Áramváltó

Az áramváltó olyan eszköz, amelynek elsődleges tekercselése sorban van csatlakoztatva a működtető áramkörhöz, és a másodlagos tekercselés mérésére szolgál. Az ilyen eszközöket nem csak laboratóriumokban használják a mennyiségek becsléséhez. Az áramátalakítók valódi helye az erőművek közelében, ahol segítenek az üzemmódok szabályozásában, a berendezés működésének folyamatának módosításában.

védelem és mérés áramátalakítókkal

Miután szükséges volt az energia átvitele egy távolságra. Ez a történelem kialakulásának idején történt, amikor a generátorok a folyók közelében helyezkedtek el. A gyárak rendes helyeken helyezkedtek el: az erőforrások előfordulásának helyén, nagy városok közelében - munkaerőforrások. Kiderült, hogy a 220 feszültség, különösen 110 V, nem hatékony a távközléshez - a veszteségek növekednek. Magyarázat - állandó áramfogyasztási árammal növekszik, ami közvetlenül vezet a huzalokban keletkező hő növekedéséhez.

A drót keresztmetszetének növelésének lehetősége gyorsan eldobható volt, mint túl drága. Aztán megkezdték a fokozatos transzformátorok használatát. Ennek eredményeként azt találtuk, hogy elfogadható hatékonysággal csak tíz kilovoltos feszültségen lehet hosszú távú villamos energiát továbbítani. Nyilvánvaló, hogy az ellenőrzéshez annyi hatalomra van szükség. Az erőátviteli vezetékek fázisvezetékeinek elszakadásának következményei:

1. Azok a személyek halála, akiknek a probléma megoldására van szükség, és véletlenül a helyükön találják magukat.
2. Háromfázisú motorok meghibásodása.
3. Robbanásveszélyes és gyúlékony helyzetek.

Egy év alatt a 380 V-os távvezeték 100 km-es szakasza 40–50 balesetet jelent, 40% -át a fázisvezeték megszakítása. A kóros helyzetek megszüntetése során 4-5 ember hal meg. A felsővezetékek megbízhatatlanok, de ez a legjobb módszer a villamos energia olyan távolságra történő továbbítására, amely ellenőrzési és védelmi intézkedéseket igényel. Ezenkívül a mérőberendezésekben áramváltókat használnak. Például a háromfázisú feszültségmérőkkel együtt.

Áramváltók osztályozása

Áramváltók általában besorolva vannak:

• Áramtípus szerint. A mért feszültség típusonként változik. A DC áramkör mérése esetén a jel impulzusokba történő vágása történik. A közvetlen átalakítás nem lehetséges:

1. váltakozó áramra;
2. DC számára.

• A célállomásra. Már elmondtuk, hogy a mérésekhez gyakran használnak áramváltókat( például kWh).Hívja a rendszereket, ahol meg kell védenie a személyzetet a biztonság növelése érdekében. Természetesen a technikákat alkalmazzák a vészhelyzetek lokalizálására és megszüntetésére:

1. mérés;
2. védő.

• Az átalakítás típusa szerint. A vezérlők vagy mérők árammal vagy feszültséggel működnek. Ennek megfelelően a következő transzformátorokat gyártják:

1. áram;
2. feszültség.

• Információ bemutatása:

1. analóg;
2. digitális.

• Telepítés típusa szerint:

1. beltéri használatra;
2. szabadtéri munkavégzéshez( a GOST 15150 elhelyezési kategória szerint);
3. beágyazott;
4. különleges.

• Telepítéskor:

1. hivatkozás( telepítés a gépre);
2. ellenőrzőpontok( elsősorban az épület bemeneti eszközei);Az
3. beágyazott( néha elsődleges tekercselés nélkül, a mágneses magot ábrázolja, amely az áramhordozó mag szigetelésén van viselve): busz( a tápbuszra kerül);levehető( a mágneses mag két részből áll, összecsavarozva).

• A transzformációs arányok számával. A GOST szerint számos feszültséget különböztetünk meg, amelyek nagyságrenddel különböznek egymástól. Ugyanazokkal a vezérlőeszközökkel való kapcsolódáshoz az átalakítási arányt meg kell változtatni:

1. egy átalakítási aránygal;
2. többszörös transzformációs arányokkal;

• Az átalakulás szakaszainak száma. Nem mindig lehetséges elfogadható jelszint elérése egyetlen átalakítással. Ezután meg kell növelni és enyhíteni a tekercsek számát, csökkentve vagy növelve:

1. egylépcsős;
2. lépcsőzetes.

