русский english беларуская
Трансформаторы тороидальные, магнитопроводы, измерительные трансформаторы. Производство. Катушки индуктивности.

НАША ПРОДУКЦІЯ

Трансформаторы тока измерительные
Трансформаторы на заказ Производство трансформаторов


ВИРОБНИЦТВО ТРАНСФОРМАТОРІВ



Котушка індуктивності каркасна.
Котушка індуктивності каркасна.


Продукція нашого підприємства

Вимірювальні трансформатори струму. Виробництво.

трансформатори вимірювальні

► застосування, експлуатація вимірювальних трансформаторів струму

К вимірювальних трансформаторів струму пред'являються високі вимоги по точності. Часто трансформатор струму виконують з двома і більше групами вторинних обмоток: одна використовується для підключення пристроїв захисту, інша, більш точна - для підключення засобів обліку і вимірювання (наприклад, електричних лічильників).

Вторинні обмотки трансформатора струму обов'язково навантажуються. Якщо вторинні обмотки не навантажені, на них виникає висока напруга, достатню для пробою ізоляції трансформатора, що призводить до виходу трансформатора з ладу, а також створює загрозу життю обслуговуючого персоналу. Крім того, через зростаючих втрат в осерді магнитопровод трансформатора починає перегріватися, що так само може привести до пошкодження (або, як мінімум, до зносу) ізоляції та подальшого її пробою. З цих причин під час експлуатації трансформатора струму вторинну його обмотку можна тримати розімкнутої.

Нормальним режимом роботивимірювального трансформатора струму є режим короткого замикання його вторинному ланцюзі (наприклад, для трансформатора струму з номінальною потужністю вторинної навантаження S2н = 5 ВА і номінальним вторинним струмом I2н = 5А, максимальна зовнішня навантаження у вторинному ланцюзі не повинна перевищувати номінальну: Z2max < Z2н = S2н/I2н2 = 5/52 = 0,2 Ом). Максимальне навантаження вторинного ланцюга Z2max дорівнює сумі опорів проводів Z2пр (в режимі КЗ можна нехтувати опором проводів) і опору Z2ІП послідовних ланцюгів підключаються до трансформатора струму вимірювальних приладів: Z2max = Z2пр + Z2ІП. В цьому режимі по вторинному ланцюзі трансформатора струму проходить індукований струм I2, який своєю магніторушійної силою створює в магнитопроводе вторинний потік магнітної індукції Ф2, спрямований по закону електромагнітної індукції зустрічно потоку магнітної індукції Ф1, що генерується магніторушійної силою струму первинної ланцюга I1 (рис.6.1). В результаті в осерді в стаціонарному режимі встановлюється порівняно слабкий сумарний номінальний потік магнітної індукції Ф 0 = Ф1-Ф2 (він становить 2-3% від Ф1), який індукує у вторинній обмотці невелику ЕРС (не більше 1 В), що підтримує струм у вторинному ланцюзі в діапазоні (0-100)% від номінального струму I2н пропорційний значенню струму первинної ланцюга I1= (1-100)% I1н. Струм первинної ланцюга не залежить від навантаження вторинного ланцюга та може змінюватися від нуля до номінального, а в разі короткого замикання в первинному ланцюзі (Z1 = 0) перевершувати номінальний в десятки разів. В цьому випадку безпеку вторинних ланцюгів і їх навантажень забезпечується за рахунок входження сердечника трансформатора струму в насичення - при цьому допустиме перевантаження визначається коефіцієнтом безпеки трансформатора струму, рівним зазвичай 3..5.

Якщо вторинну ланцюг трансформатора струму розімкнути (аварійний режим), то зникнення вторинного струму I2 і створеного ним магнітного потоку Ф2 призведе до значного зростання магнітного потоку Ф0 = Ф1 від магніторушійної сили струму первинної ланцюга і, відповідно, збільшення ЕРС у вторинній обмотці (до декількох кіловольт ), що може викликати пробою ізоляції і небезпека ураження струмом для обслуговуючого персоналу. Крім того, при великому магнітному потоці, істотно відрізняється від номінального, різко збільшуються втрати в осерді, трансформатор починає вібрувати (гудіти) і нагріватися, що є, зокрема, однією з причин раннього старіння його магнітопроводу. Тому при експлуатації не можна допускати розриву вторинному ланцюзі трансформатора струму при наявності навантаження у абонента (Z1 <> 0), а при необхідності заміни лічильника, підключеного до трансформатора, вторинну обмотку трансформатора попередньо необхідно закоротити (сучасні трансформатори струму містять для цього у вторинній ланцюга спарені клеми).

З теорії роботи трансформатора струму слід, що його похибки (струмовий похибка, або похибка дійсного коефіцієнта трансформації, і кутова похибка - різниця фаз між струмами первинної і вторинної ланцюга) визначаються двома факторами: обмеженою магнітною проникністю? магнітопроводу і кінцевим, ненульовим значенням величини вторинної навантаження. Якби магнітна проникність? сердечника була б нескінченною (що означало б, що його магнітне опір дорівнює нулю), або вторинна навантаження нульовий (режим повного короткого замикання), то похибки були б нульові. На практиці не виконуються обидві умови.

Разом з тим похибки трансформатора струму тим менше, чим менше магнітне опір магнітопроводу, тобто більше магнітна проникність матеріалу, більше перетин сердечника і менше його довжина, а також чим менше його вторинне навантаження. Важливо враховувати те, що магнітна проникність? феромагнітного матеріалу, залежить від напруженості магнітного поля (в залежності від її величини можна говорити про слабкі, середніх і сильних полях), і графік цієї залежності має колоколообразний вид: з малим значенням? н в малих полях, максимальним значенням? max в середніх полях і знову ж мінімальним значенням в сильних полях. Оскільки трансформатори струму працюють в сталому режимі в малих полях, то для них істотно використання матеріалу не тільки з великою максимальною магнітною проникністю, але і високою початковою магнітною проникністю.

Ці якості сповна забезпечують нанокристалічні сплави. Саме високою початковою магнітною проникністю, лінійністю характеристик намагнічування і вузькою петлею гистерезиса пояснюється стійкість метрологічних характеристик вимірювального трансформатора струму з магнитопроводами з нанокристалічних сплавів до намагнічування постійним струмом: повне перемагнічування сердечника при подачі змінного струму відбувається у них вже при малій напруженості магнітного поля і значеннях первинного струму 1-2% I1н. Для сердечників з електротехнічної сталі цього домогтися важко навіть за рахунок збільшення перерізу магнітапровода. В цілому нанокристалічні сердечники характеризуються меншою матеріаломісткістю, габаритами і вагою в порівнянні з сердечниками з електротехнічної сталі для аналогічних за номенклатурою трансформаторів струму.


Вимірювальні трансформатори струму.