Трансформаторы тока и напряжения

Советы электрика
комментариев 16
1481 просмотров

Трансформаторы тока и напряженияЧто такое трансформатор? Много медного или алюминиевого провода, еще больше стали, специальной, электротехнической. Ну а если  чуть серьезней, то эта электротехническая сталь, называется сердечником трансформатора, может быть круглой формы (тороидальные трансформаторы), может быть прямоугольной (состоит из двух П-образных половинок), или Ш-образной формы. Другие формы встречаются очень редко. Суть трансформатора сводится к тому, чтобы получить из одного напряжения или тока другое, нужное нам напряжение (или несколько напряжений) и ток.

Трансформатор имеет две обмотки: первичную и вторичную. Конструктивно обмотка- это медный или алюминиевый одножильный провод, который очень плотно (виток к витку) намотан на сердечник трансформатора. Отношение количества витков первичной обмотки к вторичной показывает коэффициент трансформации.

Если говорить о трансформаторах напряжения, то первичная обмотка рассчитывается на используемое напряжение (в большинстве случаев это сеть 220 вольт, а в нашем случае это киловольты и даже мегавольты). Если количество витков первичной и вторичной обмотки одинаковое, то мы получаем разделительный трансформатор. То есть, на выходе мы будем иметь такое же напряжение, как и на входе, но оно никак не будет связано с входным напряжением. Это используется в случаях, когда требуется сделать электрическую развязку электрооборудования (проще говоря, если вы возьмете оба конца вторичной обмотки трансформатора напряжения, вас, конечно же, тряхнёт, но если вы возьмете любой из проводов и встанете в лужу, то с вами ничего не случится. Если же вы возьмете в руки фазный провод из розетки и встанете в лужу вас просто убьет). Если количество витков вторичной обмотки будет меньше, чем в первичной, мы получим понижающий трансформатор, если же наоборот – повышающий. Первичная обмотка, как правило, одна, но она может иметь несколько вводов (на разные напряжения, например 380, 220 и 127 вольт). А вот вторичных обмоток может быть несколько, как повышающих, так и понижающих.

Что касается трансформаторов тока, то здесь обратная ситуация. Первичная обмотка выполнена в виде проводника (толстой, чаще алюминиевой пластины), вокруг которой намотана вторичная обмотка.
Вкратце разобрались.

Измерительные трансформаторы тока и напряжения

Довольно сложно выполнить измерения скажем 750 тысяч вольт или 5000 ампер. В первом случае вольтметр будет иметь очень громоздкую конструкцию, во втором случае в амперметре должен стоять шунт из проволоки диаметром с десятки сантиметров. Для этого применяют измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Трансформатор напряжения в этом случае имеет первичную обмотку рассчитанную таким образом, чтобы при наличии на ней номинального напряжения, на вторичной обмотке было напряжение (чаще всего) 100 вольт. Ну а дальше дело техники. Имеем вольтметр на 100 вольт. Вся шкала (с учетом трансформатора напряжения) будет равна 750 тысячам вольт (берем пример напряжения, взятый в начале абзаца), следовательно, стало напряжение на 10 тысяч вольт ниже, стрелка упадет. С одной стороны сложно, с другой это приводит к сильной миниатюризации измерительных приборов.измерительный трансформатор напряжения

То же самое и с трансформаторами тока. Первичная обмотка подбирается (она же ведь выполнена в виде пластины), по силе тока, а вторичная рассчитывается таким образом, чтобы на ее выводах при максимальной силе тока в проводе, сила тока во вторичной обмотке была (чаще всего 5 ампер). Результат аналогичный. Миниатюризация измерительных устройств. Простота получения данных. На этом принципе основано большинство схем установки счетчиков. В данном случае не требуется мощный счетчик, достаточно счетчика, который может пропускать через себя всего лишь 5 ампер. В переводе на понятный язык 1 кВт мощности.измерительный трансформатор тока

Типы измерительных трансформаторов тока и напряжения

По сути, типа два: наружной и внутренней установки. К основным характеристикам можно отнести класс точности. Для трансформаторов напряжения – контрольное напряжение вторичной обмотки, для трансформаторов тока – контрольный ток вторичной обмотки. Вот в принципе и все.