• Az elsődleges tekercs tervezése szerint:

1. egyfordulatú: saját elsődleges tekercseléssel( elsődleges tekercs téglalap vagy kerek rúd vagy U alakú);saját elsődleges tekercs nélkül;
2. nogovitkovye.

• Az elsődleges és a másodlagos tekercsek közötti szigetelés típusa szerint:

1. viszkózus( vegyületek formájában);
2. kemény( kompozit anyagok, porcelán);
3. gáz( levegő);
4. kombinációval( olaj és papír).

• Az áramváltás elve szerint:

1. optikai-elektronikus;
2. elektromágneses.

A tervezést, más esetekben és a működési elvet az a feszültség határozza meg, amelyre a készüléket tervezték. Az áramváltók két családra oszthatók: alacsony feszültségre( 1 kV-ig) és magasra( egyéb).Az eszközök nagyon specifikusak. A fizika iskolai kurzusának ismerős eszközei csak a többfordulós tekercselésű áramváltókhoz hasonlítanak, ami megközelítőleg egy tekercshez hasonlít.

Áramtranszformátorok paraméterei

A háromfázisú mérővel párhuzamosan történő munkavégzés során először figyeljen az átalakítási arányra. Számos érték van szabványosítva, és olyan eszközöket kell választania, amelyek páronként működhetnek. A fentiekben említettük, hogy más esetekben az átalakulás aránya megváltozhat, és szükség van rá.

Az üzemi feszültségen kívül az elsődleges tekercsben lévő áram( a vizsgált hálózat) is szerepet játszik. Nyilvánvaló, hogy a növekvő hőnövekedéssel és az áramhordozó rész égésekor. Ez a követelmény nem lényeges az elsődleges tekercselés nélküli transzformátorok esetében. A névleges másodlagos áram általában 1 vagy 5 A, amely a párosító eszközökkel való koordináció kritériuma.

A mérőáramkör terhelési ellenállásának figyelembevétele. Alig van egy számláló az általános sorból, de meg kell irányítania a pillanatot. Ellenkező esetben a leolvasások pontossága nem garantált. A terhelési tényező általában nem kisebb, mint 0,8.Ez a kompozícióban lévő induktivitással rendelkező mérőműszerekre vonatkozik. A GOST normalizálja az értéket a volt-amperben. Az ellenállás eléréséhez ohmban meg kell osztani a számot a másodlagos áram négyzetével. Az

korlátozási üzemmódokat általában egy rövidzárlatból származó elektrodinamikai ellenállásáram jellemzi. Az útlevélben azt az értéket írják le, amelyen az eszköz meghibásodás nélkül tetszőleges hosszú ideig működik. Rövidzárlat esetén az áram annyira erős, hogy mechanikus hatást fejt ki. Néha az elektrodinamikai ellenállás áramának helyett a névleges értéket jelezzük. Csak a szorzási művelet végrehajtása szükséges. A megadott paraméter nem vonatkozik az elsődleges tekercselés nélküli eszközökre.

Ezenkívül meghatározzuk a hőellenállási áramot, amelyet a transzformátor kritikus túlmelegedés nélkül ellenáll. Ez a fajta stabilitás többszörösen kifejezhető.Azonban a termikus stabilitás áramai időben megegyeznek, amíg a készülék érintetlen marad:

1. Egy másodperc.
2. Két másodperc.
3. Három másodperc.

Az ábrán bemutatott elektrodinamikai és hőállósági áramok között vannak függőségek. Az alumínium elsődleges tekercsének hőmérséklete nem haladhatja meg a 200 Celsius fokot, a réz pedig a szigetelés típusától függően 250 és 300 között. Nagyfeszültségű transzformátorok esetében a mechanikai ellenállás szabványos, a szél hatása 40 m / s sebességgel( hurrikán):

1. 500 N 35 kV-os névleges feszültségű termékek esetében.
2. 1000 N 110 és 220 kV névleges feszültségű termékek esetében.
3. 1500 N 330 kV névleges feszültségű termékeknél.

