Ivalt.ru

И-Вольт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Баковый выключатель с трансформаторами тока

Элегазовые выключатели серии ВГБ

Элегазовые выключатели серии ВГБ

Основные технические характеристики разработанной в НИИ-ВА серии элегазовых баковых выключателей типа ВГБ (ВГБУ-110, ВГБУ-220, ВГБ-330, ВГБ-500, ВГБ-750) приведены в табл. 3.1.

Первым в этой серии стал выключатель ВГБ-110-40/2000 У1 с автономным гидравлическим приводом и встроенными трансформаторами тока. Этот выключатель имеет трехфазнос управление (один привод на три фазы) и снабжен фарфоровыми покрышками вводов «воздух-элегаз». Затем был разработан аналогичный выключатель ВГБУ-110-40/2000 У1, основным отличием которого от прототипа явилось то, что в нем в качестве покрышек вводов «воздух-элегаз» используются полимерные изоляторы. На рис. 3.17 приведен разрез этого аппарата.

В выключателе применено одноразрывное дугогасительное устройство автокомпрессионного типа, принцип действия которого основан на интенсивном обдуве возникающей при размыкании контактов дуги особым образом сформированным потоком элегаза, сжимаемого в специально организованном объеме в процессе перемещения подвижной системы.

Конструктивно этот выключатель состоит из трех дугогасительных камер, размещенных в алюминиевых резервуарах, установленных на общей раме. Подвижные системы этих трех устройств через рычаги связаны с одним общим валом, который, в свою очередь, через рычаг и шток связан со штоком привода, установленного на той же общей раме. Таким образом, возвратно-поступательное вертикальное движение штока привода посредством вала и рычагов преобразуется в возвратно-поступательное горизонтальное движение подвижных систем дугогасительных устройств.

Высоковольтный выключатель с автокомпрессионной дугогасительной камерой обеспечивает оптимальное использование термической энергии дуги в дугогасящей камере. Это достигается при помощи автокомпрессионного модуля. Этот принцип дугогашения был запатентован в 1973 г. С тех пор технология автокомпрессионной дугогасительной камеры продолжала развиваться. Одним из технических новшеств является то, что энергия дуги все больше используется для се гашения. При отключениях токов короткого замыкания энергия, необходимая для отключения, уменьшена до количества, необходимого лишь для механического движения контактов. В результате автокомпрессионные дугогасительные камеры позволяют использовать компактный пружинный привод высокой надежности.

Токовая цепь имеет главный и дугогасительный контакт. В замкнутом состоянии рабочий ток течет но главному контакту. Дугогасительный контакт параллелен ему.


Рис. 3.17. Полюс бокового выключателя с элегазовой изоляцией типа ВГБ-330-40/3150У1:

1 — пластина контактная; 2 — ввод (покрышка ввода полимерная); 3 — экран; 4 — блок трансформаторов тока; 5 — механизм передаточный; 6 — шкаф аппаратный; 7—рама (входит в комплект поставки); 8 — нагревательный элемент; 9 — устройство гасительное; 10 — шкаф клеммных сборок; 11 — фильтр; 12 — гидропривод; 13 — указатель положения; 14 — разъем для заполнения элегазом
Габаритные размеры и масса:

высота — 6900 мм
ширина — 8530 мм
глубина — 5050 мм
межполюсное расстояние — 3600 мм
масса — 6500 кг

В процессе отключения сначала размыкается главный контакт, и ток течет через остающийся включенным дугогасительный контакт. Впоследствии этот контакт размыкается, и возникает дуга. В то же время контактный цилиндр вдвигается в цоколь, вызывая сжатие находящегося там дугогасящего газа. Газ устремляется в направлении, противоположном движению контактного цилиндра, к дугогасительному контакту и гасит дугу.

