4.8.2. Измерительные трансформаторы

Измерительные трансформаторы напряжения применяются для расширения пределов измерения вольтметров переменного тока, для подключения вольтметровых обмоток ваттметров, счетчиков электрической энергии и фазометров.

Трансформатор напряжения – это однофазный трансформатор, работающий в режиме холостого хода. Первичная обмотка (рис. 4.11) подключается к сети, в которой необходимо измерить напряжение.

Рис. 4.11. Схема включения трансформатора напряжения

Вторичная обмотка замыкается на вольтметр, который, согласно стандарту, должен быть на 100 В. Один из выводов вторичной обмотки заземляется по соображениям техники безопасности. При пробое междуобмоточной изоляции вторичная обмотка может оказаться под высоким напряжением, что опасно для обслуживающего персонала. Поэтому один из выводов вторичной обмотки заземляют, и при пробое защита отключает трансформатор от сети.

Первичная обмотка имеет несколько тысяч витков медного изолированного провода и маркируется А-Х, вторичная обмотка состоит из нескольких сотен витков медного изолированного провода небольшого сечения и маркируется а-х.

Коэффициентом трансформации трансформатора напряжения (указывается в паспорте трансформатора) называется отношение номинального напряжения первичной обмотки к номинальному напряжению вторичной обмотки:

.

Измерив вольтметром напряжение вторичной обмотки, найдем напряжение сети U₁ = K_тн ·U₂.

Измерительные трансформаторы тока применяются для расширения пределов измерения амперметров переменного тока, для подключения амперметровых обмоток ваттметров, счетчиков электрической энергии и фазометров.

Рис. 4.12. Схема включения трансформатора тока

Трансформатор тока – это однофазный трансформатор, работающий в режиме, близком к режиму короткого замыкания (вторичная обмотка замкнута на амперметр, сопротивление которого десятые или сотые доли Ома). Первичная обмотка включается в один из линейных проводов (рис. 4.12), вторичная – замыкается на амперметр, который, согласно стандарту, должен быть на 5 А. Один из выводов вторичной обмотки должен быть заземлен по правилам техники безопасности эксплуатации электроустановок.

Первичная обмотка состоит их нескольких витков медного провода большого сечения (при значительных токах – шина), маркируется Л₁ и Л₂ (линия 1 и линия 2). Вторичная обмотка состоит из нескольких тысяч витков медного изолированного провода относительно небольшого сечения и маркируется И₁ и И₂ (измерение 1 и измерение 2).

Ток в первичной цепи определяется по формуле

I₁ = K_тт ·I₂

где: К_тт – коэффициент трансформации трансформатора тока (указывается в паспорте трансформатора); I₂ – показание амперметра.

Обрыв во вторичной цепи трансформатора тока недопустим, так как в режиме холостого хода напряжение на вторичной обмотке достигает нескольких киловольт, что опасно для обслуживающего персонала и изоляции самого трансформатора, а также приборов, подключенных к вторичной обмотке.