Тороидальные трансформаторы тока для измерительных цепей и релейной защиты
Тороидальные трансформаторы тока измерительные преобразователи с замкнутым кольцевым магнитопроводом, предназначенные для масштабирования первичного тока в безопасный вторичный сигнал. Конструкция без воздушного зазора обеспечивает минимальные потери на вихревые токи и высокую точность преобразования в широком диапазоне нагрузок. Применяются в схемах коммерческого учёта электроэнергии, системах релейной защиты и автоматики, устройствах мониторинга качества питающей сети.Конструктивные особенности и принцип действия
Магнитопровод изготавливается из холоднокатаной электротехнической стали с толщиной ленты от 0,08 до 0,35 мм или из нанокристаллических сплавов с высокой магнитной проницаемостью. Вторичная обмотка намотана равномерно по всему периметру кольца, что минимизирует поле рассеяния и снижает дополнительную погрешность. Первичным проводником служит шина или кабель, пропускаемый через окно трансформатора, гальванической связи между цепями не возникает.Номинальный первичный ток варьируется от 50 до 6000 А, вторичный стандартизирован: 1 А или 5 А. Класс точности от 0,2S до 5P определяет пригодность для коммерческих расчётов либо для защитных цепей. Номинальная предельная кратность вторичной обмотки достигает 1030, что обеспечивает корректную работу релейной защиты при коротких замыканиях без насыщения сердечника.Технические параметры и исполнения
Тороидальные трансформаторы тока выпускаются для внутренней и наружной установки, с литым изоляционным корпусом из термореактивного компаунда или полиуретана. Степень защиты от IP20 до IP68 позволяет эксплуатировать изделия в условиях повышенной влажности, запылённости и агрессивных сред. Рабочий диапазон температур составляет от 60 до +50 C для северного исполнения и от 40 до +55 C для умеренного климата.| Параметр | Значение для класса 0,5 | Значение для класса 0,2S | Значение для класса 5P | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Номинальный первичный ток | от 100 до 3000 | от 50 до 2000 | от 200 до 6000 | А |
| Номинальная вторичная нагрузка | от 2,5 до 10 | от 1 до 5 | от 5 до 30 | ВА |
| Предельная кратность | от 10 до 20 | |||
| Испытательное напряжение | от 3 до 12 | от 3 до 12 | от 3 до 12 | кВ |
Области применения
Тороидальные трансформаторы тока востребованы в распределительных устройствах 0,435 кВ, комплектных трансформаторных подстанциях, системах автоматизированного учёта электроэнергии АИИС КУЭ. Используются в схемах дифференциальной защиты силовых трансформаторов, токовой отсечки, защиты от замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью. Устанавливаются в частотных преобразователях, источниках бесперебойного питания, сварочном оборудовании для контроля тока дуги.- Измерительные цепи коммерческого учёта электроэнергии- Релейная защита и автоматика распределительных сетей- Системы мониторинга нагрузки на вводах и фидерах- Контроль тока в цепях электроприводов и преобразовательной техники- Устройства защитного отключения и контроля изоляцииКритерии выбора
При подборе учитывается номинальный первичный ток с запасом от 20 до 30 % относительно максимальной рабочей нагрузки. Вторичная нагрузка подключаемых приборов счётчиков, реле, измерительных преобразователей не должна превышать номинальную мощность трансформатора. Для цепей учёта выбираются классы точности 0,2S или 0,5S, для защитных цепей 5P и 10P с соответствующей предельной кратностью.Диаметр окна определяет максимальное сечение пропускаемого кабеля или шины. Для нескольких витков первичной обмотки номинальный ток уменьшается пропорционально числу витков. Температурный класс изоляции (от B до H) согласуется с условиями эксплуатации в шкафах и ячейках КРУ.Вопросы и ответы (FAQ)
Чем тороидальный трансформатор тока отличается от стержневого?
Кольцевой магнитопровод не имеет воздушного зазора, что снижает погрешность при малых первичных токах и уменьшает влияние внешних магнитных полей. Габариты и масса при одинаковых параметрах ниже, чем у стержневых аналогов.
Какой класс точности нужен для коммерческого учёта?
Для расчётных счётчиков электроэнергии применяются трансформаторы класса 0,2S или 0,5S. Класс 0,2S обеспечивает погрешность не более 0,2 % в диапазоне от 1 до 120 % номинального тока.
Можно ли использовать один трансформатор для защиты и измерения?
Допускается при наличии двух вторичных обмоток одной для измерительных цепей, другой для релейной защиты. Одна обмотка не может одновременно обеспечивать высокую точность и требуемую предельную кратность.
Что такое номинальная предельная кратность?
Отношение максимального первичного тока, при котором погрешность не превышает 10 %, к номинальному току. Значение от 10 до 30 необходимо для надёжной работы защит при коротких замыканиях.
