Токови трансформатори: конструкция, принцип действие и видове

Токовите трансформатори се използват широко в съвременната енергетикато оборудване за промяназлични електрическираметри при запазване основните им стойности.ботата оборудването се основава закона за индукцията, който се отнася загнитни и електрически полета, които се променят синусоидално. Трансформаторът преобразува стойността първичния ток по отношение модулацията и предаването ъгъла пропорционално суровитенни. Изборът оборудване трябва сеправи въз основа областта приложение и броя свързаните потребители.

Какво представлява токовият трансформатор?

Те се използват в промишлеността, комуналното и гражданското строителство, индустрията и други области за прилагане ток с определени физическираметри.прежението се подава къммотките първичнатамотка, където в резултатгнитното излъчване се генерира променлив ток. Същото лъчение преминава през останалитемотки, поради което силите ЕМП се движат и когато вторичнитемотки се свържаткъсо или към електрическата верига, в системата се появява вторичен ток.

Съвременните токови трансформатори позволяват преобразуване енергията покъвчин, че използването ѝ не води до повреда оборудването, което я използва. Освен това теват възможност за измерване по-високитоварвания приксимална безопасност зашините и персонала, тъйто първичната и вторичнатамоткадеждно изолирани една от друга.

Закви трансформатори?

Лесно е сезбере закво е полезен токовият трансформатор: приложенията му обхващат всички области, в които се трансформират енергийни стойности. Тези устройства спомагателни устройства, които се използватралелно с измервателни уреди и релета за създаване верига за променлив ток. В тези случаи трансформаторите преобразуват енергията, за улеснят дешифриранетораметрите или свързването оборудване сзличнирактеристики в една и съща верига.

Трансформаторите имат и измервателна функция: те се използват за пускане електрически вериги с по-високипрежения, към които трябва се свържат измервателни уреди, но това не е възможно сеправи директно. Тяхната основна функция е предават информация за стойностите тока към измервателните уреди, свързани към вторичнатамотка. Той позволява същока се следи токът във веригата: когато се използва релето и се достигнексималната стойност тока, се активира защита, която изключва оборудването, за се предотврати изгаряне ираняване персонала.

Принципбота

Работата това оборудване се основава закона за индукцията, при който към първичнитемотки се подавапрежение и токът преодолява съпротивлението, създадено отмотката, което води до предаванегнитния поток къмгнитнатамотка. Токът е перпендикулярен тока,то по тозичин загубите се свеждат до минимум, а при преминаването му през вторичнитемотки се активира ЕМП. Това индуцира в системата ток, който е по-голям от съпротивлениетомотката, ипрежението в изходния край вторичнитемоткималява.

Най-простият дизайн трансформатор се състои от метална сърцевина и двойкамотки, които не свързани помежду си иправенито изолирани проводници. В някои случаитоварването преминавамо върху първичнатамотка, но не и върху вторичната: това екареченият режим празен ход. Ако към вторичнатамотка се свърже оборудване, консумиращо енергия, презмотките протича ток и се създава електродвижеща сила. ЕМП се определя от броямотките. Съотношението електродвижещата сила за първичните и вторичнитевивки е известното коефициент трансформация, който се изчислява от съотношението броявивките. Възможно е се регулира крайнотопрежение чрез промяна броя първичните или вторичнитевивки.

Класификация токовите трансформатори

Съществуват няколко вида токови трансформатори, които се класифицират според редица критерии, включително предназначение,чин монтаж, брой стъпки преобразуване и другиктори. Тезираметри трябва се вземат под внимание преди избора токов трансформатор:

• Цел. Това се използва зазграничаване моделите за измерване, междинни модели и модели за защита.пример междинните трансформатори се използват за свързване устройства за изчислителни операции в системи за релейна защита и други вериги. Отделнитебораторни трансформатори, които осигуряват по-голяма точност показателите, имат голям брой коефициенти преобразуване.
• Метод инсталиране. Съществуват трансформатори за външен и вътрешен монтаж: те немо изглеждатзлично, но и иматзлични показатели за устойчивост външни влияния (например устройствата за външна употреба имат защита срещулежи и температурни колебания).зграничават се същока трансформатори, монтирани подложка, и преносими трансформатори; последните със сравнително ниско тегло измери.
• Типмотка. Трансформаторите могат бъдат едноволтови и многоволтови, с бобина, сърцевина или шина.кто първичната,ка и вторичнатамотка могат бъдатзлични, а изолацията (суха, порцеланова,келитова,слена, комбинирана и т.н.) също езлична.
• Нивото етапите трансформация. Оборудването може бъде едностепенно или двустепенно (каскадно),то границатапрежението от 1000 V може бъде минимална иликсимална.
• Дизайн. Според този критерий има два вида токови трансформатори -слени и сухи. В първия случаймотките игнитната сърцевина семират в резервоар, съдържащ специалнаслена течност: тя играе ролята изолация и позволява се регулиработната температура средата. Във втория случай охлаждането е въздушно икива системи се използват в промишлени и жилищни сгради, тъйтослените трансформатори не могат се монтират вътре поради повишения риск от пожар.
• Видпрежение. Трансформаторите могат бъдат понижаващи и повишаващи: в първия случайпрежението първичнатамотка семалява, а във втория случайпрежението се увеличава.
• Другчин за класифициране е се избере токов трансформатор според мощността му. Тозираметър зависи от предназначението оборудването, броя свързаните потребители и технитерактеристики.

Параметри ирактеристики

Когато избиратекова оборудване, трябва вземете предвид основните техническираметри, които влияят върху обхвата приложенията изходите. Основнитерактеристики:

• Номиналнотоварване или мощност: изборът може сеправи,то се използва сравнителнатаблицарактеристиките трансформатора. Стойността тозираметър определя другите стойности тока, тъйто е строго стандартизирана и служи за определяне правилното функциониране оборудването в избрания клас точност.
• Номинален ток.зи стойност определя колко дълго устройството може функционира, без прегрее до критични температури. Трансформаторното оборудване обикновено има значителен топлинен резерв иботи нормално при претоварване до 18-20%.
• Напрежение.зи стойност ежна зачеството изолациятамотката и осигурява безпроблемното функциониранешината.
• Грешки. Това явление се дължигнитния поток; стойността грешката езликата между точния първичен и вторичен ток. Увеличениятгнитен поток в сърцевината трансформатора допринася за пропорционално увеличаване грешката.
• Коефициентът трансформация, който представлява съотношението тока в първичнатамотка към тока във вторичнатамотка. Реалната стойност коефициента сезличава от номиналната с величина,вна степента загуба преобразуване енергията.
• Пределна кратност, изразенато отношение действителния първичен ток към номиналния ток.
• Множественост тока, възникващ вмотките вторичнатамотка.

Ключовитенни токовия трансформатор се определят от диаграматактора мощността: това позволява се изследватрактеристиките оборудването взлични режимибота - от празен ход до пълнотоварване.

Основните стойности отбелязани върху корпуса устройството чрез специалнаркировка. Той може съдържа и информация зачина повдигане и монтиране оборудването, предупредителна информация за високопрежение вторичнитемотки (над 350 волта), информация заличието заземителна подложка. Преобразувателят енергия серкира със стикер или с боя.

Възможни неизправности

Както и всяко друго оборудване, трансформаторите се повреждат от време време и изискват експертна поддръжка с диагностика. Преди проверите устройството, ежно знаетекви неизправности възникват икви знаци им съответстват:

• Неравномерен шум в корпуса, пращене. Това явление обикновено показва прекъсване заземителния елемент, припокриване корпуса отвивките или слабо притискане листовете, служещи загнитна сърцевина.
• Прекомерногряване корпуса, повишен ток от страната консуматора. Проблемът може бъде причинен от къси съединения вмотката поради износване или механично увреждане изолационния слой, чести претоварвания в резултат къси съединения.
• Напукани изолатори, плъзгащи сезряди. Те възникват в случай производствени неизправности, които не открити преди пускането в експлоатация, чужди тела и припокриванезови проводници сзлични стойности.
• Емисиисло, при които сезкъсва мембраната конструкцията изпускателната система. Проблемът се дължи междуфазно късо съединение, причинено от износване изолацията, спад в нивотослото, спадпрежението или поява свръхтокове, при условие че възникне късо съединение от край до край.
• Изтичанесло от уплътненията под трансформатора или в крановете трансформатора. Основните причини за това дефектно заваряване компонентите, слаби уплътнения,зрушени уплътнения или неизтритипи клапаните.
• Активиране релето за защита отз. Това явление възниква, когатослото сезлага поради повреда вмотката, отворена верига, изгаряне контактите превключвателя или в случай късо съединение към корпуса трансформатора.
• Изключване релето за защита отз. Проблемът се дължи активнотозлаганеслената течност в резултат междуфазна повреда, вътрешно или външно пренапрежение или порадикаречения "стоманен пожар".
• Изключена диференциална защита.зи неизправност възниква при повреда в корпуса захранващото устройство, при застъпванезите или в други случаи.

За се увеличиксимално функционалността уреда, трябва се извършват редовни проверки с помощта термовизионнамера: оборудването може диагностицира влошаванечеството контактите ималяванеботната температура. По време проверката специалистите извършват следните операции:

• 1. Отчитанепрежението и тока.
  2. Проверка зареждането с помощта външен източник.
  3. Определянераметрите вботната верига.
  4. Изчисляване коефициента трансформация, сравнение и анализ стойностите.

Изчисляване трансформатор

Основният принцип се определя от формулата U1/U2=n1/n2, чиито елементи се дешифрират,кто следва:

• U1 и U2преженията първичната и вторичнатамотка.
• n1 и n2 съответно броят първичната и вторичнатамотка.

За определяне площтапречното сечение сърцевината се използва друга формула: S=1,15 * √PМощността се измерва въвтове, а площта - в квадратнинтиметри. Ако сърцевината, използвана в оборудването, е с формата буквата S, площтапречното сечение се изчислява за средната сърцевина. За определитевивките вмотката първичното ниво, използвайте формулата n=50*U1/S, Когато компонент 50 не е неизменен, се препоръчва вместо него се използва стойност 60, за се предотвратят електромагнитни смущения в изчисленията. Друга формула е d=0,8*√Iкъдето d епречното сечение проводника, а I е индексът интензитета тока, се използва за изчисляване диаметърабела.

Изчислените стойности закръгленигоре (например изчислената мощност от 37,5 W е закръгленадолу до 40). Закръглянето е допустимомогоре. Всички горепосочени формули се използват за избор трансформатори,ботещи в мрежа 220 V; при изграждане високочестотни линии се използват другираметри и методи за изчисление.

Свързани статии: