Типи трансформаторів струму (ТС): стрижневі, навиті, віконні та з роз’ємним сердечником

Типи трансформаторів струму (ТС): стрижневі, навиті, віконні та з роз’ємним сердечником

A трансформатор струму (ТС) є інструментальним трансформатором струму, призначеним для зниження високого первинного струму до стандартизованого вторинного струму (зазвичай 5 А або 1 А), щоб лічильники, реле захисту та пристрої контролю могли безпечно вимірювати струм.

Ефективність роботи ТС значною мірою залежить від його типу та способу застосування. У цьому посібнику описано поширені типи ТС і наведено практичний контрольний перелік для їхнього вибору.

Принцип роботи трансформатора струму (коротке визначення)

ТС працює на основі електромагнітної індукції. Первинарний провідник створює магнітний потік у серцевині ТС. Вторинна обмотка генерує пропорційний струм на основі коефіцієнта трансформації (співвідношення кількості витків), що забезпечує вимірювання та захист на безпечному рівні.

ТС проектуються для роботи з замкненим вторинним колом через визначений навантаження (лічильник/реле + проводка). Безпека вторинного кола ТС є критично важливою і має бути частиною процедур введення в експлуатацію.

1) Стрижневий трансформатор струму

A стрижневий ТС використовує суцільний стрижень як первинний провідник (часто є частиною конструкції ТС). Ефективна кількість витків первинної обмотки дорівнює одному.

Типові застосування: комутаційне обладнання та системи шин, де потрібна надійна здатність передавати первинний струм.

Про: міцна механічна конструкція, підходить для високих струмів.

Розглядаючи: фізична інтеграція з системою шин та обмеження щодо місця.

2) Трансформатор струму з намотаним первинним витком

A намотувальний ТТ має первинну обмотку з кількома витками, подібно до звичайного трансформатора, що забезпечує вищу точність при нижчих первинних струмах.

Типові застосування: вимірювання низьких струмів, спеціалізоване облікове або захисне обладнання, де корисною є багатовиткова первинна обмотка.

Про: може забезпечити бажані коефіцієнти трансформації без залежності від первинної обмотки з одним витком.

Розглядаючи: складність підключення первинного кола та теплові обмеження.

3) Трансформатор струму з вікном (тороїдальний)

A тТ прохідного типу (також називають тороїдальним ТС) не має вбудованого первинного провідника. Первинним провідником є кабель або шина, що проходить через отвір, ефективно утворюючи один виток.

Типові застосування: встановлення на основі кабелів, модернізація лічильників, інтеграція в панель.

Про: гнучке встановлення, коли простір дозволяє провідницю пропустити крізь.

Розглядаючи: розмір вікна, трасування кабелю та забезпечення правильного центрування провідниці.

4) Роз’ємний струмовий трансформатор

A роз'ємний ТС розкривається та затискається навколо існуючої провідниці, що дозволяє встановлювати його без від’єднання кабелю.

Типові застосування: модернізація систем моніторингу енергоспоживання, тимчасове облікове вимірювання, оновлення у зв’язку з технічним обслуговуванням.

Про: мінімальні простої під час встановлення.

Розглядаючи: якість механічного замикання, момент затягування під час встановлення та вплив повітряних зазорів на точність.

Вимірювальний ТС порівняно з захисним ТС (це не фізичний «тип», а ключовий вибір)

Крім фізичної конструкції, струмові трансформатори визначаються за призначенням:

• Вимірювальний ТС: оптимізований для точності в нормальному діапазоні навантаження.
• Захисні ТТ: спроектований так, щоб уникнути раннього насичення під час аварійних струмів, забезпечуючи, що реле отримують точне значення аварійного струму.

Багато помилок у специфікаціях виникає, коли вимірювальний ТС використовується там, де потрібен захисний ТС.

Контрольний перелік вибору: як обрати правильний тип ТС

• Діапазон первинного струму: постійний і максимальний очікуваний.
• Номінальне значення вторинного струму: сумісність з реле/лічильниками на 1 А або 5 А.
• Клас точності: клас вимірювання порівняно з класом захисту, залежно від сфери застосування.
• Навантаження: загальна потужність (ВА) пристроїв і кабелів; переконайтеся, що ТС має відповідний номінальний показник.
• Обмеження щодо встановлення: модернізація порівняно з новим будівництвом; трасування кабелів; розмір вікон.
• Рівень аварійного струму системи: впливає на вимоги до насичення струмових трансформаторів захисту.

Внутрішнє посилання для навігації по продуктах

Ознайомтеся тут із категоріями вимірювальних трансформаторів компанії Enwei Electric: Трансформатори струму .

Для середньонапружених розподільних щитів, що інтегрують струмові трансформатори: Обмінні прилади .

Висновок

«Типи» струмових трансформаторів насправді визначаються вимогами до монтажу та експлуатації. Струмові трансформатори типу «стрижень» та «вікно» підходять для комутаційного обладнання й кабельних систем, обмотані струмові трансформатори застосовуються там, де потрібні первинні обмотки з кількома витками, а роз’ємні струмові трансформатори дозволяють проводити модернізацію. Почніть з визначення призначення (облік чи захист), а потім оберіть конструкцію, яка відповідає обмеженням вашого монтажу та вимогам до точності.

Пропозиції зображень

• Зображення: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: «Типи струмових трансформаторів для обліку та захисту»
• Зображення: https://www.enweielectric.com/products/voltage-transformers
• ALT: «Вимірювальні трансформатори, що використовуються у середньонапружених системах вимірювання та захисту»