ретінде белгілі аспаптық трансформатортөмен кернеулі ток трансформаторы(CT) тізбектегі жоғары айнымалы токты (AC) өлшеуге арналған. Бұл құрылғы қайталама орамасында пропорционалды және қауіпсіз токты генерациялау арқылы жұмыс істейді. Стандартты аспаптар осы төмендетілген токты оңай өлшей алады. А-ның негізгі қызметіток трансформаторыжоғары, қауіпті ағындарды түсіру болып табылады. Ол оларды бақылау, өлшеу және жүйені қорғау үшін тамаша қауіпсіз, басқарылатын деңгейлерге айналдырады.
Негізгі қорытындылар
- Төмен кернеуток трансформаторы(CT) жоғары электр қуатын қауіпсіз өлшейді. Ол үлкен, қауіпті токты шағын, қауіпсіз токқа өзгертеді.
- КТ екі негізгі идеяны пайдалана отырып жұмыс істейді: электр қуатын жасайтын магниттер және арнайы сымдарды санау. Бұл оларға электр қуатын дұрыс өлшеуге көмектеседі.
- Сондаәртүрлі КТ түрлері, жаралы, тороидальды және бар түрлері сияқты. Әрбір түрі электр қуатын өлшеуге арналған әртүрлі қажеттіліктерге сәйкес келеді.
- Электр тогы өтіп жатқанда КТ екінші сымдарын ешқашан ажыратпаңыз. Бұл өте жоғары, қауіпті кернеуді тудырып, зиян келтіруі мүмкін.
- Дұрыс КТ таңдау дұрыс өлшемдер мен қауіпсіздік үшін маңызды. Қате КТ қате шоттарды немесе жабдықты зақымдауы мүмкін.
Төмен вольтты ток трансформаторы қалай жұмыс істейді?
Атөмен кернеулі ток трансформаторыфизиканың екі негізгі қағидасы бойынша жұмыс істейді. Біріншісі - ток тудыратын электромагниттік индукция. Екіншісі - бұл токтың шамасын анықтайтын айналымдар қатынасы. Бұл ұғымдарды түсіну КТ жоғары токтарды қалай қауіпсіз және дәл өлшейтінін көрсетеді.
Электромагниттік индукция принципі
Оның негізінде төмен кернеулі ток трансформаторы жұмыс істейдіФарадейдің электромагниттік индукция заңы. Бұл заң өзгермелі магнит өрісі жақын маңдағы өткізгіште электр тогын қалай тудыратынын түсіндіреді. Процесс белгілі бір ретпен жүреді:
- Айнымалы ток (AC) бастапқы өткізгіш немесе орам арқылы өтеді. Бұл бастапқы тізбек өлшеуді қажет ететін жоғары токты өткізеді.
- TheАйнымалы ток ағыны тұрақты өзгеретін магнит өрісін тудырадыөткізгіштің айналасында. Аферромагниттік ядроКТ ішінде осы магнит өрісін бағыттайды және шоғырландырады.
- Бұл өзгермелі магнит өрісі магнит ағынының өзгеруін тудырады, ол екінші реттік орама арқылы өтеді.
- Фарадей заңына сәйкес, магнит ағынының бұл өзгерісі кернеуді (электр қозғаушы күш) және, демек, екінші реттік орамдағы токты тудырады.
Ескерту:Бұл процесс тек айнымалы токпен (AC) жұмыс істейді. Тұрақты ток (тұрақты ток) тұрақты, өзгермейтін магнит өрісін тудырады. А жоқөзгертумагнит ағынында индукция болмайды, ал трансформатор қайталама ток шығармайды.
Айналымдар қатынасының рөлі
Айналу коэффициенті КТ жоғары токты басқарылатын деңгейге дейін төмендететін кілт болып табылады. Бұл арақатынас бастапқы орамдағы сым бұрылыстарының санын (Np) қайталама орамдағы бұрылыстар санымен (Ns) салыстырады. КТ-да екінші реттік орамның бастапқы орамаға қарағанда көп бұрылыстары бар.
Theорамдардағы ток айналымдардың қатынасына кері пропорционал. Бұл дегеніміз, ақайталама орамдағы бұрылыстардың көп саны пропорционалды төмен қайталама токқа әкеледі. Бұл қатынас келесіге сәйкес келедіТрансформаторлар үшін негізгі амп-бұрылу теңдеуі.