Общие сведения об элегазовых выключателях

Современные разработки конструкции выключателей с элегазовыми дугогасителями в настоящее время ведутся в различных направлениях, и, прежде всего в тех, которые дают наиболее эффективное технико-экономическое использование специфических свойств дугогасящей и изоляционной среды. Такими направлениями являются следующие:

— модульные серии выключателей на высокие классы напряжения (100 кВ и выше), предназначенные для отключения предельно больших токов КЗ при наиболее неблагоприятных условиях КЗ;

— выключатели на номинальное напряжение 10-35 кВ в компактном исполнении для электрифицированного подвижного состава и других электрических установок специального назначения;

— выключатели нагрузки на номинальные напряжения 15-100 кВ и выше, предназначенные для отключения индуктивных токов ненагруженных трансформаторов и емкостных токов.

Преимущества элегазовых выключателей:

— взрыво- и пожаробезопасность;

— быстродействие и пригодность для работы в любом цикле АПВ;

— возможность осуществления синхронного размыкания контактов непосредственно перед переходом тока через нуль;

— высокая отключающая способность при особо тяжелых условиях отключения (отключение неудаленных коротких замыканий и др.);

— надежное отключение емкостных токов холостых линий;

— малый износ дугогасительных контактов;

— легкий доступ к дугогасителям и простота их ревизии;

— относительно малый вес (в сравнении с баковыми масляными выключателями);

— возможность создания серии с унификацией крупных узлов;

— пригодность для наружной и внутренней установки.

Недостатки элегазовых выключателей:

— необходимость в наличии устройств для наполнения, перекачивания и очистки шестифтористой серы (SF6);

— относительная сложность конструкции ряда деталей и узлов, а также необходимость применения высоконадежных уплотнений;

— относительно высокая стоимость дугогасящей среды и выключателя в целом.

Элсгазовые выключатели выполняются в двух модификациях: бакового и колонкового типа. Обе модификации имеют достоинства и недостатки.

Преимущества баковых выключателей:

— стальной бак является основной несущей конструкцией, к изолированным выводам приложена незначительная нагрузка оттяжения проводов. У колонковых выключателей дугогасящая камера расположена на фарфоровой стойке, которая подвержена значительным динамическим нагрузкам;

— практикой эксплуатации зафиксированы случаи взрывов колонковых выключателей при аварии. Баковые выключатели свободны от такой проблемы;

— возможность применения подогрева элегаза при использовании в районах с холодным климатом;

— большие значения рабочего тока, термической и динамической стойкости к токам КЗ;

— баковые выключатели оснащены встроенными трансформаторами тока, в связи с чем они занимают меньшую площадь, чем комплект «колонковый выключатель — отдельно стоящий трансформатор тока».

Наличие трансформаторов с обеих сторон выключателя позволяет организовывать перекрывающиеся зоны защиты.

Масса и габариты элегазовых баковых выключателей позволяют использовать их вместо любых типов масляных выключателей, находящихся в эксплуатации для уровней напряжения 110, 220 и 500 кВ, с рабочим током до 400 А, термической стойкостью до 63 кА, с трехфазным и пофазным управлением, с пружинным, пневматическим или гидравлическим приводом.

Admin добавил 26.01.2012 в 09:45
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор

Тема 8. Коммутационная аппаратура высокого напряжения. Высоковольтные выключатели. Масляные баковые выключатели. (1/0/0;1/0/0)

1 Общие сведения

2Масляные баковые выключатели на напряжение 35 кВ

3 Масляные баковые выключатели на напряжение выше 35 кВ

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатели служат для отключения и включения цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание.

К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:

— надежное отключение любых токов (от десятков ампер до номинального тока отключения);

— быстрота действия, т.е. наименьшее время отключения;

— пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения, т.е. быстрое включение сразу же после отключения;

— возможность пофазного (полюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;

— легкость ревизии и осмотра контактов;

— взрыво- и пожаробезопасность;

— удобство транспортировки и эксплуатации.

Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток Iном и номинальное напряжение Uном.

Основными конструктивными частями выключателей являются: конструктивная система с дугогасительным устройством, токоведущие части, корпус, изоляционная конструкция и приводной механизм.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей: масляные баковые (масляные многообъемные), маломасляные (масляные малообъемные), воздушные, элегазовые, электромагнитные, автогазовые, вакуумные выключатели. К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима.

По роду установки различают выключатели для внутренней, наружной установки и для комплектных распределительных устройств.

Масляные баковые выключатели

В масляных баковых выключателях масло служит для гашения дуги и изоляции токоведущих частей.

