Jak działają prądotransformatory i napięciotransformatory?
1. Prądniczka (CT)
Zasada działania
Podstawową zasadą działania prądniczki (CT) jest indukcja elektromagnetyczna. Prądniczka przekształca duży prąd pierwotny w mniejszy prąd wtórny poprzez zamkniętą rdzeń żelazny, co czyni ją odpowiednią do pomiarów i ochrony.
Obwod pierwotny: Obwód pierwotny zazwyczaj ma bardzo niewiele zwinięć, czasem tylko jedno, i jest bezpośrednio połączony szeregowo z mierzonym obwodem.
Rdzeń: Rdzeń jest zamknięty, aby skoncentrować pole magnetyczne.
Obwód wtórny: Obwód wtórny ma znacznie więcej zwinięć i jest zwykle podłączany do przyrządów pomiarowych lub urządzeń ochronnych.
Związek matematyczny
N1=I2⋅N2
Gdzie:
I1 to prąd pierwotny
I2 to prąd wtórny
N1 to liczba zwinięć w obwodzie pierwotnym
N2 to liczba zwinięć w obwodzie wtórnym
Cechy
Wysoka precyzja: Prądniczki zapewniają wysokoprecyzyjne pomiary prądu.
Izolacja: Prądniczki izolują obwód wysokiego napięcia od przyrządów pomiarowych, zwiększając bezpieczeństwo.
Charakterystyka nasycenia: Prądniczki mogą się nasycić w warunkach przeciążenia, prowadząc do błędów pomiarowych.
2. Napiętniczka (PT) lub transformator napięciowy (VT)
Zasada działania
Podstawową zasadą działania napiętniczki (PT) lub transformatora napięciowego (VT) jest również indukcja elektromagnetyczna. Przekształca ona wysokie napięcie pierwotne w niższe napięcie wtórne poprzez zamkniętą rdzeń żelazny, co czyni ją odpowiednią do pomiarów i ochrony.
Obwód pierwotny: Obwód pierwotny ma wiele zwinięć i jest bezpośrednio połączony równolegle z mierzonym obwodem.
Rdzeń: Rdzeń jest zamknięty, aby skoncentrować pole magnetyczne.
Obwód wtórny: Obwód wtórny ma mniej zwinięć i jest zwykle podłączany do przyrządów pomiarowych lub urządzeń ochronnych.
Związek matematyczny
V2/V1=N2/N1
Gdzie:
V1 to napięcie pierwotne
V2 to napięcie wtórne
N1 to liczba zwinięć w obwodzie pierwotnym
N2 to liczba zwinięć w obwodzie wtórnym
Cechy
Wysoka precyzja: Napiętniczki zapewniają wysokoprecyzyjne pomiary napięcia.
Izolacja: Napiętniczki izolują obwód wysokiego napięcia od przyrządów pomiarowych, zwiększając bezpieczeństwo.
Charakterystyka obciążenia: Dokładność napiętniczk może być wpływowana przez zmiany obciążenia wtórnego, dlatego ważne jest wybranie odpowiedniego obciążenia.
Szczegółowe wyjaśnienie
Prądniczka (CT)
Konstrukcja
Obwód pierwotny: Zwykle jedno lub kilka zwinięć, bezpośrednio połączone szeregowo z mierzonym obwodem.
Rdzeń: Zamknięty rdzeń żelazny, aby skoncentrować pole magnetyczne.
Obwód wtórny: Wiele zwinięć, podłączonych do przyrządów pomiarowych lub urządzeń ochronnych.
Proces pracy
Gdy prąd pierwotny przepływa przez obwód pierwotny, generuje pole magnetyczne w rdzeniu.
To pole magnetyczne indukuje prąd w obwodzie wtórnym.
Prąd wtórny jest proporcjonalny do prądu pierwotnego, z proporcją określonej przez stosunek zwinięć.
Zastosowania
Pomiar: Używane z amperometrami, watometrami itp., do pomiaru prądu.
Ochrona: Używane z urządzeniami ochronnymi relacyjnymi, takimi jak ochrona przeciwprądowa i ochrona różnicowa.
Napiętniczka (PT)
Konstrukcja
Obwód pierwotny: Wiele zwinięć, bezpośrednio połączone równolegle z mierzonym obwodem.
Rdzeń: Zamknięty rdzeń żelazny, aby skoncentrować pole magnetyczne.
Obwód wtórny: Mniej zwinięć, podłączonych do przyrządów pomiarowych lub urządzeń ochronnych.
Proces pracy
Gdy napięcie pierwotne jest podawane do obwodu pierwotnego, generuje pole magnetyczne w rdzeniu.
To pole magnetyczne indukuje napięcie w obwodzie wtórnym.
Napięcie wtórne jest proporcjonalne do napięcia pierwotnego, z proporcją określonej przez stosunek zwinięć.
Zastosowania
Pomiar: Używane z voltmetrami, watometrami itp., do pomiaru napięcia.
Ochrona: Używane z urządzeniami ochronnymi relacyjnymi, takimi jak ochrona przeciwprądowa i ochrona napięcia zerowego.
Uwagi
Dopasowanie obciążenia: Obciążenie wtórne prądniczek i napiętniczek powinno odpowiadać nominalnemu obciążeniu transformatorów, aby zapewnić dokładność pomiarów.
Krotkość i otwarty obwód: Strona wtórna prądniczki nie powinna być otwarta, ponieważ może to spowodować wysokie napięcia; strona wtórna napiętniczki nie powinna być zamknięta, ponieważ może to spowodować duże prądy.
Środki ochronne: Powinny być stosowane odpowiednie środki ochronne, takie jak bezpieczniki i ochrona przed przepięciami, podczas używania transformatorów, aby zapobiec przeciążeniom i uszkodzeniom.
Zrozumienie zasad działania i roli prądniczek i napiętniczek pozwala docenić ich znaczenie w systemach elektrycznych. Mam nadzieję, że te informacje są pomocne! Jeśli masz jakieś konkretne pytania lub potrzebujesz dalszych wyjaśnień, proszę śmiało pytać.
