Σχέδια σύνδεσης αμπερόμετρων μέσω μετασχηματιστών ρεύματος

Στα κυκλώματα μέτρησης ρεύματος, τόσο όταν οι συσκευές συνδέονται απευθείας όσο και όταν συνδέονται μέσω μετασχηματιστές ρεύματος οργάνων χρησιμοποιούνται μόνο αμπερόμετρα.

Τα σχήματα σύνδεσης αμπερόμετρων μέσω μετασχηματιστών ρεύματος φαίνονται στο σχ. 1.

Ο μετασχηματιστής ρεύματος παρέχει ένα σφάλμα μέτρησης που αντιστοιχεί στην κατηγορία ακρίβειάς του μόνο όταν μετρά το ρεύμα σε ένα συγκεκριμένο εύρος και η αντίσταση φορτίου στη δευτερεύουσα περιέλιξη δεν πρέπει να υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή. Έτσι, η κατηγορία ακρίβειας των μετασχηματιστών ρεύματος τύπου TC-0,5 με αντίσταση φορτίου 1,6 ohms θα είναι 1,0. Καθώς η αντίσταση φορτίου αυξάνεται στα 3 Ohm, η κατηγορία ακρίβειας μειώνεται στα 3,0 και όταν ένα φορτίο 5 Ohm συνδέεται στο δευτερεύον τύλιγμα, γίνεται ίσο με 10,0.

Οι αντιστάσεις κατά τη δημιουργία ενός πραγματικού κυκλώματος μπορούν να εκτιμηθούν περίπου ως εξής.

Αντίσταση συρμάτων σύνδεσης Rc = ρl / S,

όπου ρ — αντίσταση του υλικού του σύρματος (για σύρματα χαλκού ρ= 0,0175 μOhm x m, για σύρματα αλουμινίου ρ = 0,028 μOhm x m). l — μήκος των καλωδίων σύνδεσης, m; C — περιοχή διατομής των συρμάτων, mm2.

Η συνολική αντίσταση των συνδέσεων επαφής Rk μπορεί να θεωρηθεί ίση με 0,05 — 0,1 Ohm.

Η αντίσταση της συσκευής Z βρίσκεται στην αναφορά που υποδεικνύεται στο διαβατήριο της συσκευής ή στην κλίμακα της.

Ρύζι. 1. Κυκλώματα για ενεργοποίηση αμπερόμετρων μέσω μετασχηματιστή ρεύματος: α — απλό, β — με ενδιάμεσο μετασχηματιστή, c — για μέτρηση ρευμάτων που υπερβαίνουν το ονομαστικό ρεύμα του μετασχηματιστή, d — με ενδιάμεσο μετασχηματιστή, με πολλά αμπερόμετρα, ε — με ένας διακόπτης αμπερόμετρου, c — c τριφασικό κύκλωμα με τρία αμπερόμετρα, w — το ίδιο με ένα αμπερόμετρο με διακόπτη.

Το απλούστερο και πιο κοινό σχήμα για τη μέτρηση του ρεύματος με έναν μετασχηματιστή στο κύκλωμα φαίνεται στο σχ. 1, α.

Ρεύμα μετρούμενο με αυτό το κύκλωμα Az = (AzTn1 NS Azn x n) / (ITn2NS H) = ktn NS n NS dHC,

όπου AzTn1 και AzTn2 — ονομαστικά πρωτεύοντα και δευτερεύοντα ρεύματα του μετασχηματιστή ρεύματος. ktn = It1 / It2 —συντελεστής μετασχηματισμού. dn = Ip / N — σταθερά συσκευής. D = Dn x k x tn — σταθερά του κυκλώματος μέτρησης, n — μετρήσεις των οργάνων σε διαιρέσεις κλίμακες, H — ο αριθμός των διαιρέσεων που σημειώνονται στην κλίμακα της συσκευής, Azn είναι το ρεύμα της πλήρους εκτροπής του βέλους.

Η κατηγορία ακρίβειας του μετασχηματιστή επιλέγεται σύμφωνα με την κατηγορία ακρίβειας της συσκευής μέτρησης σύμφωνα με τον πίνακα. 1.

Ενα παράδειγμα. Ας έχει το αμπερόμετρο RA μια κλίμακα με N = 150 διαιρέσεις και ένα όριο μέτρησης Azn = 2,5A. Στο κύκλωμα μέτρησης του σχ.1, και συνδέεται μέσω μετασχηματιστή ρεύματος με ονομαστικά πρωτεύοντα και δευτερεύοντα ρεύματα AzTn1 = 600 A και AzTn2 — 5 A αντίστοιχα. Κατά τη μέτρηση του ρεύματος, η βελόνα της συσκευής μέτρησης σταμάτησε έναντι της διαίρεσης n = 104.

Βρείτε το μετρούμενο ρεύμα. Για να γίνει αυτό, ορίζουμε πρώτα τη σταθερά της συσκευής: dn = Ip / N = 2,5 / 100 = 0,025 A / del

Στη συνέχεια η σταθερά κυκλώματος με μετασχηματιστή μέτρησης και όργανο D = (AzTn1/AzTn2)dn = (600 x 0,25) / 5 = 3 A / del.

Το μετρούμενο ρεύμα βρίσκεται ως αποτέλεσμα του πολλαπλασιασμού της σταθεράς του κυκλώματος με τον αριθμό των διαιρέσεων που υποδεικνύονται από το βέλος της συσκευής: I = nD = 104 x 3 = 312 A.

