружности. Они облегчают понимание происходящих процессов, позволяют проще их анализировать.

Векторная диаграмма просто рисуется и наглядно показывает пропорции величин каждой составляющей и их направление.

Сейчас же сделаем простой вывод: в любой момент времени ti синусоида I2 повторяет форму сигнала I1 и отличается от нее строго на определенную величину, называемую коэффициентом трансформации Ктт.

Ктт = I1 / I2

Его так и записывают на шильдике корпуса: выражением отношения первичного тока, показанного на первом месте, ко вторичному, например, 200/5.

Коэффициент трансформации трансформатора тока

В принципе здесь используется та же технология и маркировка, что у обычного трансформатора напряжения, где вместо ампер показываются вольты.

Коэффициент трансформации трансформатора

Практическое применение

Трансформаторы тока создаются в качестве измерительных приборов, обладающих определенными метрологическими характеристиками. Они работают в цепях измерения и схемах защитных устройств.

Их оценивают классами точности по двум параметрам:

  1. Отклонению реальной амплитуды вторичного тока от расчетного значения, вычисленного по коэффициенту трансформации.
  2. Смещению по времени угла вторичной синусоиды ẟ относительно первичного сигнала.
Для сведения: в результате трансформации ТТ частота вторичного сигнала не меняется, остается прежней. Погрешности образуются только по углу ẟ и амплитуде, но они не существенны для измерений, осуществляемых в бытовой электропроводке.

Далее разбираемся с конструкцией и принципами работы.

Как устроены трансформаторы тока: краткие сведения для новичков

Конструкцию ТТ поясняет нижерасположенная картинка.

Как устроен трансформатор тока

Внутри корпуса из негорючего диэлектрического материала, например, пластика, не поддерживающего горения, расположены:

  • первичная обмотка, выполненная шиной с отверстиями для болтового монтажа к силовой цепи;
  • магнитопровод, собранный из шихтованных пластин электротехнического железа;
  • вторичная обмотка, намотанная витками медного провода, поверх магнитопровода с изоляцией. Медь снаружи покрыта слоем лака с высокими диэлектрическими свойствами;
  • клеммные выводы для подключения монтажных проводов вторичной схемы.

Количество витков вторичной обмотки определяет величину коэффициента трансформации, а ее поперечное сечение подбирается по величине нагрузки в номинальном и аварийном режиме.

У отдельных измерительных ТТ вместо первичной обмотки сразу создается сквозное отверстие в корпусе, через которое пропускается силовая шина распределительного шкафа или мощный провод. Их так и называют: шинные.

Шинные трансформаторы тока

Среди таких конструкций существуют модели с разъемным сердечником, позволяющим оперативно надевать и снимать ТТ, выполнять измерения без выполнения дополнительных подготовительных работ. По этому принципу работают обычные электроизмерительные клещи.

Токовые клещи

Я их показываю здесь потому, что они могут быть использованы для проведения тех же замеров, что и ТТ, стационарно установленные для подключения к электросчетчикам. По ним осуществляют контрольный замер первичной, да и вторичной нагрузки, проходящей по цепям измерения.

Как работает трансформатор тока в электрической схеме счетчика: последовательное объяснение с демонстрацией наглядными картинками

По первичной обмотке от электроснабжающей организации к потребителям течет силовой ток I1. Он преодолевает электрическое сопротивление подключенных шин.

Силовая обмотка трансформатора тока
Магнитный поток проводника с током

Вокруг токопровода формируется вращающееся поле с магнитным потоком fe1, расположенным перпендикулярно движению вектора I1.

Он пронизывает железо магнитопровода, улавливается им. Внутри сердечника наводится магнитный поток F1.

Магнитный поток трансформатора тока

Такая схема ориентации обеспечивает минимальные потери энергии, затрачиваемые на преобразования электромагнитных полей.

Магнитный поток F1, пересекая перпендикулярно расположенные ему витки вторичной обмотки, создает в них электродвижущую силу Е2. Под ее влиянием в замкнутой на измерительный прибор вторичной катушке по закону Ома возникает электрический ток I2.

Электродвижущая сила трансформатора тока

I2 преодолевает полное сопротивление вторичной обмотки и подключенной к ней нагрузке. Ей может быть токовая катушка амперметра, электромагнитного реле или электросчетчика.

По обмотке измерительного прибора протекает синусоида, уменьшенная строго на величину коэффициента трансформации ТТ. Его величина задается во время проектирования устройств, а замеряется при наладках и проверках работы электрической схемы.

Какие 2 опасности существуют при эксплуатации трансформаторов тока: их важно знать

Что происходит при пробое или повреждении изоляции

Сердечник ТТ выполнен из электротехнической стали, обладающей хорошей проводимостью. Он покрыт диэлектрическим слоем, разделяющим первичные и вторичные электрические цепи, но связывает их магнитным потоком.

Этот слой может быть случайно поврежден по разным причинам. Тогда происходит стекание высокого потенциала первичной схемы на вторичную цепочку.

Повреждение изоляции трансформатора тока

Опасный потенциал способен не только повредить менее защищенное измерительное оборудование, но и нанести серьезные повреждения здоровью людей, вызвать у них электротравмы.

Для предупреждения этого явления все вторичные цепи ТТ подлежат обязательному заземлению.

Заземление трансформатора тока

Оно призвано безопасно отводить случайно возникающий потенциал с работающего оборудования на заземляющий контур здания и дальше.

Заземление вторичных обмоток трансформатора тока
Эксплуатация вторичных цепей ТТ без их заземления запрещена правилами безопасности электроустановок.

Чем опасен режим работы при разомкнутой вторичной цепи

ПУЭ предъявляет повышенные требования к монтажу и прочности вторичных цепей ТТ. Они должны выполняться медным проводом с сечением не менее чем 2,5 мм квадратных.

При прохождении тока I1 по первичной обмотке во вторичной схеме протекает энергия с очень большим потенциалом напряжения. В рабочем режиме она всегда замкнута накоротко, а если ее разомкнуть, то на разрыве сразу возникает высоковольтное напряжение в несколько киловольт.

Разомкнутые выводы трансформатора тока

Оно опасно как для низковольтного оборудования, так и людей, находящихся рядом. Поэтому ТТ, даже выведенные в резерв, запрещено оставлять с разомкнутыми выводами. На них всегда должна стоять надежная шунтирующая закоротка.

Шунтирующая закоротка
Работа вторичных цепей ТТ без их заземления, как и наличие в них разрывов и ненадежных соединений считаются грубыми нарушениями действующих правил безопасности.

ТТ массово используются не только в сети 0,4 киловольта, но и во всех высоковольтных схемах. Они выполняют не только задачи точного измерения текущих нагрузок, но и обеспечивают надежную работу систем защит и противоаварийной автоматики при возникновении аварийных режимов.

Обычно для всех цепей выше 1000 вольт ТТ изготавливают комбинированными устройствами, состоящими из одной силовой первичной обмотки и двух или более вторичных:

  • одна создается для выполнения наиболее точных измерений и подключается к амперметрам, ваттметрам, счетчикам, регистраторам и другим измерительным приборам;
  • другие применяются для надежной работы при возникновении аварийных режимов и используются в цепях релейных защит или автоматики (класс точности Р).

Трансформаторы тока высоковольтного оборудования, в соответствии с действующим напряжением электроустановки, могут располагаться в специальных закрытых ячейках или монтироваться на открытых распредустройствах.

Трансформаторы тока 10 кВ
Трансформаторы тока 110 кВ

Трансформаторы тока — схемы подключения к электрическим счетчикам: 2 типа

Перед монтажом ТТ на место стационарной установки необходимо в обязательном порядке уточнить направление каждой нагрузки по обмоткам, когда электроэнергия движется по шинам к потребителю. С этой целью на корпусе наносится маркировка.

Маркировка выводов трансформатора тока

У отечественных изделий принято следующее обозначение:

  • Л1: «Л» — линия или шина первичной обмотки, «1» — входная клемма (в сторону генератора);
  • Л2 — для подключения к выходной цепи силовой линии (к потребителю электроэнергии):
  • И1: «И» — измерительная цепь, «1» — входная клемма (на вход измерительного прибора);
  • И2: — подключается к выходной клемме измерительного прибора.

У многообмоточных ТТ вторичные катушки дополнительно обозначаются цифрами, а их выводы имеют вид:

  • 1И1, 1И2;
  • 2И1, 2И2;
  • 3И1, 3И2.

Этим заводским обозначениям стоит верить в подавляющем большинстве случаев. Но, на моей практике встречались случаи, когда маркировка отсутствовала, была повреждена или даже не соответствовала реальному направлению навивки вторичной обмотки, что крайне недопустимо.

Неправильное подключение направит вторичный вектор I2 через катушку электросчетчика в противоположную сторону. Тогда счетный механизм станет работать с большими погрешностями.

