Што е трансформатор за струја со низок напон и како работи?

Секој трансформатор за низок напон на струја има заедничка внатрешна структура, но постојат различни дизајни за специфични потреби. Разбирањето на основните компоненти е првиот чекор. Оттаму, можеме да ги истражиме главните типови и нивните уникатни карактеристики. Трансформаторот за низок напон на струја е изграден одтри суштински деловикои работат заедно.

Јадро, намотки и изолација

Функционалноста на трансформаторот зависи од три основни компоненти кои работат хармонично. Секој дел игра посебна и критична улога во работата на трансформаторот.

• Јадро:Силициумско челично јадро ја формира магнетната патека. Тоа го концентрира магнетното поле генерирано од примарната струја, осигурувајќи дека ефикасно се поврзува со секундарната намотка.
• Намотки:СТ има два сета намотки. Примарната намотка ја носи високата струја што треба да се мери, додека секундарната намотка има многу повеќе намотки на жица за да се произведе намалена, безбедна струја.
• Изолација:Овој материјал ги одделува намотките од јадрото и едни од други. Спречува електрични кратки споеви и обезбедува безбедност и долготрајност на уредот.

Тип на рана

СТ од типот на намотување вклучува примарна намотка која се состои од една или повеќе навивки трајно инсталирани на јадрото. Овој дизајн е самостоен. Колото со висока струја се поврзува директно со терминалите на оваа примарна намотка. Инженерите користат СТ од типот на намотување запрецизно мерење и заштита на електричните системиТие често се избираат зависоконапонски апликации каде прецизноста и сигурноста се од клучно значење.

Тороиден (прозорец) тип

Тороидалниот или „прозорски“ тип е најчестиот дизајн. Се одликува со јадро во облик на крофна, околу кое е обвиткана само секундарната намотка. Примарниот проводник не е дел од самиот трансформатор. Наместо тоа, кабелот за висока струја или шината поминува низ централниот отвор, или „прозорец“, дејствувајќи како еднонасочна примарна намотка.

Клучни предности на тороидните компјутерски томографии:Овој дизајн нуди неколку предности во однос на другите видови, вклучувајќи:

• Повисока ефикасност, често помеѓу95% и 99%.
• Покомпактна и полесна конструкција.
• Намалени електромагнетни пречки (EMI) за блиските компоненти.
• Многу ниско механичко зуење, што резултира со потивко работење.

Тип на лента

Струен трансформатор од типот прачка е специфичен дизајн каде што примарната намотка е составен дел од самиот уред. Овој тип вклучува прачка, обично направена од бакар или алуминиум, која поминува низ центарот на јадрото. Оваа прачка делува какоеднокружен примарен проводникЦелиот склоп е сместен во цврсто, изолирано куќиште, што го прави робусна и самостојна единица.

Конструкцијата на трансформатор од типот прачка се фокусира на сигурноста и безбедноста, особено во системите за дистрибуција на електрична енергија. Неговите клучни елементи вклучуваат:

• Примарен проводник:Уредот има целосно изолирана шипка што служи како примарна намотка. Оваа изолација, често калап од смола или бакелизирана хартиена цевка, штити од високи напони.
• Секундарно намотување:Секундарно намотување со многу намотки на жица е обвиткано околу ламинирано челично јадро. Овој дизајн ги минимизира магнетните загуби и обезбедува точна трансформација на струјата.
• Јадро:Јадрото го насочува магнетното поле од примарната шипка до секундарната намотка, овозможувајќи го процесот на индукција.

Предност на инсталацијата:Голема предност на нисконапонскиот струен трансформатор од типот прачка е неговата едноставна инсталација. Дизајниран е за директно монтирање на шини, што го поедноставува поставувањето и ги намалува потенцијалните грешки во ожичувањето. Некои модели дури имаат иконфигурација со разделено јадро или стегачОва им овозможува на техничарите да го инсталираат трансформаторот околу постоечка собирница без да го исклучуваат напојувањето, што го прави идеален за проекти за ретрофитирање.

Нивниот компактен и издржлив дизајн ги прави совршено прилагодени за ограничените и тешки средини што се наоѓаат во разводните уреди и панелите за дистрибуција на електрична енергија.

 

Критично безбедносно предупредување: Никогаш не отворајте го секундарниот кабел

Основно правило го регулира безбедното ракување со кој било струен трансформатор. Техничарите и инженерите никогаш не смеат да дозволат секундарната намотка да биде отворена додека струјата тече низ примарниот проводник. Секундарните терминали секогаш мора да бидат поврзани со оптоварување (неговото оптоварување) или да бидат кратко споени. Непочитувањето на ова правило создава исклучително опасна ситуација.

Златното правило на КТ:Секогаш осигурајте се дека секундарното коло е затворено пред да го напојувате примарното. Ако мора да отстраните метар или реле од активно коло, прво скратете ги секундарните терминали на трансформаторот.

Разбирањето на физиката зад ова предупредување ја открива сериозноста на опасноста. При нормално работење, секундарната струја создава контрамагнетно поле кое се спротивставува на магнетното поле на примарната струја. Оваа опозиција го одржува магнетниот флукс во јадрото на ниско, безбедно ниво.

Кога операторот ќе го исклучи секундарот од неговиот товар, колото се отвора. Секундарната намотка сега се обидува да ја насочи својата струја во она што е всушностбесконечна импедансаили отпор. Ова дејство предизвикува колапс на спротивното магнетно поле. Магнетниот флукс на примарната струја повеќе не се поништува и брзо се акумулира во јадрото, доведувајќи го јадрото до сериозна сатурација.

Овој процес индуцира опасно висок напон во секундарната намотка. Феноменот се одвива во различни чекори за време на секој циклус на наизменична струја:

1. Неспротивставената примарна струја создава огромен магнетен флукс во јадрото, предизвикувајќи негово сатурација.
2. Бидејќи примарната струја на наизменичната струја поминува низ нула двапати во циклус, магнетниот флукс мора брзо да се промени од сатурација во една насока до сатурација во спротивна насока.
3. Оваа неверојатно брза промена на магнетниот флукс предизвикува екстремно висок напонски скок во секундарната намотка.

Овој индуциран напон не е стабилен висок напон; тоа е серија од остри врвови или гребени. Овие напонски скокови лесно можат да достигнатнеколку илјади волтиТолку висок потенцијал претставува повеќекратни сериозни ризици.

• Екстремна опасност од шок:Директниот контакт со секундарните терминали може да предизвика фатален електричен удар.
• Распаѓање на изолацијата:Високиот напон може да ја уништи изолацијата во рамките на струјниот трансформатор, што доведува до траен дефект.
• Оштетување на инструментот:Секоја поврзана опрема за мониторинг што не е дизајнирана за толку висок напон ќе биде моментално оштетена.
• Искрење и оган:Напонот може да предизвика формирање на лак помеѓу секундарните терминали, што претставува значителен ризик од пожар и експлозија.

За да се спречат овие опасности, персоналот мора да следи строги безбедносни процедури при работа со трансформатор за струја со низок напон.

Безбедни процедури за ракување:

1. Потврдете дека колото е затворено:Пред да го напојувате примарното коло, секогаш проверете дали секундарната намотка на трансформаторот е поврзана со неговиот товар (броила, релеи) или е безбедно краткоспоено.
2. Користете блокови за скратување:Многу инсталации вклучуваат терминални блокови со вградени прекинувачи за кратко поврзување. Овие уреди обезбедуваат безбеден и сигурен начин за кратко поврзување на секундарната врска пред сервисирање на сите поврзани инструменти.
3. Кратко пред исклучување:Ако мора да отстраните инструмент од напојувано коло, користете жица за скокање за да ги скратите секундарните терминали на трансформаторот.предисклучување на инструментот.
4. Отстранете го краток спој по повторното поврзување:Отстранете го само краток спојпослеинструментот е целосно повторно поврзан со секундарното коло.

Придржувањето кон овие протоколи не е опционално. Тоа е од суштинско значење за заштита на персоналот, спречување на оштетување на опремата и обезбедување на целокупната безбедност на електричниот систем.

Апликации и критериуми за избор