| Измерительные трансформаторы служат для понижения тока или напряжения первичной цепи электроустановки до значения, необходимого для питания катушек измерительных приборов, реле защиты и автоматики, приборов сигнализации и некоторых других цепей. Подключение приборов и реле через измерительные трансформаторы надежно изолирует их от цепей высокого напряжения, чем обеспечивается безопасность обслуживания. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов заземляют для защиты эксплуатационного персонала, а также для предотвращения повреждений приборов и реле, присоединенных к вторичной обмотке, в случае пробоя изоляции между обмотками (первичной и вторичной). Измерительные трансформаторы применяют также в цепях напряжением ниже 400 В; например, для непосредственного измерения токов более 100 А потребовались бы тяжелая конструкция измерительного прибора и сложная подводка, а с применением измерительного трансформатора измерения ведутся токами до 5 А. Включение приборов через измерительные трансформаторы вносит некоторую погрешность в ре- результаты измерения (до 1,5—2,5% измеряемой величины).
Измерительные трансформаторы разделяются на трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Трансформаторы тока предназначены для питания токовых обмоток (последовательно включенных катушек) измерительных приборов и реле. Конструктивно трансформатор тока состоит из замкнутого сердечника, набранного из тонких листов электротехнической стали, и двух обмоток. Первичную обмотку, состоящую из одного или нескольких витков большого сечения, рассчитанного на номинальный ток трансформатора тока, включают последовательно в цепь, где должен измеряться ток, а к вторичной обмотке также последовательно проводами сравнительно небольших сечений, в основном 1,5 и 2,5 мм2, присоединяют токовые катушки приборов и реле. Число витков в первичной и вторичной обмотках должно быть таким, чтобы ток во вторичной обмотке составлял 5 А при номинальном токе в первичной обмотке.
Вторичную обмотку надежно изолируют от первичной, при этом вторичные обмотки, не присоединенные к приборам, должны быть замкнуты накоротко и заземлены непосредственно на зажимах трансформатора тока.
Конструктивно трансформаторы тока изготовляют трех основных типов — проходные, опорные и катушечные, которые могут быть одно- и многовитковыми с одним или двумя сердечниками. По допустимой погрешности трансформаторы тока подразделяют на пять классов; в промышленных электроустановках применяют в основном трансформаторы тока классов 0,5; 1 и 3.
Рассмотрим устройство трансформатора типа ТПОФ-10, показанное на рис. 22,а. Обозначение трансформатора тока ТПОФ-10 расшифровывается так: Т— трансформатор тока, П— проходной, О— одновитковый, Ф— с фарфоровой изоляцией; число 10 обозначает номинальное напряжение, кВ (10 кВ). К основному обозначению добавляется число, указывающее класс точности. Для трансформаторов тока, имеющих два сердечника, дополнительно указывают дробью классы точности и номинальный первичный ток в амперах. Добавление букв означает: У— усиленный по термической стойкости, Д— трансформатор имеет специальное исполнение для дифференциальной защиты и 3—трансформатор предназначен для защиты от замыканий на землю.
Первичной обмоткой трансформатора тока ТПОФ-10 служит круглый медный стержень (или медная труба) 4, проходящий сквозь фарфоровый изолятор 5. Изолятор имеет цилиндрическую форму и изолирует первичную обмотку от вторичной и заземленных частей.
Начало и конец вторичной обмотки — И1 и И2— выведены к специальным зажимам, расположенным на боковой части корпуса. При направлении тока в первичной обмотке от JI1 и JI2 вторичный ток по внешней цепи проходит от И1 к И2.
Сердечник трансформатора изготовлен из намотанных спиралью лент трансформаторной стали. Передний прямоугольный фланец 2 служит для крепления изолятора, а также всего трансформатора на месте установки.
Рис. 22. Общий вид трансформаторов тока.
а —ТПОФ-10; б — ТПЛ-10; 1 — изоляционная колодка; 2 — передний фланец; 3 — кожух; 4 — стержень; 5 — изолятор; 6 — табличка с техническими данными; 7 — болт заземления.
На фланце установлены изоляционные колодки / с контактными зажимами вторичной цепи, болт заземления 7 и табличка 6 с техническими данными.
Номинальный вторичный ток этих трансформаторов 5 А (специальные исполнения для защиты от замыканий на землю имеют вторичный ток 10 А).
Как пример катушечного трансформатора тока рассмотрим трансформатор с литой изоляцией ТПЛ-10 (рис. 22,6). Этот трансформатор может быть использован также и как проходной, поэтому в его обозначении имеется и буква П; буква Л обозначает наличие литой изоляции (из эпоксидного компаунда).
Трансформаторы тока ТПЛ-10 состоят из одного или двух прямоугольных сердечников из трансформаторной стали, на верхний стержень которых надета вторичная обмотка, намотанная из изолированного провода. Сверху вторичной обмотки размещена первичная, которую на малые токи выполняют из изолированного провода, а на большие — из неизолированной меди, витки которой изолируют между собой электрокартоном.
Первичная обмотка изолирована от вторичной и от заземленных частей эпоксидным компаундом. Габариты и масса трансформаторов тока с литой изоляцией типа ТПЛ (ТПОЛ) значительно меньше, у трансформаторов тока с фарфоровой изоляцией типа ТПФ (ТПОФ), и поэтому последние в настоящее время практически не выпускаются.
В цепях напряжением до 500 В для измерения токов и мощности, а также учета энергии применяют катушечные опорные трансформаторы тока простой конструкции, состоящие из магнитопровода, на который наложены две обмотки (первичная для включения в измеряемую цепь и вторичная для присоединения приборов). |