Чтобы избежать ошибок при подключении ТТ к счетчику необходимо проверить заводскую маркировку клемм электрическими измерениями до выполнения монтажных работ.

Методику этой проверки я подробно привожу ниже по тексту в специальном разделе, посвященном проверкам и наладкам.

Схема подключения счетчика с трансформатором тока: самый редкий вариант

Устройство внутренних цепей однофазного электросчетчика и маркировку клемм для его монтажа показываю ниже.

Схема однофазного счетчика

Из электротехнических устройств внутри корпуса работают катушка тока и напряжения. Они соединены проводами с клеммными выводами, которые расположены слева направо и обозначены цифрами:

  • «1» — вход фазы на счетчик;
  • «2» — вход ноля на счетчик;
  • «3» — выход фазы на нагрузку;
  • «4» — выход ноля на нагрузку.

Винт напряжения при эксплуатации всегда должен быть плотно зажат. Он используется только при метрологических поверках.

Практически все однофазные счетчики, устанавливаемые в жилых зданиях, работают по этой схеме, являясь приборами прямого включения. Они предназначены для учета нагрузок бытовой сети, а она ограничивается действующими нормативами.

Однако ГОСТ 6570-75 предусмотрел возможность совмещения индукционного счетчика с трансформатором тока для сети 220 вольт по следующей схеме.

Универсальный счетчик с трансформатором тока

В ней дополнительно изменяется коммутация токовых цепей:

  • генераторные концы фазы ТТ Л1 и обмотки И1 объединяются на токовом входе счетчика 1;
  • вывод И2 подключается к клемме 2 для создания замкнутого контура во вторичной цепи измерения;
  • Л2 силовой обмотки направляется на шину нагрузки потребителей.

Монтаж нулевого провода и цепей напряжения остается прежним. Для снятия показаний потребуется обычный результат вычисления счетного механизма умножать на коэффициент трансформации используемого ТТ.

В принципе это довольно редкая разработка, на практике мне не пришлось ее увидеть в действии.

Схема подключения трехфазного счетчика с трансформаторами тока: 5 типовых проектов

Вначале напомню структуру электросчетчика на 3 фазы прямого включения. Он состоит их трех одинаковых цепей однофазного счетчика, рассмотренного выше.

Схема трехфазного счетчика

Каждая часть замеряет мощность потребления в своей фазе, а затем их результат учитывается общим счетным механизмом.

Для подключения к цепям ТТ и ТН эта схема может отличаться у различных моделей за счет изменения расположения и чередования клемм. Показываю ее упрощенно без поясняющих надписей.

Схема трехфазного электрического счетчика косвенного включения

Под различные варианты учета нагрузок она подключается разными методиками. Привожу кратко только пять наиболее популярных способов.

Чтобы не затруднять чтение схем, я на них не стану показывать заземление вторичных обмоток токовых цепей. Просто помните, что их надо всегда надежно монтировать.

Схема полной звезды в сети 0,4 кВ

Этот метод используется для трехпроводной и четырехпроводной схемы с напряжением 380 или 220 вольт. Отличия между ними показал черной пунктирной линией, обозначающей нулевой провод цепей напряжения.

Схема подключения трехфазного счетчика с тремя трансформаторами тока

В трехпроводном варианте он просто отсутствует (клемма «10» остается не задействованной), а в четырехпроводном — присутствует. Других отличий нет.

Трансформаторы тока каждой фазы своими линейными выводами врезаются в силовую цепь, а клеммами вторичных цепей подключаются на соответствующие им ввода в счетчик. Например, для фазы «А» И1 коммутируется на «1», а И2 — на «3».

Цепи напряжения фаз подаются с входной клеммы Л1 на свой ввод счетчика: «2», «5» или «8».

Схема полной звезды в высоковольтной сети

Для учета нагрузок высоковольтного оборудования требуется использовать измерительные трансформаторы напряжения (ТН). У них на вторичные цепи выводится 100 вольт.

Первичные обмотки ТН подключаются к питающим шинам силовой нагрузки, а с вторичных — подается питание на электросчетчик.

Схема подключения трехфазного счетчика через три ТТ и три ТН в принципе повторяет предыдущую, но немного усложняется, имеет следующий вид.

Схема подключения трехфазного счетчика с тремя трансформаторами ТТ и ТН

Обозначение черной пунктирной линии несет тот же смысл, что и раньше.

Схема неполной звезды в сети 0,4 кВ

Этот вариант подключения можно использовать ради экономии оборудования за счет исключения одного ТТ. Метод вполне рабочий.

