Пристрій і призначення вимірювальних трансформаторів

Вимірювальний трансформатор – електромагнітне пристрій, встановлений в контрольовану електричну ланцюг і призначене для вимірювання та контролю над показаннями напруги, струму або фази. В основному застосовується у випадках, коли неможливо провести вимірювання електричних показників безпосереднім підключенням вимірювальних приладів. Розраховують їх таким чином, щоб забезпечити мінімальний вплив на вимірювану ланцюг.

Пристрій електричних апаратів

Основним призначенням вимірювальних трансформаторів є зниження первинного струму до значення, що дозволяє здійснити підключення електричних вимірювальних приладів, захисних систем і т. Д.

Крім цього, вони забезпечують гальванічну розв'язку між високим і низьким напругою, що дозволяє безпечно працювати обслуговуючому персоналу. Складається цей апарат з наступних складових:

• первинної обмотки з розрахованою кількістю витків;
• вторинної обмотки;
• виготовленого зі спеціальної сталі сердечника.

Електричні дроти первинної обмотки підключають послідовно до експлуатованої ланцюга, в якій проводять перевірку показань. До проводам вторинної обмотки підключають вимірювальні прилади, комплекс автоматичних пристроїв для захисту ланцюга від пошкоджень, різні системи автоматики і т. Д.

Щоб не відбувалося коротких замикань між обмотками і витками в них, обов'язково наявність ізоляції. А також проводять обов'язкове заземлення вторинної обмотки на випадок замикання між котушками.

Класифікація агрегатів

Всі апарати поділяють на вимірювальні трансформатори струму і напруги. Причому струмові пристрої існують двох видів: для постійного та змінного струму. За методом трансформації їх поділяють на перетворювачі струму в струм, струму в напругу і струму в не відноситься до електрики функцію (наприклад, світловий потік).

При цьому трансформатори поділяють на аналогові й дискретні (в залежності від методу отримання інформації). Всі вимірювальні апарати класифікуються за такими ознаками:

• по виду установки;
• по її способу;
• по числу коефіцієнтів трансформації;
• за кількістю ступенів перетворення;
• по виду первинної обмотки;
• за родом ізоляції;
• за принципом трансформації струму.

Ці агрегати призначені для роботи під відкритим небом, в закритих приміщеннях. Вони бувають безпосередньо вбудовані в електрообладнання та спеціальні установки (на судах, в шахтах, електровозах і ін.).

Безпосередньо їх встановлюють в отворах стін, стель або в спеціальних металевих конструкціях, якщо вони призначені для використання в якості введення. Опорні вимірювальні перетворювачі монтуються на рівну площину, а вбудовані трансформатори встановлюють безпосередньо в площину електрообладнання.

Існують різновиди апаратів як з одним коефіцієнтом трансформації, так і з декількома, які отримують методом зміни кількості витків первинної або вторинної обмотки.

Розрізняють їх і за способом виготовлення ізоляції, яка буває твердою, вузький і комбінованою. Всі вимірювальні трансформатори діляться на електромагнітні і оптико-електронні, в залежності від способу перетворення струму.

Перетворювачі для вимірювання напруги

Використовуються такі апарати для зниження напруги в первинному контурі від 6 кВ і вище, до 100 В у вторинній обмотці. Вони здатні перетворювати ці свідчення в первинному контурі в стандартний електричний струм і забезпечувати захист підключених електроприладів від перевантажень.

Крім цього, такі агрегати забезпечують обслуговуючому персоналу безпечну роботу.Ця техніка взаємодіє зі змінним і постійним струмом, а за своїм функціонування вона наближається до режиму холостого ходу, так як не відбувається передачі потужності. За своїми функціональними дій ці апарати практично нічим не відрізняються від силових трансформаторів. Розрізняють декілька їх видів:

1. Заземлюючих апарат – являє собою перетворювач з однією фазою, що знаходиться під напругою і заземленим одним кінцем первинного контуру. У трифазних агрегатах заземляется нейтральний провід первинної котушки.
2. Трансформатори без заземлення – всі частини первинної котушки, в тому числі і контакти, ізольовані від з'єднання з землею до рекомендованого рівня, відповідного класу напруги.
3. Ємнісні апарати – в конструкцію включені конденсатори, що забезпечують зниження напруги.
4. Каскадні трансформатори – первинний контур володіє декількома частинами, що з'єднуються зі вторинним контуром сполучними і вирівнюють обмотками.

А також існують апарати як з одним вторинним контуром, так і з двома: основним і додатковим.

Трансформатори струму

Цими вимірювальними перетворювачами виконують ряд особливих функцій. До них підключають вимірювальні прилади, здатні знімати показання в різних режимах.

Основними функціями агрегату є:

1. Перетворення змінного струму до значень в 1 або 5 А.
2. У звичайному режимі охороняє вторинний контур від високовольтної первинної обмотки.
3. Робота здійснюється в захисному режимі вторинного контуру від перевантажень.

Крім цього, такі трансформатори мають в своїй конструкції випрямлячі, а вторинні кола обов'язково заземлюються в одній точці. Конструктивні особливості цього агрегату забороняють розривати вторинну ланцюг, що знаходиться під напругою, так як в цей момент відбувається порушення ізоляції, сердечник нагрівається і відбувається порушення нормального режиму роботи.

Перед установкою і запуском вимірювального перетворювача, обов'язково проводять його перевірку. Проводять діагностику його роботи на всіх режимах і перевіряють стан ізоляції. В умовах тривалої експлуатації періодично проводять технічне обслуговування агрегатів, що дозволяє уникнути непередбачених поломок.