Читать еще:  Принцип действия выключателей высокого напряжения

При напряжении до 10 кВ (в некоторых типах выключателей до 35кВ)выключатель имеет один бак, в котором находятся контакты всех трех фаз, при большем напряжении для каждой фазы предусматривается свой бак.

На рисунке 1 схематически показан баковый выключатель без специальных устройств для гашения дуги. Стальной бак 1 выключателя подвешен к литой чугунной крышке 3 с помощью болтов. Через крышку проходят шесть фарфоровых изоляторов 4, на нижних концах токоведущих стержней которых закреплены неподвижно контакты 7. Подвижные контакты 8 находятся на контактном мосте или траверсе. Движение им передается с помощью изолирующей тяги от приводного механизма, расположенного под крышкой выключателя. Во включенном положении траверса поднята и контактный мост замыкает цепь между неподвижными контактами. При этом отключающая пружина 5 сжата. Выключатель во включенном положении удерживается защелкой привода, с которым он связан валом 6. При отключении автоматически или вручную освобождается защелка и под действием пружины траверса быстро опускается вниз, (скорость движения достигает 1,5-2,7 м/с), при этом образуется разрыв цепи в двух точках на каждом полюсе выключателя. Возникшие

дуги разлагают и испаряют масло 2, образуется газопаровой пузырь, содержащий до 70% водорода. Давление внутри пузыря достигает 0,5-1 МПа, что повышает деионизирующую способность газов. Дуга гаснет через 0,08-0,1 с. На стенках бака имеются защитные изоляционные покрытия 9.

Рисунок 1 — Схематический разрез масляного бакового выключателя

Как показано на рисунке 1, масло в бак выключателя заливаетсянеполностью, под крышкой остается воздушная подушка. Это необходимо, чтобы уменьшить силу удара в крышку выключателя, обусловленного высоким давлением, возникающим в процессе гашения дуги.

Если уровень масла будет недопустимо низок, то газы попадут под крышку сильно нагретыми, что может вызывать взрыв смеси водорода с воздухом.

В рассмотренном выключателе нет никаких специальных устройств для гашения дуги, поэтому отключающая способность его невелика. Выключатели такой конструкции (ВМБ-10, ВМЭ-6, ВМЭ-10, ВС-10) применяются в установках 6-10 кВ, но в настоящее время они вытесняются маломасляными выключателями.

Рисунок 2 — Выключатель баковый масляный С-35-630-10:

а — разрез полюса: 1-ввод; 2-трансформатор тока; 3-корпус приводного механизма; 4-штанга; 5-неподвижный контакт; 6-дугогасительная камера; 7-внутрибаковая изоляция; 8-нагревательное устройство; 9-маслоспускное устройство; б — дугогасительная камера в процессе отключения: 1-штанга; 2-металлическая камера с воздушной подушкой; 3,5-выхлопные отверстия; 4-дугогасительная камера; 6-подвижный контакт; 7-контактные пружины;

Для наружных установок напряжением 35 кВ и выше баковые масляные выключатели благодаря простоте конструкции применяются достаточно широко и в настоящее время. В отличие от простейшего рассмотренного выключателя они имеют специальные устройства — гасительные камеры.

По принципу действия дугогасительные устройства можно разделить на три группы:

— с автодутьем, в которых высокое давление и большая скорость движения газа в зоне дуги создаются за счет выделяющейся в дуге энергии;

— с принудительным масляным дутьем, у которых к месту разрыва масло нагнетается с помощью специальных гидравлических механизмов;

— с магнитным гашением в масле, в которых дуга под действием магнитного поля перемещается в узкие каналы и щели.

Наиболее эффективным и простым являются дугогасительные устройства с автодутьем. Следует отметить, что устройства с автодутьем работают тем эффективнее, чем больше ток в дуге. При отключении малых токов давление газов может оказаться незначительным, вследствие чего дутье будет неэнергичным, что приведет к затягиванию гашения дуги. По этой причине некоторые гасительные устройства с автодутьем дополнены принудительным масляным дутьем, которое обеспечивает гашение малых токов.