Схема подключения трехфазного счетчика через два трансформатора тока имеет такой вид.

Схема подключения трехфазного счетчика с двумя трансформаторами тока

Во вторичных цепях вывод И1 ТТ1 подключается на клемму «1», а И1 ТТ2 — на «7». Выводы И2 обоих ТТ объединены и подключены к клемме «4». Клеммы «3», «6» и «9» закорочены между собой.

Цепи напряжения на электросчетчик подаются от своих шин.

Схема неполной звезды в сети высоковольтного оборудования

Принцип подключения двух ТТ часто используется на энергетическом оборудовании высоковольтных линий, где для учета мощности применяются измерительные ТН, преобразующие напряжение каждой фазы в безопасную величину 100 вольт.

Здесь имеется определенные недостатки, требующие учета настройки релейных защит при возникновении аварийных ситуаций, связанных с двойным замыканием на землю внутри разных уровней распределения.

Но для обычных воздушных линий в цепях учетов эта схема отлично работает десятилетиями.

Схема подключения трехфазного счетчика с двумя ТТ и тремя ТН

Ее вполне допустимо упростить за счет удаления одного измерительного ТН со средней фазы B.

Схема подключения трехфазного счетчика с двумя ТТ и ТН

Питание цепей напряжения счетчика модернизуется за счет подключения клеммного вывода 5 непосредственно на контур заземления.

Как выбрать трансформатор тока для счетчика: 10 критериев по ГОСТ

Длительная и надежная работа ТТ возможна при соответствии его конструкции:

  1. назначению. (Ориентируемся только на измерительные изделия);
  2. действующему напряжению электропроводки, которое может меняться от 220 вольт до высоковольтных величин;
  3. типу изоляции;
  4. допустимому способу монтажа (в закрытых распределительных устройствах или на открытом воздухе);
  5. величинам действующих токов, учитываемых коэффициентом трансформации;
  6. классу точности;
  7. ряду других требований.

Кроме этого придется уточнить конструкцию первичной обмотки, которая может изготавливаться:

  • стержневой или шинной;
  • с возможностью установки одного витка или нескольких.

Для работы разных цепей измерения, защит или автоматики внутри корпуса ТТ может быть выполнено несколько вторичных обмоток с разными характеристиками. Все их придется учесть, а ненужные надежно зашунтировать.

ГОСТ 7746-2001 таблицей 5 определяет значения 10 основных параметров, обеспечивающих надежную работу ТТ в качестве измерительных устройств для электрических счетчиков.

Таблица 5 ГОСТ 7746 2001

Более подробная информация изложена внутри этого ГОСТ.

Как проверить трансформатор тока: практические наработки бывалого релейщика

Вернемся к конструкции ТТ и представим все, что способно в нем повредиться и мешать нормальной работе. Это:

  1. пробой диэлектрического слоя между обмотками, а также на корпус или магнитопровод;
  2. повреждение изоляции между витками вторичной обмотки, которое приведет к межвитковому замыканию и нарушению коэффициента трансформации;
  3. перепутывание направления навивки обмоток при монтаже за счет ошибок в маркировке или невнимательности персонала;
  4. механический износ контактов;
  5. обрывы провода.

Все проверки ТТ основаны на учете возможности возникновения этих дефектов и призваны обнаружить их появление. Первоначально всегда выполняется внешний осмотр, позволяющий визуально выявить наружные повреждения.

Проверка изоляции трансформатора тока: на что обращать внимание

Собранные полностью токовые цепи должны иметь изоляцию не менее 1 мегаома (МОм). Для ее измерения применяют специальные приборы — мегаомметры. Требования к их конструкции оговорены в технической документации на ТТ. В подавляющем большинстве случаев их выходное напряжение — 1000 вольт.

Измерение изоляции не предназначенными для этих целей приборами, например, современным цифровым мультиметром, выполнять нельзя. У них низкая мощность выходного сигнала. Она не позволит выявить скрытые дефекты.

К измерениям допускается мегаомметр, прошедший метрологическую поверку и испытания изоляции.

Замер изоляции

Им измеряют электрическое сопротивление:

  1. корпуса относительно всех обмоток;
  2. каждой обмотки относительно всех других.

Самый простой и надежный метод прямой проверки ТТ: прогрузка под реальной нагрузкой

Собирается штатная схема включения трансформатора. Его первичная обмотка подключается к силовым цепям, а вторичная — к нагрузке. В обе обмотки устанавливаются точные измерительные приборы: токовые клещи или амперметры.