Az áramváltó beépítése az áramkörbe és az

működésének elve

Az eszköz általában mágneses áramkörből és két tekercsből áll. De a jelenlegi transzformátor, a szokásos módon ellentétben, különleges módon van bekapcsolva. Az elsődleges tekercs egymás után belép a fő áramkörbe, ahol a fogyasztók találhatók, a másodlagos zárva van a mérőberendezéshez vagy a védő reléhez.

Amikor egy áram folyik az elsődleges tekercsben a mágneses mag belsejében, egy mező jelenik meg, ami válaszol. Ezzel egyidejűleg áram keletkezik a másodlagos tekercsben. Mezője ellentétes az eredetivel, és az így kapott áramlás megegyezik az eredeti és az újonnan létrehozott különbséggel. Ez csak néhány százaléka az eredetinek, és valójában a rendszer átviteli kapcsolata. Az eredményül kapott mágneses tér az elsődleges és másodlagos tekercsek magja mentén áthalad, az első ellen emf és a második emf. Az

elektromotoros erő másodlagos áramot generál, az arány az elsődlegeshez függ a fordulatok számának arányától. Ez a transzformációs arány. A másodlagos áram változatlan marad, és az elsődleges áram addig fog növekedni, amíg a kapott mező egyenlő lesz az üresjárat mezőjével. Ennek eredményeként a készülék elég alacsony ellenállást szerez.

Magyarázzuk el, hogy a transzformátor viselkedése készenléti állapotban teljes mértékben megértett-e. Ebben az esetben a primer áram mágneses mezőt indukál a mágneses magban. Az áram áramlása egy kis acélból készült zárt hurokban történik, kis csillapítással. Működése olyan, hogy a létrehozott EMF az elsődleges tekercsben a hálózat feszültségével ellentétes irányban van. Ez azért történik, mert az induktivitásnál az áram 90 fokos, az indukált emf 90 fokkal elmarad a mágneses mező mögött.

Most képzelje el, hogy a másodlagos tekercs betöltődött. Ennek eredményeképpen a terepi energia elkezdődik a kimenetre, ami áramot képez. A másodlagos tekercsből egy mágneses mező képződik az abszolút fázisban a forrástól, amely azt generálta. Counter-EMF a bejáratnál esik, a fogyasztás növekedni kezd. A megnövekedett áram növeli az elsődleges mágneses mezőt. A folyamat addig folytatódik, amíg el nem éri az egyensúlyt. Ez akkor következik be, ha az eredményül kapott mágneses mező egyenlő az alapjáraton. A készülék több energiát fogyaszt, most a rendszer működik.

Az elmondottak alapján világos:

1. A hálózati feszültségmentes üzemmódban semmilyen típusú transzformátort nem lehet bekapcsolni. Az energiát csak a mag mágneses megfordulásából eredő veszteségekre fordítják( az örvényáramok szinte nem képződnek, mivel a lemezek külön-külön vannak kialakítva).
2. Az áramváltókban kis számú fordulásra van szükség ahhoz, hogy a megadott áramkör szegmensben a fogyasztás minimális legyen. Az egyes példányok nem rendelkeznek elsődleges tekercseléssel. Ami logikusnak tűnik nagy áramló áramok esetén.

Láttuk, hogy van egy mágneses csatolás az áramok között. A transzformátorok neve logikusnak tűnik. Kidolgozták a túlterhelés elleni védelmet( rövidzárlati módban) és differenciális áramköröket, amelyek összehasonlítják a fázis és a semleges vezetékek áramát. Az utóbbi esetben egy bizonyos érzékenységi küszöb van megadva az áramkör számára, hogy figyelembe vegye a rendszer szivárgási áramát.

Transformer Accuracy

A vizsgált készülékosztálynak kétféle hibája van:

1. Az aktuális hiba az aktuális transzformációs arány és a névleges érték közötti különbség.
2. A szöghiba a kimeneti áram vektorja az ideális esetben( antiphase a bemenethez viszonyítva).

Ezek a hátrányok kompenzálására speciális módszerek vannak. Például egy tekercs-korrekció segítségével az aktuális hiba megszűnik. A divergencia szögét a magban lévő mágneses indukció nagyságának helyes megválasztása megszünteti.