Дугогасительные устройства в виде жестких камер обычно закрепляются на нижнем конце токоведущего стержня ввода высокого напряжения (см. рисунок 3). В некоторых выключателях дугогасительная камера укрепляется на нижней части штанги (рисунок 2,б). В камере может быть один или несколько разрывов в зависимости от номинального напряжения выключателя. Чем выше напряжение, тем больше необходимо разрывов. Для равномерного распределения напряжения между основными разрывами параллельно им включается шунтирующее сопротивление. После гашения дуги на основных разрывах ток, проходящий через шунтирующее сопротивление, гасится на вспомогательных разрывах, обычно вне камеры.

В дугогасительных устройствах с помощью изоляционных пластин и выхлопных отверстий создаются рабочие каналы, по которым происходит движение масла и газов (дутье). В зависимости от расположения каналов различают камеры с поперечным, продольным и встречно-поперечным дутьем.

В баковых выключателях на 35 кВ типа С-35-630-10 на каждый полюс имеется одна двухразрывная подвижная камера. Каждый полюс собран на массивной чугунной крышке (рисунок 3.2,а). К крышке подвешивается бак, внутренние стенки которого изолированы электрокартоном. Под крышкой установлен приводной механизм с системой рычагов, обеспечивающий прямолинейное движение штанги. Механизмы всех трех полюсов соединены тягами между собой и с приводом выключателя. Через отверстие в крышках пропущены вводы, на концах которых укреплены неподвижные Г-образные контакты с металлокерамическими напайками. На каждом вводе под крышкой установлен встроенный трансформатор тока. К нижней части штанги из изолирующего материала прикреплена дугогасительная камера, состоящая из двух корпусов, соединенных стяжными болтами. На рисунке 3.2,б показан корпус дугогасительной камеры. Внутренняя полость камеры облицована дугостойким изоляционным материалом.

В камере установлен подвижный контакт 6 в виде перемычки, опирающийся на четыре контактные пружины 7. В местах соприкосновения с неподвижным контактом 8 напаяны металлокерамические пластины. При отключении штанга 1 опускается вниз вместе с камерой 4, в результате чего образуются два разрыва и загорается дуга в камере (рисунок 3.2, б). Давление в камере резко возрастает, и, как только откроются выхлопные отверстия 5, создается поперечное дутье. При отключении больших токов это дутье энергично и дуга гаснет. Если отключаются малые токи, то после выхода неподвижных контактов из камеры через выхлопные отверстия 3 создается продольное дутье, обеспечивающее гашение дуги. В дугогасительном устройстве есть воздушная подушка — небольшая металлическая камера 2, заполненная воздухом и сообщающаяся с основным объемом дугогаси-тельной камеры, заполненной маслом. В продольном разрезе камеры каналов, по которым осуществляется эта связь, не видно. В первый момент загорания дуги, когда давление резко возрастает, часть масла сжимает воздух, это несколько снижает удар в стенки камеры, а в моменты, когда ток в дуге проходит через нуль и давление в области дуги уменьшается, сжатый воздух выталкивает масло и создает дополнительное дутье.

После гашения дуги продукты разложения масла выходят из камеры, проходят слой масла в баке, охлаждаются и через специальные газоотводы в крышках выбрасываются наружу. Камера заполняется маслом, и выключатель готов к следующему циклу операций.

Кроме серии выключателей С-35 этим же заводом изготовлялись баковые масляные выключатели серии «Урал» У-35, У-110, У-220. Выключатели этих серий рассчитаны на номинальные токи 2000 и 3200 А и токи отключения до 50 кА. Габариты выключателей значительно уменьшены за счет применения современных материалов и пластмасс. Так, выключатель старой серии МКП-220 мощностью отключения 7000 MB-А имел высоту 8295 мм и бак диаметром 2500 мм, а выключатель новой серии У-220 с мощностью отключения 25000 MB-А имеет высоту 7015 мм, а диаметр бака 1800 мм.

На рисунке 3.3 показан разрез полюса выключателя У-220-2000-40У1

(Uном=220 кВ; Iном = 2000 А; Iотк,ном=40 кА).