Проверка трансформатора тока под нагрузкой

На силовую цепь подается напряжение так, чтобы по ней протекал ток I1 с величиной от 0,2 до 1,0 номинального значения. Показания приборов снимаются во всех обмотках.

По результатам измерений делят значение тока первичной обмотки на его величину во вторичной: рассчитывают коэффициент трансформации. При совпадении вычисленного Ктт с заданным техническим паспортом делается вывод об исправности ТТ.

При прогрузке трансформатор работает в реальных условиях. По правилам безопасности его вторичная обмотка должна быть заземлена. Не пренебрегайте этим требованием.

Если на ТТ смонтировано несколько вторичных обмоток, то все они до прогрузки должны быть надежно закорочены или подключены к приборам измерения.

Магнитопроводы многих высоковольтных ТТ нуждаются в заземлении. У них на клеммной колодке имеется специальный зажим с соответствующей маркировкой. Это требование тоже нельзя игнорировать.

Прогрузка с амперметром во вторичной цепи не позволяет выявить дефекты, связанные с нарушением полярности подключения обмоток. Но, использование вольтамперфазоиндикатора (ВАФ) с токовыми клещами поможет измерить угол отклонения вектора тока от начала координат, сделать достоверный вывод.

Замер угла вектора тока

К сожалению, на практике часто довольно сложно воспользоваться методом прогрузки. Поэтому ТТ проверяют иными способами.

Косвенные методы проверки ТТ: 2 доступные технологии

Оценка характеристики намагничивания

Исправность вторичной обмотки и магнитопровода позволяет оценить снятие вольтамперной характеристики (ВАХ) — зависимости величины напряжения в вольтах, замеренной на контактных соединениях вторичной обмотки, от значения, проходящего по ней тока намагничивания I2 в амперах.

Вольтамперная характеристика трансформатора тока

Эти данные приведены в технической документации. Соответствие полученного графика заводским испытаниям свидетельствует об исправности ТТ. При повреждении магнитопровода или возникновении межвиткового замыкания обмотки график пойдет значительно ниже.

Схема сборки проверочного устройства выглядит следующим образом.

Проверка вольтамперной характеристики трансформатора тока

Амперметр и вольтметр должны быть электромагнитной или электродинамической системы для замеров действующих значений синусоид.

Современные нагрузочные устройства типа «Ретом» значительно облегчают сборку схемы для оценки вольтамперной характеристики намагничивания.

При этой проверке цепь первичной обмотки всегда должна быть разомкнута. Иначе график ВАХ буден построен с ошибками.

Непосредственно перед снятием ВАХ и после ее проверки необходимо размагничивать магнитопровод. Это действие выполняют плавным и равномерным увеличением тока во вторичной обмотке с последующим снижением (2-3 цикла).

Проверка полярности выводов вторичной обмотки электрическими методами

Если отсутствует маркировка на выводах, а их несколько, то принадлежность к каждой обмотке легко определить с помощью мультиметра посредством переключения его в режим прозвонки.

Режим прозвонки провода
Обрыв провода

Концы проводов придется подписать, а затем каждой паре выводов определить полярность, соответствующую направлению вектора тока I1 первичной обмотке. Для этого собирается простая схема.

Проверка полярности трансформатора тока

На вторичную обмотку подключается миллиамперметр магнитоэлектрической системы. Желательно, чтобы стрелка его шкалы имела возможность отклоняться вправо и влево от среднего значения, четко реагируя своим положением на направление протекающего тока по измерительной головке.

Однако вполне можно обойтись и стрелочным тестером (цешкой), где стрелка указывает только положительное направление тока. Просто придется быть более внимательным.

Затем на выводы первичной обмотки подключается источник постоянного напряжения с небольшим сопротивлением. Это может быть батарейка или аккумулятор с лампочкой. Раньше, в среде электриков часто пользовались самодельной сборкой, называемой прозвонкой или «Аркашкой».

Зажим крокодил Аркашки цепляли произвольно на одну сторону разомкнутой силовой обмотки, а контактным выводом прикасались к противоположной стороне шины. Обращали внимание на полярность источника: где находится «+» батарейки.

За счет подключения источника напряжения к замкнутой цепи в ней по закону Ома начинает протекать электрический ток.

Его импульс на замыкание трансформируется во вторичную обмотку и воздействует на стрелку миллиамперметра: она отклоняется. Когда ее движение направлено вправо, то это означает, что вектора токов в первичной и вторичной обмотках совпали.