Бұл қатынастың математикалық формуласы:
Ap / As = Ns / NpҚайда:
Ap= Бастапқы токAs= Екінші токNp= Бастапқы бұрылыстар саныNs= Екінші айналымдар саны
Мысалы, рейтингі 200:5А болатын КТ 40:1 (200-ді 5-ке бөлгенде) айналымдар қатынасына ие. Бұл дизайн бастапқы токтың 1/40 бөлігін құрайтын қайталама ток шығарады. Егер бастапқы ток 200 ампер болса, қайталама ток қауіпсіз 5 ампер болады.
Бұл арақатынас КТ дәлдігіне және оның «жүктеме» деп аталатын жүктемені өңдеу қабілетіне де әсер етеді.Жүктеме - бұл жалпы кедергі (қарсылық)қайталама орамға қосылған есепке алу аспаптарының. КТ көрсетілген дәлдігін жоғалтпай осы ауыртпалықты көтере алуы керек.Төмендегі кестеде көрсетілгендей, әртүрлі арақатынастардың әртүрлі дәлдік көрсеткіштері болуы мүмкін.
| Қол жетімді коэффициенттер | Дәлдік @ B0,1 / 60 Гц (%) |
|---|---|
| 100:5А | 1.2 |
| 200:5А | 0.3 |
Бұл деректер белгілі бір қолданба үшін қажетті өлшеу дәлдігіне қол жеткізу үшін тиісті айналымдар қатынасы бар КТ таңдау маңызды екенін көрсетеді.
Негізгі компоненттер және негізгі түрлері
Әрбір төмен вольтты ток трансформаторы жалпы ішкі құрылымды бөліседі, бірақ нақты қажеттіліктер үшін әртүрлі конструкциялар бар. Негізгі компоненттерді түсіну - бірінші қадам. Осы жерден біз негізгі түрлерді және олардың бірегей сипаттамаларын зерттей аламыз. Төмен вольтты ток трансформаторы құрастырылғанүш маңызды бөлікбұл бірге жұмыс істейді.
Өзек, орамдар және оқшаулау
КТ функционалдығы үйлесімді жұмыс істейтін үш негізгі компонентке байланысты. Әрбір бөлік трансформатордың жұмысында ерекше және маңызды рөл атқарады.
- Негізгі:Кремний болат өзегі магниттік жолды құрайды. Ол бастапқы ток тудыратын магнит өрісін шоғырландырып, оның қайталама ораммен тиімді байланысын қамтамасыз етеді.
- Орамдар:КТ екі орама жиынтығынан тұрады. Бастапқы орамда өлшенетін жоғары ток өткізіледі, ал екінші реттік орамда төмендетілген, қауіпсіз ток шығару үшін сымның көптеген бұрылыстары бар.
- Оқшаулау:Бұл материал орамдарды өзектен және бір-бірінен ажыратады. Ол электр тұйықталуын болдырмайды және құрылғының қауіпсіздігі мен ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз етеді.
Жара түрі
Жара түріндегі КТ өзекке тұрақты орнатылған бір немесе бірнеше бұрылыстардан тұратын бастапқы ораманы қамтиды. Бұл дизайн өздігінен жасалған. Жоғары ток тізбегі осы бастапқы орамның терминалдарына тікелей қосылады. Инженерлер жаралы типті КТ-ны пайдаланадыдәл өлшеу және электр жүйелерін қорғау. Олар жиі таңдаладыдәлдік пен сенімділік маңызды болып табылатын жоғары вольтты қолданбалар.
Тороидальды (терезе) түрі
Тороидальды немесе «терезе» түрі - ең көп таралған дизайн. Оның айналасына оралған қайталама орамасы бар пончик тәрізді өзегі бар. Бастапқы өткізгіш КТ құрамына кірмейді. Оның орнына жоғары ток кабелі немесе шиналар орталық саңылаудан немесе «терезеден» өтеді, бір айналымды бастапқы орама ретінде әрекет етеді.
Тороидальды КТ-ның негізгі артықшылықтары:Бұл дизайн басқа түрлерге қарағанда бірнеше артықшылықтар береді, соның ішінде:
- Жоғары тиімділік, жиі арасында95% және 99%.
- Неғұрлым ықшам және жеңіл құрылыс.
- Маңайдағы құрамдас бөліктер үшін төмендетілген электромагниттік кедергі (EMI).
- Өте төмен механикалық гуіл, нәтижесінде тыныш жұмыс.
