Классификация трансформаторов тока[править | править вики-текст]

Трансформаторы тока классифицируются по различным признакам:

1. По назначению:

• измерительные;

• защитные;

• промежуточные (для включения измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты, для выравнивания токов в схемах дифференциальных защит и т. д.);

• лабораторные (высокой точности, а также со многими коэффициентами трансформации).

2. По роду установки:

• для наружной установки (в открытых распределительных устройствах);

• для внутренней установки;

• встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы и т. д.;

• накладные — надевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора);

• переносные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний).

3. По конструкции первичной обмотки:

• многовитковые (катушечные, с петлевой обмоткой и с т. н. «восьмёрочной обмоткой»);

• одновитковые (стержневые);

• шинные.

4. По способу установки:

• проходные;

• опорные.

5. По выполнению изоляции:

• с сухой изоляцией (фарфор, бакелит, литая эпоксидная изоляция и т. д.);

• с бумажно-масляной изоляцией и с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;

• газонаполненные (элегаз);

• с заливкой компаундом.

6. По числу ступеней трансформации:

• одноступенчатые;

• двухступенчатые (каскадные).

7. По рабочему напряжению:

• на номинальное напряжение свыше 1000 В;

• на номинальное напряжение до 1000 В.

8. Специальные трансформаторы тока:

• нулевой последовательности;

• пояс Роговского.

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт. К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).

В релейной защите очень важен такой элемент, как трансформатор тока. Он работает как датчик и распределяет по цепям защиты ток из сети. Через трансформатор идут данныек измерительным частям релейной защиты. 

    К силовой цепи последовательно присоединяется первичная обмотка трансформатора. На сопротивление же нагрузки ZH (последовательно включённые приборы и реле) замыкается вторичная обмотка. 

    Передаваемый по обмотке ток I 1, формирует магнитный поток Ф 1=I 1. В результате этого во вторичной обмотке создаётся так называемая электродвижущая сила Е 2 (ЭДС Е 2). По обмотке в это время идёт ток I 2. В заводских источниках трансформаторы тока определяют по номинальному коэффициенту трансформации. Без учёта потерь, n в = n т. 

    На самом деле ток I 2 различается со значением по расчёту. Некоторое количество тока I 1 уходит чтобы сформировать намагничивающий поток. 

    Если вторичную обмотку вдруг разомкнуть, случится резкое возрастание в магнитопроводе магнитного потока. Произойдёт расплавление магнитопровода. Кроме того, высокое напряжение станет и на разомкнутой второй обмотке, его значение будет достигать десятков киловольт. 

    Для второй обмотки необходимо заземление. Если вдруг будет пробита изоляция, то случится короткое замыкание. В этой ситуации трансформатор, вышедший из строя, будет отключен защитной аппаратурой. Поэтому, в целях техники безопасности, вторичная обмотка заземляется. 

    В работе трансформаторов причиной сбоя может стать ток намагничивания. 

 

     Очень большие погрешности способствуют некорректным реакциям релейной защиты. Ток намагничивания по этой причине стараются сделать намного меньше.