Несущей частью конструкции каждого полюса является бак 2. На крышках бака смонтированы маслонаполненные вводы 9, коробки приводных механизмов 8, коробки со встроенными трансформаторами тока 7, предохранительные клапаны для защиты бака от разрушения в аварийных ситуациях. Внутренняя поверхность баков изолируется тремя слоями дре-веснослоистого пластика и фибры 6.

Для подогрева масла при низких температурах к днищу крепится устройство электроподогрева 10, которое включается при температурах воздуха ниже — 15 °С. Это необходимо, чтобы не снижалась скорость перемещения подвижных частей выключателя при увеличении вязкости масла.

Читать еще:  Правила размещения розеток выключателей

В выключателе У-220 на три полюса 27000 кг масла.

Основные преимущества баковых выключателей: простота конструкции, высокая отключающая способность, пригодность для наружной установки, возможность установки встроенных трансформаторов тока.

Недостатки баковых выключателей: взрыво- и пожароопасность; необходимость периодического контроля за состоянием и уровнем масла в баке и вводах; большой объем масла, что обусловливает большую затрату времени на его замену, необходимость больших запасов масла; непригодность для установки внутри помещений; непригодность для выполнения быстродействующего АПВ; большая затрата металла, большая масса, неудобство перевозки, монтажа и наладки.

Рисунок 3 — Полюс бакового выключателя У-220-2000-40У1

В каждом полюсе имеются два дугогасительных устройства 4, представляющих собой камеры многократного разрыва. Внутри изоляционного цилиндра камеры расположены три комплекта торцевых контактов и подвижные стержневые контакты, облицован-ные вольфрамосеребряной метал-локерамикой. Для равномерного распределения напряжения по разрывам используются шунти-рующие сопротивления.

Выключатель работает по двухступенчатому циклу: сначала размыкаются контакты дугогаси-тельных камер, происходит гаше-ние дуг и прерывается цепь основного тока, затем в открытом разрыве контактов траверсы 3 и контактов дугогасительных камер прерывается ток, протекающий через шунты.

Траверса 3 приводится в движение изолирующей тягой 5, связанной с приводным механиз-мом 8.

На днище бака установлено льдоулавливающее устройство 1, предотвращающее всплытие замерзшего конденсата.

Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с.: ил.

Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс. Учебник для вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 720 с.: ил.

Самостоятельная работа студентов:

1. Изучение конструкции баковых выключателей

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

В некоторых случаях измерять потраченную электроэнергию посредством простого подключения счетчика не представляется возможным. Это относится к трехфазным сетям с силой тока, превышающей 100А и потребляемой мощностью свыше 60кВт. В таких случаях устанавливают трехфазный счетчик, который подключают через трансформаторы тока. В данной статье мы расскажем, как подключить счетчик через трансформаторы тока (схема обычно указана на клеммной крышке или в паспорте на прибор).

Напоминаем, что электромонтажные работы следует проводить только с полным соблюдением требований техники безопасности.

Для того чтобы выполнить подключение трехфазного счетчика через трансформаторы тока, нам понадобится следующее оборудование:

Схема подключения трансформатора тока

В щите на монтажной панели выполняется установка вводного автоматического выключателя, трех трансформаторов тока, клемм, испытательной коробки и самого счетчика, а также нулевой шины и шины заземления. Важно отметить, что при установке щита учета вне помещения следует предусматривать обогрев для обеспечения положительной температуры.

Далее отмеряем и производим зачистку монтажных проводов соответствующего сечения для подключения силовых цепей, а многопроволочные жилы оконцовываем. Стоит отметить, что для подключения могут использоваться гибкие изолированные шины. Затем от автоматического выключателя производим подключение к силовым выводам трансформаторов тока по следующей схеме:

Также от выводов «Л2» трансформаторов тока производим подключение к соответствующим винтовым клеммам.

Выполнив подключение трансформаторов тока к силовой цепи, переходим к подключению измерительных цепей.

Отмеряем необходимую длину монтажных проводов сечением 2,5 мм² черного, синего и желто-зеленого цветов, зачищаем и оконцовываем болтовыми наконечниками. Также производим маркировку с обеих сторон. Снимаем крышку испытательной коробки и выполняем подключение в соответствии со схемой:

Далее шунтируем токовые цепи при помощи винтов, убираем перемычки и продолжаем подключение:

Подключение электросчетчика

После этого отмеряем необходимую длину монтажных проводов черного и синего цветов, зачищаем и оконцовываем наконечниками и переходим к подключению электросчетчика.