Поверка измерительных трансформаторов тока и напряжения

Всем приборам для контроля и учета электроэнергии необходимо периодически делать поверку. Трансформаторы тока и напряжения к таким приборам относятся. Основной документ, это паспорт прибора. Для каждого типа трансформатора свой срок очередной поверки, но для трансформаторов тока он не должен превышать пять лет, для трансформаторов напряжения – восемь лет.

Трансформаторы тока и напряжения – назначение

Как можно было понять из вышесказанного, трансформаторы тока и напряжения относятся к классу электроприборов по учету и контролю электроэнергии. Трансформатор напряжения относится к контролю напряжения (с помощью него можно контролировать такой важный параметр, как величина напряжения). А трансформатор тока относится к приборам учета. Такие трансформаторы ставят тогда, когда есть большие токи и обычный счетчик электрической энергии не в состоянии работать при таких нагрузках.

В заключение, хочется отметить такой момент… Трансформаторы напряжения не любят коротких замыканий, от этого сгорает чаще всего вторичная обмотка, реже первичная. Следовательно, если выводы не используются их просто надо изолировать от случайного прикосновения. А вот с трансформаторами тока обратная ситуация, они фактически работают в режиме короткого замыкания. Если разомкнуть цепь вторичной обмотки трансформатора тока в момент протекания тока, то на концах вторичной обмотки появляется очень высокое напряжение, крайне опасное для жизни. Поэтому если вторичная обмотка трансформаторов тока не используется, необходимо ЗАМКНУТЬ выводы вторичной обмотки, то есть, сделать между ними перемычку, способную выдерживать ток, указанный в паспорте для вторичной обмотки.

комментариев 16 Добавить свой
  1. Добрый день. Если можно подскажите. Имеется питающий трансформатор И57. на нем указано что преобразует с 127/220 на 3-36 В. По схеме так и не понял есть ли возможность подключить эл. двигатель 24 В и от каких клемм
    ? Мощность трансформатора указана вроде как 150 Вт, но для какого напряжения 3 или 36 В непонятно. если двигатель 150 Вт при 24 В будет тянуть ?
    К сожалению здесь нельзя прикладывать фото, поэтому …

    1. Евгений, здравствуйте. Фотографию вы можете выложить на photoshare.ru, а сюда потом прикрепить ссылку. 150 ватт это полная нагрузка трансформатора. Я полагаю, что этой мощности можно достигнуть лишь в некоторых случаях (либо при использовании 36 вольт, либо при 18 вольтах. Но чтобы утверждать это, мне нужно видеть трансформатор, потому что на рисунках в интернете написано одно, а в жизни может быть другое.

      1. Опытный, вы так оперативно отвечаете, что я не успеваю подготовиться)

        Что-то я в растерянности — не получается сюда вставить ничего — ни ссылку, ни вообще даже 1 букву не дает вставить в этот текст, прямо первый раз со мной такое
        Извините, но перепечатывать HTML или BB-code не буду, вот адрес странички покороче, его перепечатаю : photoshare.ru/photo13263941.html
        а, сори, так вы его тоже не сможете выкопировать, ниче не понимаю, посоветуйте что-то не так тут

        1. Евгений, здравствуйте. Бывает оперативно, бывает не очень, просто видимо попали в тот момент, когда я был у компьютера. По вашему вопросу вынужден вас огорчить. Каждая обмотка между «а» и «х» это всего три вольта, правда ударных 12,5 ампера. Получается, что 24 вольта вы можете получить только от обмотки между выводами «2» и «3», но всего 4,2 ампера, а вам надо 10. Другие обмотки никак в этом случае не помогут, потому что на них можно получить только 12 вольт.

