Трансформатор тока.

Очередной трансформатор. На этот раз тока. Коротко о трансформаторах напряжения мы говорили ранее. Я непременно сделаю большую и подробную статью для интериюесующихся, но пока, в общих чертах, можно ознакомиться нажав сюда.

Тут остановимся подробнее потому что вещица занятная.

Трансформатор тока (он же Current Transformer) относится к измерительным трансформаторам. Означает-ли это что его устройство и принцип действия координально отличается от обычного трансформатора напряжения? Конечно нет, иначе бы он так не назывался.

Немного теории:

Проходя через проводник (медный провод) электрический ток не только создаёт вокруг этого проводника электромагнитное поле, но и нагревает сам проводник. Именно с этим нагревом и связано ограничение по допустимому протекаемому через проводник току. Именно поэтому силовые потребители, вроде больших насосов на судах, подключаются толстым кабелем, а не таким же тонким как, к примеру, кабель питания настолькой лампы.

Обычно, простоты ради, принято считать что 1мм² медного провода способен выдерживать ток в 10 А. Это, безусловно, так, хотя настоящая цифра будет немного отличаться, но не суть. Представим что нам нужно запитать электродвигатель, который потребляет 95 А. Сразу в голове прикидываем что нам нужен провод в 9,5мм². Довольно толстый. Не так-ли? Да. Конечно. И именно такой провод мы и применим для подлючения этого электродвигателя. Выбора у нас нет, но как нам, в последствии, следить за таким высоким током? Вместе с толщиной пмтающего провода должен расти и размер амперметра, в противном случае амперметр, с его маленький и тонким внутренним устройством просто сгорит, ео при этом мы привыкли что все амперметры у нас - как один: маленькие и аккуратные и при этом демонстрируют нам токи хоть в 200, хоть в 609 А. Как так?

Тут-то нас и выручает трансформатор тока (далее ТТ). Аналогично трансформатору напряжения мы применяем ТТ чтобы преобразовать ток одной величины в ток другой величины в определённом соотношении.

Как и в трансформаторе напряжения в ТТ есть две обмотки: первичная и вторичная. Однако, в отличнии от трансформатора напряжения, трансформаторы тока, в виду своей конструктивной особенности, не являются обратимыми: первичная обмотка - всегда первичная, вторичная - всегда вторичная. В качестве первичной обмотки мы используем наш проводник, который применяется для питания электродвигателя. Вторичную обмотку мы используем для подключения амперметра.

На схеме выше наглядна показано как это выглядит в теории. На практике же фото приведено ниже. Единственным недостатком этой схемы я назову, пожалуй, тот факт, что на ней не указано что трансформатор тока так же должен подключаться к земле (корпусу судна) в целях безопасности. С другой стороны даже не все заводы-изготовители об этом бесплкоятся и часто не подключают ТТ к земле.

Что нужно знать про ТТ?

Параметры:

Помимо габаритов у ТТ есть всего один интерисующий нас параметр: кожфициент трансформации. Узнать его можно посмотрев на шильдик.

Параметр Ratio [соотношение] - именно то, что нам нужно. 1500:5А означает что при 1500 А на шине (проводе) на выходе ТТ мы получим 5А. Обычно все большие ТТ имеют выход в 5А, лиьо в 1А и отличаются лишь первичной величиной. Для чего нам нужно это знать? При замене ТТ, если не учесть этот фактор, результаты измерения будут не верны.

К примеру в судовых PMS можно задать параметр Ratio установленных ТТ. То есть мы можем дать понять системе как ей воспринимать ток, допустив, в 4А на выходе вторичной обмотки. В зависимотси от настроек это может быть как 1000А, так и 100 А. Однако есть измерительные приборы в которых подобное соотношение выставить нельзя и, в случае установки неверного ТТ на выходе мы получим неверные показания.

Всегда обращайте внимание на коэффициент трансформации ТТ и сравнивайте его с требуемым коэффициентом на вашем измерительном приборе!

Безопасность.

Как я упоминал выше - ТТ должен быть заземлён!

Ещё одна схема демонструрующая подключение ТТ. На этот раз с заземлением.

Для чего это нужно? Хоть это и ТТ, но правила, которые действуют в трансформаторах напряжения тут тоже работают. Я имею в виду соотношение величин напряжений и числа витков, только в данном случак у нас имеется всего олин виток в первичной обмотке и ± сотня другая во вторичной обмотке. Т.е. если ТТ не подключен к амперметру на его выводах спокойно может быть не одна тысяча вольт.

Поэтому главное правило при установке/замене ТТ: делать это на ОБЕСТОЧЕНОМ оборудовании, либо в первую очередь снимать сам ТТ с шины (замеряемого кабеля), и только потом отключать его выводы с амперметра. Ну и, само собой, заземление. В случае обрыва цепи и возникновения опасного потенциала - этот потенциал будет утекать в землю, а не в вас.

Применение:

Самое важное правило на котором прокалываются все новички: производить измерение тока с помощью ТТ можно только на одном проводе! Нелься засунуть трехжильный кабель в ТТ и налеяться что вы получите какой-то результат.

Ток, проходящий по двув проводам (как в примере выше) протекает из одного провода в другой. Следовательно производя замер электромагнитного поля таким образом мы замеряем ДВА ВСТРЕЧНОНАПРАВЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯ. Эти магнитные поля будут взаимоисключать друг друга и на выходе вы получите ноль!

Всегда производить замер только на одном проводе! То же касается и токовых клещей!

Итог

Вот, в общем, и всё что вам необходимо знать о такой штуке как трансформатор тока. По любым вопросамя как всегда, обращайтесь в комментарии. Что знаю - подскажу, чего не знаю - узнаю и подскажу.)