Κατά τη μέτρηση του ρεύματος εξ αποστάσεως, όταν το μήκος των καλωδίων σύνδεσης μεταξύ του μετασχηματιστή ρεύματος και του αμπερόμετρου υπερβαίνει τα 10 m ή για την ταυτόχρονη επανάληψη μετρήσεων σε διαφορετικά σημεία, είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί ένα φορτίο στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή ρεύματος , η αντίσταση του οποίου υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή, σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιήστε τα διαγράμματα που φαίνονται στο σχ. 1, b, c, όπου ένας μετασχηματιστής ενδιάμεσου ρεύματος με πρωτεύον ρεύμα 5 Α και δευτερεύον ρεύμα 1 ή 0,3 Α.

Στην πρώτη περίπτωση, η αντίσταση φορτίου της δευτερεύουσας περιέλιξης του ενδιάμεσου μετασχηματιστή μπορεί να αυξηθεί στα 30 ohms και στη δεύτερη - στα 55 ohms. Για να προσδιορίσετε το ρεύμα χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα, η τιμή ρεύματος πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τον λόγο μετασχηματισμού του μετασχηματιστή ενδιάμεσου ρεύματος.

Εάν, κατά τη διεξαγωγή δοκιμών σε εγκαταστάσεις έως 1000 V, είναι απαραίτητο να συμπεριληφθεί ένας μετασχηματιστής ρεύματος στο δευτερεύον κύκλωμα, τότε το σχήμα που φαίνεται στο σχήμα. 17, d, το οποίο χρησιμοποιεί τυχαία διπολικός διακόπτης… Αφού κλείσετε τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή, μπορείτε να κάνετε την απαραίτητη εναλλαγή στα σημεία 3 και 4 του κυκλώματος. Η δευτερεύουσα περιέλιξη για όλες τις λειτουργίες μεταγωγής κλείνει μέσω της επαφής διακόπτη που είναι συνδεδεμένη στα σημεία 1 και 2. Η εναλλαγή στο κύριο κύκλωμα των μετασχηματιστών ρεύματος πραγματοποιείται μόνο όταν αφαιρεθεί η τάση.

Για να μετρήσετε ένα ρεύμα που υπερβαίνει το ονομαστικό ρεύμα ενός μετασχηματιστή ρεύματος, το κύκλωμα που φαίνεται στο σχ. 1, v... Συμπεριλαμβάνονται οι μετασχηματιστές ρεύματος T1n και T.2N, έτσι ώστε μόνο το μισό ρεύμα να ρέει μέσω των πρωτευόντων περιελίξεων Az... Οι δευτερεύουσες περιελίξεις αυτών των μετασχηματιστών περιλαμβάνονται στην κύρια περιέλιξη του ενδιάμεσου μετασχηματιστή T3N, μετρώντας την άθροισμα των δευτερευόντων ρευμάτων των μετασχηματιστών T1N και T2N και του αμπερόμετρου -στη δευτερεύουσα περιέλιξη του ενδιάμεσου μετασχηματιστή.

Η πρωτεύουσα περιέλιξη του ενδιάμεσου μετασχηματιστή πρέπει να υπολογιστεί για το άθροισμα των δευτερευόντων ρευμάτων των μετασχηματιστών T1N και T2N. Τότε η σχέση I = (kt1n + kt2n) NS kt3n NS дн x н = Dn, όπου όλοι οι συμβολισμοί αντιστοιχούν σε αυτούς που δόθηκαν προηγουμένως.

Μερικές φορές κατά τη διάρκεια της δοκιμής είναι απαραίτητο να μετρηθεί το ρεύμα σε τριφασικά δίκτυα τριών και τεσσάρων καλωδίων. Σε τριφασικά κυκλώματα τριών συρμάτων χωρίς ουδέτερο αγωγό, χρησιμοποιούνται κυκλώματα μέτρησης με δύο μετασχηματιστές ρεύματος για τη μέτρηση του ρεύματος κάθε φάσης (Εικ. 1, ε).

Στην περίπτωση αυτή, το ρεύμα Ib της φάσης Β ρέει μέσω του αμπερόμετρου PA1, το ρεύμα Ic της φάσης C διέρχεται από το αμπερόμετρο PA2 και το ρεύμα Ia = Iw + Ic της φάσης Α μέσω του αμπερόμετρου TIME. Το ρεύμα που μετράται από καθεμία από τις συσκευές βρίσκεται με την έκφραση = (AzTn1 NS Azn x n) / (ITn2NS H) = ktn NS n NS dn = Dn.

Κατά τη δοκιμή τριφασικών ηλεκτρικών μηχανών για τη μέτρηση του ρεύματος σε φάσεις, χρησιμοποιείται συχνότερα μια τροποποίηση αυτού του κυκλώματος, που χαρακτηρίζεται από την παρουσία του διακόπτη S1 (Εικ. 1, g). Ο διακόπτης σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε μόνο ένα αμπερόμετρο και να μειώνετε το σφάλμα στη μέτρηση του ρεύματος στις φάσεις, εξαλείφοντας τη διαφορά στις ενδείξεις των οργάνων εντός της κατηγορίας ακρίβειάς τους. Οι επαφές αυτού του διακόπτη πρέπει να διασφαλίζουν τη συνεχή μεταγωγή των δευτερευόντων κυκλωμάτων των μετασχηματιστών ρεύματος.