Жолақ түрі
Штанга түріндегі ток трансформаторы - бұл бастапқы орам құрылғының ажырамас бөлігі болып табылатын ерекше дизайн. Бұл түрге ядроның ортасынан өтетін әдетте мыс немесе алюминийден жасалған жолақ кіреді. Бұл жолақ ретінде әрекет етедібір айналымды бастапқы өткізгіш. Бүкіл жинақ берік, оқшауланған корпустың ішінде орналасқан, бұл оны берік және дербес блокқа айналдырады.
Штанга түріндегі КТ құрылысы сенімділік пен қауіпсіздікке, әсіресе электр қуатын тарату жүйелерінде назар аударады. Оның негізгі элементтеріне мыналар жатады:
- Негізгі дирижер:Құрылғыда негізгі орама ретінде қызмет ететін толық оқшауланған жолақ бар. Бұл оқшаулау, көбінесе шайырлы қалыптау немесе пісірілген қағаз түтік, жоғары кернеуден қорғайды.
- Екінші орам:Сымның көп бұрылыстары бар қайталама орам ламинатталған болат өзекке оралған. Бұл дизайн магниттік шығындарды азайтады және токтың дәл өзгеруін қамтамасыз етеді.
- Негізгі:Өзек магнит өрісін бастапқы жолақтан екінші реттік орамға бағыттап, индукция процесін қамтамасыз етеді.
Орнату артықшылығы:Төменгі кернеулі ток трансформаторының негізгі артықшылығы оның қарапайым орнатылуы болып табылады. Ол шинаға тікелей орнатуға арналған, бұл орнатуды жеңілдетеді және сымдарды қосудағы ықтимал қателерді азайтады. Кейбір үлгілерде тіпті абөлінетін ядро немесе қысқыш конфигурация. Бұл техниктерге электр қуатын ажыратпай, бар шина айналасында КТ орнатуға мүмкіндік береді, бұл оны жобаларды қайта жабдықтау үшін өте қолайлы етеді.
Олардың ықшам және берік дизайны оларды коммутациялық құрылғылар мен қуат тарату панельдерінің ішіндегі шектеулі және талап етілетін орталарға тамаша сәйкес етеді.
Қауіпсіздіктің маңызды ескертуі: Қосалқы тұйықталуды ешқашан ашпаңыз
Негізгі ереже кез келген ток трансформаторын қауіпсіз өңдеуді реттейді. Техниктер мен инженерлер ешқашан негізгі өткізгіш арқылы ток өткен кезде қайталама орамның ашық тұйықталуына жол бермеуі керек. Екінші терминалдар әрқашан жүкке (оның ауыртпалығына) қосылуы немесе қысқа тұйықталуы керек. Бұл ережені елемеу өте қауіпті жағдайды тудырады.
КТ-ның алтын ережесі:Бастапқыға қуат бермес бұрын әрқашан қайталама тізбектің жабылғанына көз жеткізіңіз. Есептегішті немесе релені белсенді тізбектен алып тастау керек болса, алдымен КТ екінші терминалдарын қысқа тұйықталу керек.
Бұл ескертудің физикасын түсіну қауіптің ауырлығын көрсетеді. Қалыпты жұмыс кезінде екінші ток біріншілік магнит өрісіне қарсы тұратын қарсы магнит өрісін жасайды. Бұл қарсылық ядродағы магнит ағынын төмен, қауіпсіз деңгейде ұстайды.
Оператор қайталаманы жүктемеден ажыратқанда, тізбек ашық болады. Екінші реттік орам енді өз ағынын тиімді түрде айналдыруға тырысадышексіз кедергі, немесе қарсылық. Бұл әрекет қарама-қарсы магнит өрісінің құлдырауына әкеледі. Бастапқы токтың магнит ағыны енді жойылмайды және ол ядрода тез жиналып, ядроны қатты қанықтыруға әкеледі.
Бұл процесс қайталама орамдағы қауіпті жоғары кернеуді тудырады. Әрбір айнымалы ток циклі кезінде құбылыс нақты қадамдармен дамиды:
- Қарсыланбаған бастапқы ток ядрода массивті магнит ағынын жасайды, бұл оның қанықтыруын тудырады.
- Айнымалы токтың бастапқы тогы бір циклде нөлден екі рет өткендіктен, магнит ағыны бір бағытта қанығудан қарама-қарсы бағытта қанығуға қарай жылдам өзгеруі керек.
- Магниттік ағынның бұл керемет жылдам өзгеруі қайталама орамдағы өте жоғары кернеудің жоғарылауын тудырады.