          1. Я вроде в вопросе не писал про двигатель, но Вы как то видимо посмотрели мои фотографии и догадались для чего он мне нужен. Жаль конечно, новый движок и некуда приладить (( А вы не подскажете где такие трансформаторы вообще есть берут на 10 ампер — это чуть ли не промышленные какие-то должны быть ? У дядьки много маленьких движков с самолетов военных — на 24-27 В, но там ампер поменьше вроде

          2. Евгений, здравствуйте. В самом первом вопросе вы писали про двигатель. Ну и на photoshare была фотография, связав два в одно я рискнул предположить, что речь идет о нем. 250 ватт, это не такой уж мощный трансформатор. Берут их в магазинах, в радиотоварах, в интернет магазинах. Если нет подходящего напряжения, но есть выше, то у такого трансформатора со вторичной обмотки сматывается несколько витков, чтобы уменьшить напряжение. Ну а мощность считается просто напряжение умножить на ток. Чем больше сечение первичной и вторичной обмоток, тем больший ток они через себя могут пропустить.

  2. А можно к нему подключить автомагнитолу с колонками ? — давно собирался на дачу себе сделать — там многие берут от компьютера блоки питания ставят, но мне пока не попадался на пути. там как раз вроде амперы нужны чтобы встроенный усилок колонок тянуть, жаль цифр уже не помню — больше года назад интересовался темой.
    опять же блок питания намного легче …

    1. Теоретически можно, для этого потребуется выпрямительный мост, большая емкость или аккумулятор (можно даже старый). Ваш трансформатор в таком случае будет выдавать 144 ватта полной музыкальной мощности, вернее способен обеспечить такую мощность. Если две советских колонки вроде «Радиотехника S-90» подключить к усилителю 2х70 ватт, соседи точно повесятся, причем на довольно большой территории. Это при условии, что вы питаете ваш усилитель чисто трансформатором, если будет стоять конденсатор или аккумулятор, то пиковые будут до 300 (а в зависимости от аккумулятора и до 1000 ватт, а этого уже хватит, чтобы озвучить и очень громко большой актовый зал.

  3. Где взять такой транс , чтобы тянул двигатель на 24 В, 10 А, от 220 В запитать — может как то можно несколько штук соединить ? У меня есть 27 вольтовые, но слабые. последовательно, параллельно, по диагонали, блин вот проблема — что надо того нету, что есть, то не надо. нет идеала в жизни )

    1. Параллельно, конечно можно соединить, но это не самая хорошая идея, для этого должны быть соблюдены параметры намотки, причем довольно строго. Даже при небольших отличиях начинаются проблемы, не сильные, но начинаются. Это когда обмотки находятся на одном трансформаторе их еще можно соединять параллельно, но опять же, для этого они должны быть рассчитаны и намотаны определенным образом. Из 27 вольтовых даже нет смысла пытаться что-то делать, тем более если слабые. Остается два выхода, искать готовый один на 24 вольта, что не всегда может окончиться успешно, либо два 12 вольтовых, что более вероятно, с током 10 (а лучше 13 -небольшой запас) ампер, и соединить их последовательно, один к другому (вторичные обмотки), как гирлянду.

  4. Добрый день. Помогите, пожалуйста, есть несколько вопросов по трансформаторам. 1). Трансформатор первичка тонкий провод 0,4 мм Диаметр провода, сопротивление 11,7 Ом ; вторичка диаметр провода 1,5 мм, сопротивление 1,4 Ом проверял его подключением небольшого тока 21 В, вроде работает-понижает (до 1,8 кажется), а собственно вопрос можно ли его подключать к 220 В — смущает очень тонкий первичный провод ?
    2). Есть реостат РИК-49. (два контакта,с авиации), на нем написано 30 В, 175 ОМ. меняет сопротивление примерно с 200 до 14 Ом и вроде все понятно с ним, но для меня даже 14 Ом это много если регулировать выход с трансформатора, а подключить его на вход к 220 В нельзя, я правильно понимаю ?

