Как расширить пределы измерения приборов в цепях переменного тока
Измерительные трансформаторы тока
Для расширения пределов измерения переменного тока у амперметров и других приборов, имеющих токовые обмотки (счетчики, фазометры, ваттметры и т. д.), применяют измерительные трансформаторы тока. Они состоят из магнитопровода, одной первичной и одной или нескольких вторичных обмоток.
Первичная обмотка трансформатора тока Л1 - Л2 включается последовательно в цепь измеряемого тока, во вторичную обмотку И1 - И2 подключается амперметр или токовая обмотка другого прибора.
Вторичная обмотка трансформатора тока выполняется обычно на ток 5 А. Встречаются также трансформаторы с номинальным вторичным током в 1 А и 10 А. Первичные номинальные токи могут быть от 5 до 15 000 А.
При включенной первичной обмотке Л1 - Л2 вторичная обмотка И1 - И2 должна быть обязательно замкнута на токовую обмотку прибора или закорочена. В противном случае во вторичной цепи возникает большая электродвижущая сила (1000 - 1500 В), опасная для жизни людей и изоляции вторичной обмотки.
У трансформаторов тока один конец вторичной обмотки и кожух заземляются.
Измерительный трансформатор тока выбирают по следующим данным:
а) по номинальному первичному току,
б) по номинальному коэффициенту трансформации. Он указан в паспорте трансформатора в виде дроби: в числителе - номинальный первичный ток, в знаменателе - номинальный вторичный ток, например, 100/5 А, т. е. кт = 20,
в) по классу точности, который определяется величиной относительной погрешности при номинальной нагрузке. При увеличении нагрузки вторичной цепи трансформатора тока выше номинальной погрешности сильно возрастают. По степени точности трансформаторы тока делятся на пять классов: 0, 2, 0, 5, 1, 0, 3, 0, 10. Для уменьшения погрешности, вносимой трансформатором тока в процессе измерения, необходимо вторичную цепь трансформатора тока выполнять проводами относительно большого сечения и по возможности меньшей длины,
г) по номинальному напряжению первичной цепи.
Трансформаторы тока имеют сокращенные обозначения: Т - трансформатор тока, П - проходной, О - одновитковый, Ш - шинный, К - катушечный, Ф - с фарфоровой изоляцией, Л - с изоляцией из синтетической смолы, У - усиленный, В - встроенный в выключатель, Б - быстронасыщающийся, Д, 3 -наличие сердечника для защиты дифференциальной и от коротких замыканий, К - для схем компаундирования синхронных генераторов, А - с алюминиевой первичной обмоткой.
Измерительные трансформаторы напряжения
Измерительные трансформаторы напряжения применяют для расширения пределов измерения напряжения у вольтметров и других приборов, имеющих обмотки напряжения (счетчики, ваттметры, фазометры, частотомеры и т. д.).
Первичная обмотка трансформатора А - Х включается параллельно под полное напряжение сети, вторичная обмотка а-х присоединяется к вольтметру или обмотке напряжения более сложного прибора.
Все трансформаторы напряжения обычно имеют вторичное напряжение 100 В. Номинальные мощности трансформаторов напряжения 200 - 2000 ВА. Чтобы избежать ошибок при измерениях, к трансформатору необходимо подключить такое количество приборов, при котором потребляемая прибором мощность в сумме не была бы выше номинальной мощности трансформатора.
Опасным режимом для трансформатора напряжения является замыкание накоротко зажимов вторичной цепи, так как в этом случае возникают большие сверхтоки. Для защиты трансформатора напряжения от сверхтоков в цепи первичной обмотки устанавливают предохранители.
Измерительные трансформаторы напряжения выбирают но следующим данным:
а) по номинальному напряжению первичной сети, которое может быть равным 0, 5, 3, 0, 6, 0, 10, 35 кВ и т. д.,
б) по номинальному коэффициенту трансформации. Он обычно указан на паспорте трансформатора в виде дроби, в числителе которой указано напряжение первичной обмотки, в знаменателе - напряженке вторичной обмотки, например, 3000/100, т. е. Кт=30,
в) по номинальному вторичному напряжению,
г) по классу точности, который определяется величиной относительной погрешности при номинальной нагрузке. Трансформаторы напряжения делятся на четыре класса точности: 0, 2, 0, 5, 1, 0, 3, 0.
Трансформаторы напряжения бывают сухие или маслонаполненные, однофазные и трехфазные. При напряжении до 3 кВ они выполняются с сухим (воздушным) охлаждением, свыше 6 кВ - с масляным охлаждением.