Бұл индукцияланған кернеу тұрақты жоғары кернеу емес; бұл өткір шыңдар немесе шыңдар тізбегі. Бұл кернеу секірулеріне оңай жетуге боладыбірнеше мың вольт. Мұндай жоғары әлеует көптеген ауыр тәуекелдерді тудырады.
- Төтенше соққы қаупі:Екінші терминалдармен тікелей жанасу өлімге әкелетін электр тогының соғуына әкелуі мүмкін.
- Оқшаулаудың бұзылуы:Жоғары кернеу ток трансформаторының ішіндегі оқшаулауды бұзуы мүмкін, бұл тұрақты істен шығуға әкеледі.
- Құралдың зақымдануы:Мұндай жоғары кернеуге арналмаған кез келген қосылған бақылау жабдығы бірден зақымдалады.
- Доға және өрт:Кернеу екінші реттік терминалдар арасында доғаның пайда болуына себеп болуы мүмкін, бұл айтарлықтай өрт және жарылыс қаупін тудырады.
Осы қауіптердің алдын алу үшін персонал төмен вольтты ток трансформаторымен жұмыс істегенде қатаң қауіпсіздік шараларын сақтауы керек.
Қауіпсіз өңдеу процедуралары:
- Тізбектің жабық екенін растаңыз:Бастапқы тізбекті қуаттандырмас бұрын, КТ қайталама орамасы оның жүктемесіне (метрлер, релелер) қосылғанын немесе сенімді түрде қысқа тұйықталу екенін тексеріңіз.
- Қысқарту блоктарын қолданыңыз:Көптеген қондырғыларға кіріктірілген тұйықталу қосқыштары бар терминалдық блоктар кіреді. Бұл құрылғылар кез келген қосылған құралдарға қызмет көрсетуден бұрын қосымшаны қысқартудың қауіпсіз және сенімді әдісін қамтамасыз етеді.
- Ажырату алдында қысқа уақыт:Егер құралды ток тізбегінен алып тастау керек болса, КТ екінші терминалдарын тұйықтау үшін қосқыш сымды пайдаланыңыз.бұрынқұралды ажырату.
- Қайта қосылғаннан кейін қысқашаны алып тастаңыз:Тек қысқа тұйықтағышты алып тастаңызкейінаспап қайталама тізбекке толығымен қайта қосылады.
Бұл хаттамаларды сақтау міндетті емес. Бұл персоналды қорғау, жабдықтың зақымдануын болдырмау және электр жүйесінің жалпы қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
Өтініштер және іріктеу критерийлері
Төмен вольтты ток трансформаторлары қазіргі заманғы электр жүйелерінің маңызды құрамдас бөлігі болып табылады. Олардың қолданбалары қарапайым бақылаудан бастап маңызды жүйені қорғауға дейін. Нақты тапсырма үшін дұрыс КТ таңдау дәлдікті, қауіпсіздікті және сенімділікті қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
Коммерциялық және өнеркәсіптік параметрлердегі жалпы қолданбалар
Инженерлер қуатты бақылау және басқару үшін коммерциялық және өнеркәсіптік орталарда КТ-ны кеңінен пайдаланады. Коммерциялық ғимараттарда қуатты бақылау жүйелері жоғары айнымалы токтарды қауіпсіз өлшеу үшін КТ-ға сүйенеді. Жоғары ток бастапқы өткізгіш арқылы өтіп, магнит өрісін жасайды. Бұл өріс қайталама орамдағы әлдеқайда аз, пропорционалды токты тудырады, оны метр оңай оқи алады. Бұл процесс мекеме менеджерлеріне сияқты қолданбалар үшін қуат тұтынуды дәл бақылауға мүмкіндік береді120 В немесе 240 В кернеуінде коммерциялық кВтсағ таза есептеу.
Неліктен дұрыс КТ таңдау маңызды?
Дұрыс КТ таңдау қаржылық дәлдік пен жұмыс қауіпсіздігіне тікелей әсер етеді. Қате өлшемді немесе бағаланған КТ маңызды проблемаларды тудырады.
⚠️Дәлдік есепшотқа әсер етеді:КТ оңтайлы жұмыс ауқымына ие. Оны пайдалануөте төмен немесе жоғары жүктемелер өлшеу қателігін арттырады. Андәлдік қателігі небәрі 0,5%шоттарды есептеуді бірдей сомада өшіруге әкеледі. Сонымен қатар, КТ енгізген фазалық бұрыштың ығысулары қуат көрсеткіштерін бұрмалауы мүмкін, әсіресе төмен қуат факторларында, әрі қарай есеп айырысу дәлсіздіктеріне әкеледі.