    1. Евгений, здравствуйте. Первичка может быть выполнена и более тонким проводом, особенно, если мощность нужна маленькая. Тут все зависит от количества витков и требуемой мощности. Предположим, транформатор на 12 вольт, то есть по отношению к 220 коэффициент 18,3:1, предположим вам надо мощность 200 ватт. 200/12=17 ампер, это ток вторички, а по первичке в это время будет протекать ток 200/220=0,9 ампера. Так зачем в первичке тогда толстый провод?
      По поводу реостатата. ТЕОРЕТИЧЕСКИ его можно использовать и на 220 вольт, тут вопроса два, первый — изоляция, способен ли реостат выдержать это напряжение, второй — нагрев, поскольку протекающий через него ток будет вызывать нагрев провода реостата. Если нагрузка маленькая, то проблем как таковых нет, если же нагрузка большая, то реостат попросту не сможет отдать тепло в окружающую среду и сгорит (не сразу, но сгорит).

  5. И еще вопрос подлиннее : есть транс (импортный, поиск в инете по названию ни к чему не привел), у него две колодки первая колодка четырехконтактная A-A1-B1-B, измерения сопротивления дают : А-А1 = 0,9 Ом; А1-В1 = 1,6; В1-В = 0,9; А-В1 = 1,8; А-В = 2,1; А1-В = 1,9 Ом. На второй колодке 6 контактов : между ними если мерять соседние примерно 0,8-0,9 Ом, максимальные значения между крайними контактами 1,5 Ом, соответственно промежуточные значения в разных вариациях от 1,1 до 1,4 Ом — а вопрос такой : че за фигня такая ? )) для чего такой может применяться, где у него первичка и где вторичка, на какие напряжения и т.д ? Спасибо

    1. А вот тут проблема, дело в том, что по сопротивлению сказать на какое напряжение он рассчитан довольно сложная затея. Трансформатор, это индуктивность, следовательно, измерять надо сопротивление при приложенном напряжении частотой 50 (60 если это предусмотрено изготовителем) Гц. Тогда еще можно косвенно посмотреть полное сопротивление (индуктивное + реактивное) и предположить, какой ток потечет по обмоткам, а дальше по размерам определить, способен такой трансформатор его выдержать или нет. Если же идти от противного, то надо знать количество витков, сечение провода и сечение сердечника хотя бы первичной катушки. Если сечение провода и сердечника проблем почти не вызывают, то вот количество витков узнать нереально. Тут вам вряд ли кто поможет.

  6. Опытный Электрик, Спасибо. А если пробовать подключать допустим малым током (12 В) и смотреть что и где и сколько будет выдавать, то за первичку стоит взять малую колодку ? или 220 В через лампочку опять же, ну то есть не расчетным , а опытным путем пойти ? Вы написали «Измерять сопротивление при приложенном напряжении …» — разве сопротивление не при отключенном меряют

    1. Евгений, здравствуйте. Тут речь идет о косвенном измерении сопротивления, то есть по току. А по отношению напряжения к току можно узнать сопротивление. Только при таком измерении нюанс в том прилагать надо напряжение частотой 50 Гц. За первичку берется обмотка с тонким проводом и бОльшим, чем у других обмоток сопротивлением. Если активному сопротивлению частота не важна, то есть на активное действует простой закон Ома, R=U/I, то на индуктивности при повышении частоты возрастает сопротивление ибо Rинд=wL, где w=2Пf, а f это частота сети. Следовательно, для частоты 50 Гц, сопротивление будет равно 314 умноженное на индуктивность, или в 314 раз больше сопротивления провода постоянному току. Хотя и это утверждение неверно, ибо 314 умножается на индуктивность и к полученному индуктивному сопротивлению добавляется активное сопротивление. Как видите, не все так просто с индуктивностью.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Наверх