Трансформаторы тока в области электроники

Трансформаторы тока или трансформаторы тока незаменимы везде, где измеряются и обрабатываются большие токи. Эти трансформаторы эффективно снижают токи высокого напряжения, а также безопасно оценивают и контролируют фактический ток в линии передачи переменного тока удобным способом, полагаясь на традиционные амперметры. ТТ выполняет эту задачу, генерируя во вторичной обмотке переменный ток, пропорциональный току в первичной обмотке.
Фактически, основное назначение трансформаторов тока отличается от назначения стандартных трансформаторов напряжения. Трансформаторы тока имеют от одного до нескольких витков первичной обмотки — в виде одного плоского витка, магнитного сердечника, обернутого катушкой из толстого провода, или просто шины или проводника, проложенного через отверстие. Из-за такого устройства схемы неудивительно, что трансформатор тока также называют последовательным трансформатором.
По сравнению с этой сверхпростой конструкцией первичной обмотки, вторичная обмотка трансформатора тока имеет множество катушек, намотанных на ламинированный сердечник из магнитного материала с низкими потерями. Ламинированный сердечник имеет большее поперечное сечение, что сводит к минимуму плотность магнитного потока и использует провода с меньшим поперечным сечением. Точная геометрия зависит от величины тока, который необходимо уменьшить, когда провод пытается выдавать постоянный ток… независимо от подключенной нагрузки.
Во время работы вторичная обмотка посылает ток на короткое замыкание (например, амперметр) или резистивную нагрузку, если только напряжение, генерируемое во вспомогательной обмотке, не достаточно для погружения магнитного сердечника… или возникновения неисправности из-за пробоя напряжения. По сравнению с трансформатором напряжения, основной ток трансформатора тока не зависит от тока вторичной нагрузки… он управляется внешней нагрузкой.
Вспомогательный ток обычно оценивается стандартным значением 1 А или 5 А для получения более высокого номинала. Трансформаторы тока могут снизить уровень тока с тысяч ампер или до стандартного известного коэффициента… для обычных применений снова до 5 А или 1 А. Трансформаторы тока могут обслуживать такие сложные и высокоточные компоненты и оборудование управления, поскольку последнее может эффективно защитить их от любых близлежащих кабелей, несущих энергию высокого напряжения.
Существует множество применений для измерения и других применений трансформаторов тока. Например, трансформаторы тока используются в счетчиках коэффициента мощности, ваттметрах, счетчиках ватт-часов и реле защиты. Трансформаторы тока также можно использовать в качестве катушек отключения в магнитных выключателях или автоматических выключателях.
По сравнению с трансформатором напряжения, отвод напряжения можно легко и безопасно подключить к цепи для измерения напряжения существующей электрической системы. В более продвинутом варианте отвод напряжения трансформатора используется также в качестве регулирующего соединения на катушке трансформатора, с помощью которого инженеры могут контролировать напряжение. Эти отводы напряжения регулируют напряжение для поддержания вторичного значения на определенном номинальном значении.
В частности, регулировка ответвительного соединения может регулировать выходное напряжение трансформатора, чтобы обеспечить полное выходное напряжение. Когда линейное напряжение ниже или выше номинального напряжения первичного трансформатора, эта разница будет иметь пропорциональное влияние на вторичное напряжение… что, в свою очередь, приведет к неточным выходным токам и напряжениям. Использование отвода напряжения может изменить коэффициент трансформации трансформатора, чтобы поддерживать его вторичное напряжение на целевом выходном напряжении. На больших трансформаторах ответвление на первичной обмотке компенсирует входные сигналы, которые выше или ниже нормальных. Этот тип подключения отвода напряжения обычно устанавливается поставщиком компонентов для установки некоторых заданных значений линейного напряжения. В случае уникального напряжения на объекте или объекте поставщик может соответствующим образом отрегулировать напряжение на отводе перед отправкой.
Отвод напряжения напрямую соединен с обмоткой трансформатора. Между выводами отвода напряжения необходимо все количество витков, иначе он окажется на неправильной стороне трансформатора.
В установку обычно входит переключатель напряжения, позволяющий выполнять действия, требующие отключения трансформатора. Оператор станка должен сначала отключить трансформатор и установить защитное заземление на клеммах трансформатора. Затем он или она должны переместить переключатель ответвлений из текущего положения в подходящее.