Измерительные трансформаторы напряжения и тока

Применяется в тех случаях, когда непосредственное подключение измерительного прибора неудобно или невозможно, например, при измерении очень больших токов или напряжений. Также применяется для обеспечения гальванической изоляции первичной цепи от измерительной или контролирующей цепи.

Измерительный трансформатор рассчитывается таким образом, чтобы оказывать минимальное влияние на измеряемую (первичную) цепь и минимизировать искажения формы сигнала и фазы измеряемого сигнала первичной цепи, пропорционально отображаемого во вторичную измерительную цепь.

Высоковольтное измерительное оборудование включает в себя два типа устройств. В эту категорию устройств входят:

• Измерительный трансформатор напряжения.
• Измерительный трансформатор тока.

Основные разновидности и классификация

Существует целый ряд параметров, по которым проводится классификация измерительных трансформаторов.

В зависимости от конкретного критерия можно выделить следующие виды измерительных трансформаторов:

• основной критерий – тип измеряемого значения. Существуют измерительные трансформаторы тока и напряжения, которые работают на линиях с постоянным или переменным током;
• по коэффициенту трансформации изделия могут быть многодиапазонными или однодиапазонными;
• если в качестве критерия брать способ установки, то можно выделить внешние, накладные, переносные, встраиваемые и внутренние трансформаторы;
• в зависимости от конструкции устанавливают различные типы диэлектриков – масляные, газовые или сухие.

Представленная классификация позволяет описать все виды измерительных трансформаторов и правильно классифицировать их исходя из основных критериев. В большинстве случаев изделия классифицируют только по основному критерию – типу измеряемого значения. Давайте рассмотрим этот аспект более подробно.

Когда напряжение является ключевым критерием

Измерительные трансформаторы напряжения – отдельная группа электротехнических устройств, которые по принципу работы преобразуют высокое входящее напряжение в более низкое, удобное для работы контрольно-измерительной аппаратуры и приборов.

Основной режим работы – холостой ход, так как изделие не предназначено для передачи мощности. По своей конструкции и принципу работы изделие практически не отличается от силового понижающего трансформатора – тот же стальной сердечник, одна первичная и несколько вторичных обмоток.

Исходя из особенностей конструкции различают пять разновидностей трансформаторов напряжения:

• заземляемый;
• незаземляемый;
• каскадный;
• двух- или трехобмоточный;
• емкостной.

Основной критерий – переменный ток

Измерительные трансформаторы тока преобразовывают ток в цепи до заданных значений. Изделия широко используются в защитных реле как неотъемлемая часть энергетических систем и в первичных цепях электростанций, ток в которых достигает сотен киловольт.

Особенность такого трансформатора заключается в том, что вторичная обмотка замыкается на контрольном измерительном приборе или защитной автоматике, а на первичную подается ток.

Практический пример использования – в бытовых и промышленных сетях электроснабжения, где через такой трансформатор подключается стандартный электрический счетчик.

Существует несколько основных разновидностей измерительных трансформаторов тока, которые отличаются типом первичной обмотки (стержневые, шинные и катушечные). Если брать за критерий рабочее напряжение, то выделяют две группы устройств – работающие в диапазоне до 1000 вольт и выше указанного значения.