Конструкція потенціометричного перетворювача

Потенційний або вольтодинамічний трансформатор — це понижаючий трансформатор, який використовується для перетворення значень високого напруги на дробові значення. Вимірювальні прилади, такі як амперметри, вольтметри та ваттметри, розроблені для роботи при низькому напрузі. Підключення цих вимірювальних пристроїв безпосередньо до ліній високого напруги для вимірювання може спричинити їх згоріння або пошкодження. Тому для вимірювальних цілей використовується потенційний трансформатор.

Первинні обмотки потенційного трансформатора підключаються безпосередньо до лінії, яку необхідно виміряти, а його вторинні кінці підключаються до вимірювального пристрою. Потенційний трансформатор перетворює високе напруга лінії, яку необхідно виміряти, на дробове значення, придатне для вимірювального приладу.

Конструкція потенційного трансформатора майже ідентична конструкції силового трансформатора, але є деякі невеликі відмінності:

• Конструкція потенційного трансформатора враховує фактори, такі як вартість, ефективність та регулювання. Наприклад, потенційний трансформатор проектується з огляду на параметри продуктивності. Зокрема, співвідношення напруги до кількості витків залишається сталим, а фазова різниця між вхідними та вихідними сигналами мінімізується.

• Силові трансформатори можуть стикнутися з проблемами зростання температури через перевантаження. Оскільки вихід потенційного трансформатора відносно невеликий, проблема перегріву у ньому не виникає.

Деталі потенційного трансформатора
Нижче наведено важливі компоненти потенційного трансформатора.

Серцевина

Серцевина потенційного трансформатора може бути як серцевинного типу, так і оболонкового. У трансформаторах серцевинного типу обмотки оточують серцевину. Навпаки, у трансформаторах оболонкового типу серцевина оточує обмотки. Трансформатори оболонкового типу розроблені для операцій при низькому напрузі, тоді як трансформатори серцевинного типу використовуються для високонапружних застосувань.
Обмотки

Первинні та вторинні обмотки потенційного трансформатора розташовані коаксіально. Ця конфігурація прийнята для мінімізації протікання реактивності.
Примітка про протікання реактивності: Не всі магнітні потоки, генеровані первинною обмоткою трансформатора, з'єднуються з вториною. Мала частина потоку пов'язана лише з однією з обмоток, і це називається потоком протікання. Потік протікання викликає самореактивність у обмотці, з якою він пов'язаний. Реактивність, взагалі, означає опір, який надає елемент схеми змінам напруги та струму. Ця самореактивність відома як протікання реактивності.
У низьконапружному трансформаторі ізоляція розташована поруч з серцевиною, щоб зменшити проблеми, пов'язані з ізоляцією. Одна обмотка служить первинною обмоткою в низьконапружному трансформаторі. Однак, у великому потенційному трансформаторі одна обмотка поділяється на менші частини, щоб зменшити вимоги до ізоляції між шарами.

Ізоляція

Хлопчатобумажна стрічка та камбре часто використовуються як ізоляція між обмотками потенційного трансформатора. У низьконапружних трансформаторах складна ізоляція зазвичай не використовується. Високонапружні трансформатори використовують масло як ізоляційну середу. Трансформатори з номіналом більше 45 кВА використовують фарфор як ізолятор.

Бушінг
Бушінг — це ізольоване пристрій, яке дозволяє підключити трансформатор до зовнішньої схеми. Бушінги трансформатора зазвичай виготовлені з фарфору. Трансформатори, які використовують масло як ізоляційну середу, використовують маслонаповнені бушінги.
Трансформатор з двома бушінгами використовується в системах, де лінія, до якої він підключений, не знаходиться на земному потенціалі. Трансформатори, підключені до земного нейтралу, потребують лише одного високонапружного бушінга.
Підключення потенційного трансформатора
Первинна обмотка потенційного трансформатора підключається до високонапружної лінії передачі, напругу якої необхідно виміряти. Вторинна обмотка трансформатора підключається до вимірювального приладу, який визначає величину напруги.