Важно отметить, что подключение электросчетчика необходимо выполнять в соответствии со схемой, указанной на его корпусе или в паспорте.

Выполнив подключение, устанавливаем клеммную крышку на счетчик, а также крышки на коробку КИП и трансформаторы тока. При необходимости все эти устройства пломбируются.

Таким образом, мы подключили электросчетчик через трансформатор тока. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором показана подробная схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока.

Трансформатор тока: конструкция, схемы и его виды

Трансформатор тока — это электротехнический или электромагнитный инструмент, который предназначен для изменения тока с больших величин на меньшие (то есть на более удобные для его эксплуатации).

Для эффективного использования защитных систем линий электропередач необходим ее тотальный контроль. К слову, данный контроль осуществляется не с помощью простого трансформатора, а благодаря трансформатору тока, который способен отслеживать и регулировать величину тока первичных и вторичных обмоток.

Конструкция и устройство трансформатора тока

Итак, если говорить о конструкции трансформатора тока, то следует начать с его внешнего вида.

Прежде всего, обратим внимание на шину, сердечник и диэлектрический корпус, а точнее, на его наличие. Для кого-то это покажется странным, но без него в конструкции трансформатора не обойтись. При этом этот корпус по форме может отличаться: он может быть представлен и в цилиндрическом виде, и в прямоугольном, и в квадратном.

В середине корпуса располагается небольшой промежуток, служащий охвату проводов, которые выступают в качестве первичной обмотки.

Раз уж мы коснулись обмотки, то нельзя не сказать о внутреннем устройстве трансформатора и двух видах обмотки (смотреть рисунок).

Схема трансформатора тока

Схема трансформатора тока состоит из следующих важных элементов:

  1. Нескольких магнитных проводов;
  2. Первичной обмотки;
  3. Вторичной обмотки;
  4. Клеммов;
  5. Выводов;
  6. Стального сердечника;
  7. Реле;

Обмотки трансформатора тока располагаются на повальном сердечнике (что играет роль в возникновении явления электромагнитной индукции).

Если говорить о сердечнике, то он выполняется при помощи электротехнического материала и играет роль магнитного провода.

Клеммы, в свою очередь, имеющие определенную маркировку, главным образом обеспечивают процесс входа и выхода тока с первичной и вторичной обмоток.

А вот реле трансформатора тока, подключенное к кабелю, обеспечивает правильное функционирование устройства, снижая величину тока до необходимого значения.

Подключение трансформатора тока

Подключение трансформатора тока в цепь может осуществляться сразу несколькими способами:

Схема 1

Итак, данная система состоит сразу из трех трансформаторов тока, которые обобщены и закреплены в одну звезду. Эту схему принято использовать в качестве цепной защиты от короткого замыкания (будь то многофазное или однофазное замыкание). В том случае, если по цепи проходит ток ниже установленного уровня реле (ka 1-ka 3), то режим работы будет считаться нормальным и цепная защита короткого замыкания не сработает.

Схема №1

Стоит сказать, что ток, протекающий в цепи от ka 0-реле, принято воспринимать в виде геометрической суммы тока (сумма всех 3-х его фаз) Если увеличить в какой-либо фазе ток, то защитная цепь короткого замыкания включится в работу (реле (ka 1-ka 3)).
Для отключения трансформатора в этой цепи и схеме необходимо по-просту приземлить ток.

Схема 2

Вторая схема подключения трансформатора тока в цепь имеет схожие черты с первой. Однако, есть существенные отличия, о которых нельзя не сказать. Итак, это структура, включающая несколько трансформаторов тока, как правило, используется в целях безопасности цепи от межфазного замыкания (важное замечание – электрическая цепь имеет нейтральную заземленность).

Читать еще:  Контакт втычной для масляных выключателей

Схема №2

Данная система начнет работать в случае прохождения тока через реле (опять же ka 1-ka 3) и наличия не самых мощных элементов (потребителя и источника).

