Трансформатор тока: принцип действия и сфера применения

При работе в сильноточных цепях переменного напряжения возникает необходимость применять компактные устройства, с помощью которых можно бесконтактным способом контролировать необходимые параметры. Для этих целей широко используется трансформатор тока, который, кроме измерительных, выполняет дополнительно ряд полезных функций. Такие устройства выпускаются в промышленных масштабах и имеют самое различное исполнение. Отличительными свойствами этих приборов является диапазон измерения, степень защиты самого устройства и его конструктивные особенности.

Современный трансформатор тока использует в своей работе простой принцип, известный еще со времен изобретения электричества. При работе под нагрузкой в проводнике порождает электромагнитное поле, которое и улавливается чувствительным прибором. Чем большую интенсивность имеет поле, тем, соответственно, больший ток протекает в проводнике. Остается только пересчитать коэффициент усиления устройства и отдать выделенный сигнал в цепи управления, контроля или защиты.

Таким образом, трансформатор тока играет роль рамки на силовом кабеле и реагирует на изменения в питающей сети. Современные приборы состоят из большого количества витков и обладают хорошим коэффициентом передачи. При настройке такого устройства снимают вольт–амперную характеристику, чтобы определить точку перегиба кривой. Это необходимо для нахождения участка графика, по которому определяют диапазон устойчивой работы устройства. Трансформатор тока также обладает своим коэффициентом усиления, который уточняется при проведении пусконаладочных работ.

Кроме измерительных функций, устройство позволяет гальванически разделить силовые и управленческие цепи. Это немаловажно в целях безопасности. Трудно представить себе контактное устройство, которое работает в электросетях с напряжением, предположим, в 10 000 Вольт. Используя современные измерительные трансформаторы тока, можно получить гальванически разделенный от силовой цепи сигнал малой мощности, с которым удобно и безопасно работать.

Нагрузкой таких устройств может служить любой измерительный прибор, способный работать с измерительным трансформатором. Если расстояние между ними велико настолько, что начинает сказываться внутреннее сопротивление линии, то производят калибровку прибора. Кроме этого, измеренный сигнал может подаваться в цепи защиты или управления на базе современных электронных устройств. С их помощью легко

произвести аварийное отключение силовых линий и просмотреть предаварийную историю. Такие приборы контролируют состояние сети и рассчитывают все необходимые параметры: активная/реактивная мощность, ток, энергопотребление и т.д.

В процессе проектирования возникает задача: подобрать устройства для контроля и измерения. Выбор трансформаторов тока осуществляют, исходя из средних расчетных параметров эксплуатируемой сети и конструктивных особенностей самого измерительного прибора. Обычно мощные силовые установки идут в комплекте с измерительными приборами, имеется в виду: мощные силовые трансформаторы, высоковольтные панели и т.д.

Без устройств измерения трудно представить себе современное производство и нашу повседневную жизнь. Чуткие приборы защищают дорогое оборудование и отвечают за безопасность человека. Они прекрасно работают в электрических цепях, обеспечивая контроль над измеряемыми параметрами.