Дұрыс таңдамау қауіпсіздікті де бұзады. Ақаулық кезінде, АКТ оның шығыс сигналын бұрмалай отырып, қанықтылыққа кіре алады. Бұл қорғаныс релесі екі қауіпті жолмен дұрыс жұмыс істемеуі мүмкін:
- Жұмыс істемеу:Реле нақты ақаулықты танымауы мүмкін, бұл мәселенің өршуіне және жабдықты зақымдауына мүмкіндік береді.
- Жалған түсіру:Реле сигналды қате түсініп, қажетсіз электр қуатын өшіруі мүмкін.
Типтік рейтингтер мен стандарттар
Әрбір төмен вольтты ток трансформаторында оның өнімділігін анықтайтын арнайы рейтингтер бар. Негізгі рейтингтерге бұрылыстар қатынасы, дәлдік класы және жүктеме кіреді. Жүктеме - есептегіштерді, релелерді және сымның өзін қоса алғанда, қайталамаға қосылған жалпы жүктеме (кедергі). КТ дәлдікті жоғалтпай осы жүктемені қуаттай алуы керек.
| КТ түрі | Типтік спецификация | Жүктеме бірлігі | Оммен ауыртпалықты есептеу (5А екіншілік) |
|---|---|---|---|
| Өлшеу КТ | 0,2 B 0,5 | Ом | 0,5 Ом |
| Релелік КТ | 10 C 400 | Вольт | 4,0 Ом |
Өлшеу КТ жүктемесі оммен есептелінеді, ал релелік КТ жүктемесі оның номиналды токынан 20 есе жоғары бере алатын кернеумен анықталады. Бұл релелік КТ ақаулық жағдайында дәл жұмыс істей алатынын қамтамасыз етеді.
Төмен кернеулі ток трансформаторы электр жүйесін басқарудың маңызды құралы болып табылады. Ол жоғары айнымалы токтарды пропорционалды, төменгі мәнге дейін төмендету арқылы қауіпсіз өлшейді. Құрылғының жұмысы электромагниттік индукция принциптеріне және орамалардың айналу коэффициентіне негізделген.
Негізгі нәтижелер:
- Қауіпсіздіктің ең маңызды ережесі - біріншілік қуат берілген кезде қайталама тізбекті ешқашан ашпау, себебі бұл қауіпті жоғары кернеулерді тудырады.
- Қолданбаға, дәлдікке және рейтингтерге негізделген дұрыс таңдау жүйенің жалпы қауіпсіздігі мен өнімділігі үшін маңызды.
Жиі қойылатын сұрақтар
КТ тұрақты ток тізбегінде қолданылуы мүмкін бе?
Жоқ, аток трансформаторытұрақты ток тізбегінде жұмыс істей алмайды. КТ қайталама орамында ток индукциялау үшін айнымалы ток (AC) тудыратын өзгермелі магнит өрісін қажет етеді. Тұрақты ток тізбегі индукцияны болдырмайтын тұрақты магнит өрісін тудырады.
Дұрыс емес КТ қатынасы пайдаланылса не болады?
Қате КТ қатынасын пайдалану елеулі өлшеу қателеріне және ықтимал қауіпсіздік мәселелеріне әкеледі.
- Дұрыс емес есепшот:Энергияны тұтыну көрсеткіштері дұрыс емес болады.
- Қорғау сәтсіздігі:Ақаулық кезінде қорғаныс релесі дұрыс жұмыс істемеуі мүмкін, бұл жабдықтың зақымдалу қаупін тудырады.
Өлшеу мен релелік КТ арасындағы айырмашылық неде?
Өлшеу КТ есептеу мақсаттары үшін қалыпты ток жүктемелері кезінде жоғары дәлдікті қамтамасыз етеді. Релелік КТ жоғары ток ақаулары кезінде дәл болу үшін жасалған. Бұл қорғаныс құрылғыларының тізбекті өшіру және кең таралған зақымдануды болдырмау үшін сенімді сигнал алуын қамтамасыз етеді.
Неліктен екінші тізбек қауіпсіздік үшін тұйықталған?
Екінші ретті тұйықтау индукциялық ток үшін қауіпсіз, толық жолды қамтамасыз етеді. Ашық қайталама тізбекте ток өтетін жер жоқ. Бұл жағдай КТ өлімге әкелетін соққыларды тудыруы мүмкін өте жоғары, қауіпті кернеулерді тудырадытрансформаторды бұзу.
Жіберу уақыты: 05 қараша 2025 ж