Схема 3

Пришло время поговорить и о схеме под номером три, не имеющей серьезных отличий от предыдущих. Она представляет из себя некое соединение в форме треугольника, где нормальный режим работы осуществляется путем проникновения тока в реле.

Схема №3

Как правило, эта структура применяется в электрических установках для проведения релейных ( релейных – означает дифференциальных, которые отличаются своей селективностью и быстротой действия).

Схема 4

И, наконец, последний – четвертый вид схемы.

Схема №4

Данная структура считается достаточно практичной и универсальной. Это связано с тем, что процесс подключения трансформатора тока в таком виде не только позволяет защитить электрическую цепь от однофазных/межфазных замыканий, но и способна повысить величину тока в необходимых реле.

Отключение также происходит путем заземления.

Основная схема подключения измерительного трансформатора тока

Плавно мы подошли к основной схеме подключения измерительного трансформатора тока.

На рисунках 1 и 2 трансформатор имеет обозначение “TA” с индексами и представлен в схемах с двухфазными и трехфазными обмотками. Стоит уточнить, что имея формы полной звезды и неполной, трансформаторы включены в изолированную, а самое главное нейтральную сеть.

Кроме того, добавим, что структура подключения этого “TA” применяется для защиты от замыканий цепи, а также регулирования баланса между фазами.

Принцип работы трансформатора тока

Принцип работы трансформатора тока основан на принципах электромагнитной индукции, которая действует в электрическом/магнитном поле. Более подробная информация представлена на рисунке:

Он преобразовывает начальное значение векторного тока, проходящего в электрической цепи, во вторичную величину (при этом важно учесть фактор пропорционального равенства между модулем и углом передачи тока).

Первичная обмотка устройства, имеющая некое число витков (W1), пропускает через себя ток (I1). Ток, в свою очередь, преодолевает некоторое сопротивление (Z1).

Рядом с данной катушкой происходит процесс образования магнитного потока (Ф1), регулируемый при помощи перпендикулярно-расположенных магнитных проводов (важное замечание – именно такое расположение может обеспечить минимальную потерю во время преобразования электроэнергии).

После пересечения перпендикулярных витков (W2) обмотки, (Ф1) – магнитный поток формирует силу электрического движения (Е2). Эта сила вызывает возникновение тока (I2) на обмотке (вторичной). А вот I2, который подключен к нагрузке выхода (Zн), преодолевает Z2 – сопротивление, и способствует образование меньшего напряжения на концах электроцепи.

Значение K 1 – коэффициент трансформации – определяется выражением: I1 / I2 (отношение первого вектора ко второму). Величина этого отношения вычисляется в начальных построениях проектирования устройства.

Различия между истинными показателями модели и расчетным результатом объясняется важным аспектом метрологии, которым является вид класса точности устройства.

Таким образом, коэффициент трансформации оказывает прямое влияние на длительность использования трансформатора тока. Не забудем о магнитном потоке (Ф2), который способствует уменьшению величины I2 в магнитном проводе вторичной обмотки.

Во время эксплуатации трансформатора тока нельзя забывать про возникновение нежелательных проблем, одной из которых является пораженческая способность пробоя изоляции (из-за высокого потенциала).

Так как магнитный провод трансформатора тока имеет металлический компонент в строении, у него есть отличные свойства проводимости, которые помогают ему соединить между собой первичную и вторичную обмотки.

Несмотря на то, что обмотки изолированы, у того, кто эксплуатирует трансформатор, все равно присутствует риск получения повреждений и травм от этого электрического прибора.

Для того, чтобы риски минимизировать, необходимо использовать заземление какого-либо вывода устройства (для предотвращения короткого замыкания из-за высокого потенциала). Кроме того, нужно сказать и про возможный разрыв на вторичной обмотке цепи из-за перенапряжения устройства.

Говоря о принципах работы трансформатора тока, скажем и о том, что к его главному предназначению следует отнести решение эксплуатационных задач электротехнических систем, ведь наша промышленность готовит огромный ассортимент выпуска электрических установок, которые не всегда обладают 100-процентным коэффициентом полезности.

А трансформатор способен этот КПД увеличить благодаря усовершенствованию схем и конструкций.

Идеальный трансформатор тока: уравнение

Идеальный трансформатор тока представляет из себя электромагнитное устройство, которое способно не допускать потерю энергию во время увеличения напряжения и во время рассеивания обмотков.

Итак, уравнение для такого трансформатора будет выглядеть следующим образом:

  • U2/U1 – отношение напряжения на конце вторичной обмотки к напряжению первичной;
  • N2/N1 – отношение числа витков вторичной обмотки к числам витков первичной;
  • I1/I2 – отношение тока первичной цепи ко вторичной;
  • n – трансформационный коэффициент.

Виды трансформаторов тока

В современном мире существует огромное различных видов трансформаторов, которых можно классифицировать сразу по нескольким признакам.

По месту установки

Начнем с видов трансформаторов, которые классифицируются по месту установки:

  1. Специальные (используются в транспортных средствах и производственных предприятиях);
  2. Встроенные (устанавливаются в конструкции других электрических приборах);
  3. Внутренние (используются в закрытых комплексных предприятиях);
  4. Наружные (устанавливаются на открытом воздухе);
  5. Переносные (универсальные, можно устанавливать и на открытом воздухе, и в закрытых лабораториях).

По способу установки

Продолжим видами трансформаторов, которые классифицируются по способу установки:

  1. Опорные (одноступенчатые и многоступенчатые устройства);
  2. Проходные (образуют металлическую подставку и устанавливаются на производственных станциях).

По типу витков

Подошла очередь видов тех трансформаторов, которые классифицируются по типу витков:

  1. С одним витком (имеют форму стержня и используются в производственных предприятиях);
  2. Со множеством витков (имеют форму петли и устанавливаются в многофазных системах и конструкциях);
  3. Без первичной обмотки (имеют форму шин и применяются в качестве контроля фаз электрической сети ).

По назначению

Заканчиваем видами трансформаторов, которые классифицируются по различным назначениям:

  1. Лабораторные (способны обеспечить высокую точность величин);
  2. Измерительные (являются приборами учета);
  3. Многоступенчатые (имеют сложное строение, поэтому способны устроить процесс трансформации электротока);
  4. Промежуточные (способны преобразовать значение тока первичной обмотки или вторичной);
  5. Защитные.

Достоинства трансформатора тока

Трансформаторы тока имеют огромное количество достоинств, о которых следует рассказать. Вот главные:

  1. Способность регулировать электрический ток в цепи;
  2. Простая изоляция (гарантия безопасности во время эксплуатации);
  3. Точность действий и простота использования прибора;
  4. Большой охват и интервал измерения электрического тока;
  5. Не самые большие габариты (в зависимости от вида);
  6. Не самая существенная масса (в зависимости от вида);
  7. Развязка первичной цепи;
  8. Развязка вторичной цепи;
  9. Практически полная независимость от внешней температуры;
  10. Способность выдерживать процесс перенапряжения;
  11. Способность быстрого восстановления после короткого замыкания цепи;
  12. Способность передавать даже электрический импульс.

Применение трансформатора тока

Главной особенностью трансформатора является его способность преобразовать ток из одной величины в другую. Этим и можно объяснить его широкое применение в современном обществе.

Также данное устройство применяют в электрических источниках питания.

Кроме того, “ТТ” способен обеспечит некий контакт с землей и благодаря эффекту заземления обезопасить окружающих от переизбытка тока.

Если говорить о быте, то трансформатор тока используется в радиоэлектронике, в сварочных аппаратах и другой электротехнике.

Где приобрести трансформатор тока?

Как вы уже поняли из ранее прочитанного материала – трансформатор тока является очень востребованным прибором. Его широкое применение, прежде всего, объясняется качественными характеристиками, которые позволяют устройству выполнять различные электротехнические “задачи”.

Итак, трансформатор тока может понадобиться любому из нас. На случай, если это коснется и вас, то посоветую вам приобрести данный электромагнитный прибор (или его аналог) на Aliexpress (жми). Там, как всегда, хороший и богатый выбор, а также выгодные цены на товары.

А вот вашему вниманию старое, но познавательное видео:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector