Как работят трансформаторите на тока и напрежението?
1. Трансформатор на тока (CT)
Принцип на действие
Основният принцип на трансформатора на тока (CT) е електромагнитната индукция. Преобразува голям первичен ток в по-малък вторичен ток чрез затворено желязно ядро, което го прави подходящ за измерване и защита.
Первично намотано: Первичното намотано обикновено има много малко витка, понякога само един виток, и е свързано последователно с измерваната верига.
Ядро: Ядрото е затворено, за да се концентрира магнитното поле.
Вторично намотано: Вторичното намотано има много повече витки и обикновено е свързано с измервателни прибори или защитни устройства.
Математическа връзка
N1=I2⋅N2
Където:
I1 е первичният ток
I2 е вторичният ток
N1 е броят на витките в первичното намотано
N2 е броят на витките в вторичното намотано
Характеристики
Висока точност: CT-тата предоставят високоточни измервания на тока.
Изолация: CT-тата изолират високонапрегованата верига от измервателните прибори, подобрявайки безопасността.
Характеристики на насищане: CT-тата могат да се наситят при условия на прекомерна натовареност, водейки до грешки в измерванията.
2. Трансформатор на напрежението (PT) или Напрежен трансформатор (VT)
Принцип на действие
Основният принцип на трансформатора на напрежението (PT) или напреженият трансформатор (VT) също е електромагнитната индукция. Преобразува високо первично напрежение в по-ниско вторично напрежение чрез затворено желязно ядро, което го прави подходящо за измерване и защита.
Первично намотано: Первичното намотано има много витки и е свързано паралелно с измерваната верига.
Ядро: Ядрото е затворено, за да се концентрира магнитното поле.
Вторично намотано: Вторичното намотано има по-малко витки и обикновено е свързано с измервателни прибори или защитни устройства.
Математическа връзка
V2/V1=N2/N1
Където:
V1 е первичното напрежение
V2 е вторичното напрежение
N1 е броят на витките в первичното намотано
N2 е броят на витките в вторичното намотано
Характеристики
Висока точност: PT-тата предоставят високоточни измервания на напрежението.
Изолация: PT-тата изолират високонапрегованата верига от измервателните прибори, подобрявайки безопасността.
Характеристики на натоварване: Точността на PT-тата може да бъде засегната от промени в вторичното натоварване, затова е важно да се избере подходящото натоварване.
Подробно обяснение
Трансформатор на тока (CT)
Структура
Первично намотано: Обикновено един или няколко витка, свързани последователно с измерваната верига.
Ядро: Затворено желязно ядро, за да се концентрира магнитното поле.
Вторично намотано: Много витки, свързани с измервателни прибори или защитни устройства.
Процес на работа
Когато первичният ток протича през первичното намотано, създава се магнитно поле в ядрото.
Това магнитно поле индуцира ток в вторичното намотано.
Вторичният ток е пропорционален на первичния ток, с отношението определено от отношениято на витките.
Приложения
Измерване: Използва се с амперметри, ватметри и др. за измерване на тока.
Защита: Използва се с реле защитни устройства, като защита срещу прекомерен ток и диференциална защита.
Трансформатор на напрежението (PT)
Структура
Первично намотано: Много витки, свързани паралелно с измерваната верига.
Ядро: Затворено желязно ядро, за да се концентрира магнитното поле.
Вторично намотано: По-малко витки, свързани с измервателни прибори или защитни устройства.
Процес на работа
Когато первичното напрежение се приложи към первичното намотано, създава се магнитно поле в ядрото.
Това магнитно поле индуцира напрежение в вторичното намотано.
Вторичното напрежение е пропорционално на первичното напрежение, с отношението определено от отношениято на витките.
Приложения
Измерване: Използва се с волтметри, ватметри и др. за измерване на напрежението.
Защита: Използва се с реле защитни устройства, като защита срещу прекомерно напрежение и защита срещу нулево последователно напрежение.
Предпазни мерки
Съответствие на натоварването: Вторичното натоварване на CT-тата и PT-тата трябва да съответства на номиналното натоварване на трансформаторите, за да се осигури точността на измерванията.
Краткосрочно и отворено състояние: Вторичната страна на CT-тата не трябва да бъде отворена, тъй като може да произведе високи напрежения; вторичната страна на PT-тата не трябва да бъде закъсала, тъй като може да произведе големи токове.
Защитни мерки: При използването на трансформатори трябва да се предприемат подходящи защитни мерки, като предпазни пръстени и устройствата за защита срещу надвърхни напрежения, за да се предотвратят прекомерни натоварвания и дефекти.
Разбирайки принципите на действие и ролята на трансформаторите на тока и напрежението, може да се оцени важността им в електрическите системи. Надявам се, че тази информация е полезна! Ако имате конкретни въпроси или нужда от допълнителни обяснения, моля, свободно задайте.