Теперь потребуется отвести батарейку и наблюдать за движением стрелки. Она отклонится влево. Оба этих фактора позволяют сделать вывод и промаркировать выводы И1 и И2: плюс батарейки указывает на клемму Л1, а миллиамперметра — на И1.

Когда стрелка при замыкании отклоняется вначале влево, а во время размыкания вправо, то это просто указывает на то, что токи в обмотках протекают в разных направлениях. Это тоже позволяет маркировать выводы.

Существуют и другие способы проверки полярности трансформаторов тока с помощью специальных проверочных устройств. Их наглядно показывает своим видеороликом Дмитрий, владелец канала «Заметки электрика». Рекомендую обязательно посмотреть.

Этим видеороликом буду заканчивать тему про трансформаторы тока для электросчетчиков. Она довольно обширная. Если у вас еще остались какие-то вопросы или имеется желание поделиться иным мнением, то воспользуйтесь разделом комментариев.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 9954

Комментарии 20

  • Обмотка для стандартного счетчика рассчитана на 5 ампер. Этого вполне хватает для контроля за потреблением освещения небольших помещений типа складов, однако для счётчика, который предназначен для установки в бытовых помещениях больших масштабов, в частности, в квартире или доме с большим количеством комнат, необходимо использовать особые типы обмотки. В таких сетях нагрузка может достигать нескольких десятков и даже сотен ампер. Чтобы не «спалить» счетчик в таких случаях применяются особые трансформаторы. Ещё их называют измерительные трансформаторы .

    • Согласен, Владимир.
      Обычные бытовые счетчики не нуждаются в трансформаторах тока. Когда же нагрузки намного больше пяти ампер, то здесь без ТТ не обойтись. Вот про эти измерительные трансформаторы и рассказываетстатья.

  • Автоматический выключатель Legrand 1-полюсный 63A -1М(тип С) (автомат) Артикул: 003392 Однополюсный автоматический выключатель Легранд DX с характеристикой C, 63А Трансформатор представляет собой сердечник, выполненный из стали, и обмотку на нём. Первичная обмотка изготавливается обычно из проводника большого сечения, который позволяет нормально работать всей системе. Вторая обмотка же подключается к клеммнику и имеет и имеет рассчитанное кол-во витков, которое выводит ток в 5 ампер.

    • Максим, я не понял вашего вопроса. Вы смешали информацию про автоматический выключатель и трансформатор тока. С чем не согласны или что хотите узнать?

  • Здравствуйте, Алексей. Нетривиальная задача. К существующему электромеханическому счетчику (3ф) добавить электронный анализатор. Можно ли для этих аппаратов использовать те же трансформаторы, соединяя соответствующие измерительные цепи последовательно?

    • Здравствуйте, Владимир.
      Стоит учесть, что ТТ является источником тока и ограничен по мощности. Другими словами, его обмотка должна выдержать подключенную к нему нагрузку, работать без перегрева. Ток же от них пойдет последовательно ко всем подключенным датчикам. Если мощности достаточно, то трансформатор будет работать в своем классе точности и на показаниях измерительных приборов это не скажется.
      Подобные схемы последовательного включения нескольких измерительных приборов ко вторичной цепи ТТ широко используются в устройствах релейных защит, автоматики и измерений на всех высоковольтных подстанциях.

      • Извините за повторный пост, Алексей. Вынужден Вас поправить. Трансформатор тока, по всей видимости, имеет высокое внутреннее сопротивление, иначе как при высоких (опасных!!!) напряжениях ток ограничивается 5 Амперами. А счетчики наверное, почти короткозамкнуты по токовой обмотке, иначе были бы на нем потери. Потери, конечно, есть, но очень малые. Для примера, именно для примера, допустим, что ЭДС транса при номинальной нагрузке = 1000В, ток 5А, тогда сопротивление полной цепи 200 Ом, которое равно, допустим, сумме внутр.сопр. транса, равное, допустим, 199,9 Ом и сопр. токовой цепи счетчика 0,1 Ом, тогда ток I=1000/(199,9+0,1)=5,0A. А если соединим последовательно два счетчика, то
        I=1000/(199,9+0,2)=4,9975A, разница в 0,0025, имено на таку. величину будет уменьшена! (не увеличена) МОЩНОСТЬ отобранная у трансформатора!.
        Конечно, приведенные числа взяты с потолка, и зависимости несколько отличаются от приведенных, но логических ошибок я не нахожу.
        И не вижу, причин для Вашей оговорки «…Если мощности достаточно, то…» Причем и где тут мощность, и чья мощность имеется в виду?

        • На этот вопрос отвечу по своему, не буду рассматривать все эти сопротивления…
          ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами. Через магнитопровод передается электрическая энергия от первичной обмотки во вторичную. Конечно, это грубый пример…
          Первичная обмотка обычно — это шина первичной цепи, по которой проходят силовые токи. она на них и рассчитана. Вторичная обмотка выполнена более тонким проводом и рассчитана для работы при более низких токах, например 5 или 1 ампер. В кратковременных аварийных режимах она может выдерживать и большие нагрузки, но они протекают кратковременно… В рабочем же режиме перегружать длительно эту обмотку не следует. иначе она просто станет греться больше допустимой нормы со всеми всеми вытекающими из этого последствиями. Вот это я имел в виду.
          Если же рассматривать параметр мощности, то, допустим в фазном проводе у вас будет протекать ток 5А при 220 вольтах. Вот и считайте мощность нагрузки этой фазы. Она же пойдет через обмотку ТТ и будет ее нагружать.
          Нагрузку создают все подключенные к источнику питания приборы. Она не должна быть превышена.

      • «Подобные схемы последовательного включения нескольких измерительных приборов ко вторичной цепи ТТ широко используются в устройствах релейных защит, автоматики и измерений на всех высоковольтных подстанциях…» Если можно, дайте ссылку на документ или руководство или учебник.

        • Владимир, основным документом по эксплуатации электрических приборов является ПУЭ.
          Однако, наберите в поиске Яндекса или Гугл запрос: «Вторичные цепи трансформаторов тока». Вы увидите множество статей и документов на эту тему. А схемы можете глянуть, например в гугл картинках по тому же запросу. Как пример смотрите здесь http://electricalschool.info/main/kabel/1716-kontrolnye-kabeli-v-jelektroustanovkakh.html
          Хотел скинуть вам часть схем РЗА с токовыми цепями измерений, с которыми пришлось поработать, но после замены ноутбука что-то запутался в своих архивах=))). Ищите самостоятельно

        • Да нашел я.»…ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами. Через магнитопровод передается электрическая энергия от первичной обмотки во вторичную. Конечно, это грубый пример…» Добавлю. Это неправильный пример. Это неправильное представление об устройстве ТТ и принципе эго работы. Жаль, что потратил свое время на этот диалог.

        • Владимир, можете обратиться к учебникам Берковича или Чернобровова по релейной защите. Они подробно объясняют принципы работы ТТ, векторные диаграммы, схемы включения. Я же привел постарался показать своим примером, что там просто две обмотки из провода, разделенных магнитопроводом и вам важно не перегрузить их. Тогда ничего страшного не произойдет. Во всяком случае благодарю за вопросы.

        • Алексей, сначала Вы написали, что «ТТ это две обычных обмотки провода, разделенных изоляторами» ,
          потом сообразили, что что-то не так: «…там просто две обмотки из провода, разделенных магнитопроводом…» , но это тоже не так, ТТ устроены иначе.
          Далее, Вы предостерегаете: «…вам важно не перегрузить их. Тогда ничего страшного не произойдет»
          Из этой фразы можно предположить, что о законе Ома Ваши …понятия слабы… потому, что сии вещи не входят в круг Ваших понятий. К.Прутков.
          Поясню. Если изначально, при штатном подключении, «обмотки» счетчиком не перегружались, то при последовательном включении двух похожих счетчиков ток в последовательной цепи несколько уменьшился бы, соответственно, отбираемая у трансформатора мощность также слегка уменьшилась бы (при тех же условиях).

          О Ваших понятиях говорит также «загадочная» фраза: «…основным документом по эксплуатации электрических приборов является ПУЭ» . Вот это да! А я думал, что в ПУЭ изложены …требования к устройству электрической части освещения зданий, помещений и сооружений различного назначения.. и содержатся требования к электрооборудованию жилых и общественных зданий, зрелищных предприятий, учреждений, спортивных сооружений.
          А документом по эксплуатации являются, например, «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей»
          Похоже, здесь Вы немного не своим делом занимаетесь, …беда, коль пироги начнет печи сапожник.

          Впрочем, лично для Вас это совершенно безопасно, от этого лично для Вас «…ничего страшного не произойдет«, а вот за других — теперь я опасаюсь.
          Похоже, сначала надо спрашивать документ, подтверждающий квалификацию в соответствующей области.

        • Здравствуйте, Владимир. Отвечу последовательно на ваши замечания.
          Как устроены трансформаторы тока я изложил в статье кратко. Вы ее читали. О моем понятии закона Ома можете прочитать здесь и тоже покритиковать. https://electrikblog.ru/online_calculator_zakona_oma/ Буду только рад помощи в освоении электротехники.
          Фразу про две обмотки, изоляторы и магнитопроводы я привел специально вам для того, чтобы показать, что там ничего сложного нет, а не как это все работает. Всегда упрощаю сложные технические процессы дабы пояснить людям какие-то конкретные моменты работы электрического оборудования.
          Думаю, что вряд ли объяснение по Берковичу с приведением векторных диаграмм и погрешностей по величине и углам было бы уместно, да и понятно людям, спрашивающим о нагрузке ТТ.
          Вам же еще раз повторю, что при работе ТТ, как и любой другой электрический прибор, важно не перегрузить его. Тогда он будет работать в своем классе точности. Причем совершенно безразлично количество подключенных к нему нагрузок.
          При этом надо рассматривать не закон Ома, а тот, который связывает протекание тока в проводнике и выделение тепла в нем. Еще раз: нам важнее не перегреть вторичную обмотку ТТ, чем беспокоиться о мизерном повышении сопротивления подключаемых последовательно низкоомных приборов.
          На классе точности ТТ этот процесс практически не сказывается. Он создан для подобного подключения, можете поэкспериментировать.
          Кстати, работая релейщиком на подстанции 330 кВ и проверяя все высоковольтные защиты и цепи измерения, мне постоянно приходилось оценивать исправность ТТ, выявлять и браковать неисправные. Занимался и метрологической поверкой измерительных приборов, имея соответствующую подготовку и удостоверение. Как метролог заявляю, что
          Насчет фраз про ПУЭ и ПТЭ, так вы просто пошли не потому пути и начинаете придираться к словам… зачем и для чего?
          Насчет своего или чужого дела отвечать не собираюсь, как и предъявлять какие-то документы. Это мои личные интересы.
          О других людях советую вам не беспокоиться, они сами способны думать. Лучше решайте собственные задачи.
          Если вам стало интересно не решать свой вопрос с подключением счетчика, а просто потролить, то мне это только на руку. Чем больше в статье комментариев, тем лучше идет ее продвижение в поисковых системах. Да и читателям сайта полезно оценить сложившуюся дискуссию. Я ведь обычный человек, который может оговориться, а наш родной русский язык столь разнообразен и многогранен…

        • Это же просто шедевр творчества, Алексей! «…На этот вопрос отвечу по своему, не буду рассматривать все эти сопротивления» Значит, Вы считаете, что вместо правильного ответа можно ответить «по-своему»?
          Мой «курвиметр» зашкалил!

        • Кстати, курвиметром часто пользовался. Этот прибор для измерения расстояний на карте имеет круговую шкалу, он не может зашкалить… Стрелка все время движется по кругу… Может у вас другой прибор?

        • Зашкаливший «курвиметр» -это была ирония. То есть зашкалил аппарат, который не зашкаливает.
          ток вот он «лег на упоры» и не отлипает. Еще у студиозиусов в ходу другой легендарный КИП, который порой зашкаливает в присутствии хороших рассказчиков. Но он теперь мне недоступен по морально-этическим принципам.

        • С чего Вы взяли, что при 5А напряжение на нагрузке 220В? Это ведь значит, что при номинальном токе на трехфазном счетчике рассеивается более 3кВт!!!
          Непохоже, чтобы это было именно так, почему-то я никогда не видел раскаленных, пышущих жаром счетчиков.
          Может быть, 220В напряжение на нагрузках, токи в которых малы, а приличные токи в 5А протекают по другим цепям и напряжения на этих участках совсем маленькие? Недаром часто счетчики соединяют 10, например, проводниками!

        • При пяти амперах нагрузки и 220 вольтах мощность на фазе будет чуть больше киловатта. Она пойдет по первичной обмотке ТТ, а не через счетчик. Сквозь счетчик идет ток вторичной обмотки. Он уменьшен на величину коэффициента трансформации.
          В вашем случае трехфазного счетчика эта мощность утраивается.
          Для примера: в высоковольтных цепях используются измерительные ТТ с током 5 или 1 ампер и ТН на 100 вольт. Через них пускают первичную мощность на все измерительные приборы.

  • Здравствуйте, Алексей. Нетривиальная задача. К существующему электромеханическому счетчику (3ф) добавить электронный анализатор. Можно ли для этих аппаратов использовать те же трансформаторы, соединяя соответствующие измерительные цепи последовательно?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *