Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Измерительные трансформаторы широко применяют в установках переменного тока: 1) для отделения цепей измерительных приборов (или реле) от сети высокого напряжения для безопасности пользования приборами и упрощения изоляции их токоведущих частей и 2) для преобразования тока или напряжения в значения, более удобные для измерения их стандартными приборами (амперметрами до 5 А и вольтметрами до 150 В).

Рис. 1. Схема включения трансформатора тока

Измерительные трансформаторы изготовляют мощностью от 5 до нескольких сот вольт-ампер. Столь небольшие номинальные мощности измерительных трансформаторов и требования малых погрешностей при преобразовании токов и напряжений предъявляют особые требования к расчету и конструкции измерительных трансформаторов.

Трансформаторы тока. При измерении тока первичную обмотку однофазного трансформатора включают последовательно в измеряемую цепь, а вторичную замыкают на измерительные или релейные устройства с относительно малым сопротивлением.

Первичный и вторичный токи связаны равенством: z' — полное приведенное сопротивление нагрузки, т. е. в случае трансформации тока — сопротивление прибора или аппарата, подключаемого ко вторичной обмотке. 

Первичные номинальные токи трансформаторов тока стандартизованы в пределах 1—40000 А. Вторичные номинальные токи имеют четыре стандартных значения: 1; 2; 2,5; и 5 А. Сопротивления нагрузки, включаемой во вторичную цепь, колеблются в пределах 0,2—2 Ом при номинальном токе 5 А и 5—30 Ом — при номинальном токе 1 А.

Трансформаторы тока должны выдерживать (без чрезмерного перегрева обмоток и их механических деформаций) кратковременные аварийные повышения первичного тока, возможные в условиях эксплуатации. 

По способу выполнения первичной обмотки различают трансформаторы тока: 1) многовитковые (первичная обмотка имеет два или более витков); 2) одновитковые (первичная обмотка представляет собой стержень или трубу, через которую проходит виток); 3) шинные (первичной обмоткой является шина распределительного устройства). 

По роду изоляции трансформаторы тока подразделяют на: 1) сухие с воздушной фарфоровой или другой твердой изоляцией; 2) масляные и 3) заполненные заливочной массой.

Трансформаторы тока могут иметь одну, две или несколько независимых вторичных обмоток для раздельного питания измерительных приборов и релейной аппаратуры. Их изготовляют на все номинальные напряжения, применяемые в электрических установках, от 0,66 до 500кВт.

Трансформаторы напряжения. При измерениях напряжения в высоковольтных сетях и питании цепей напряжения релейной аппаратуры применяют понижающие однофазные и трехфазные трансформаторы напряжения.