ГОСТ 50030.2 (IEC 60947-2) стандарт на автоматические выключатели

Содержание

Характеристики автоматов

Выбирая автоматический выключатель, имеет смысл ориентироваться на характеристики устройства. Это показатель, по которому можно определить чувствительность устройства к возможному превышению значений тока. Разные виды автоматических выключателей имеют свою маркировку — по ней легко понять, насколько оперативно оборудование будет реагировать на превышение значений тока к сети. Некоторые выключатели реагируют мгновенно, другие активизируются в течение определенного периода времени.

А — маркировка, которая проставляется на самых чувствительных моделях оборудования. Автоматы такого типа сразу же регистрируют факт перегрузки и оперативно реагируют на нее. Они используются с целью защиты оборудования, характеризующегося высокой точностью, а вот в быту их встретить практически невозможно
В — характеристика, которой обладают выключатели, срабатывающие с несущественной задержкой. В быту выключатели с соответствующей характеристикой используются вместе с компьютерами, современными ЖК-телевизорами и другой дорогостоящей бытовой техникой
С — характеристика автоматов, которые имеют наиболее широкое распространение в быту. Оборудование начинает функционировать с небольшой задержкой, которой бывает достаточно для отложенной реакции на зарегистрированные сетевые перегрузки. Сеть отключается прибором только в том случае, если у нее есть неисправность, действительно имеющая значение
D — характеристика выключателей, обладающих минимальной чувствительностью к превышению показателей тока. В основном, подобные устройства используются в рамках подвода электричества к зданию. Они устанавливаются в щитках, под их контролем находятся практически все сети. Такие устройства выбираются в качестве запасного варианта, так как они активизируются только в том случае, если автомат вовремя не включился.

Все параметры автоматических выключателей написаны на лицевой части

Важно!
Специалисты считают, что идеальные показатели автоматических выключателей должны варьироваться в определенных пределах. Максимум — 4,5 кА. Только в этом случае контакты будут под надежной защитой, и разряды тока будут отводиться в любых условиях, даже при превышении установленных показателей.

Типы автоматов

Классификация автоматических выключателей основана на их типах и особенностей. Что касается типов, то можно выделить следующее:

Номинальные показатели способности к отключению — речь идет об устойчивости контактов выключателя к воздействию токов с высокими показателями, а также к условиям, в которых происходит деформация цепи. В таких условиях возрастает риск подгорания, который нейтрализуется благодаря появлению дуги и повышением температуры. Чем более качественным, прочным является материал изготовления оборудования, тем более высокими являются его соответствующие способности. Такие выключатели стоят дороже, однако их характеристики полностью оправдывают цену. Выключатели служат долго, не требуют регулярной замены
Калибровка номинала — речь идет о параметрах, в которых оборудование работает в нормальном режиме. Они устанавливаются еще на этапе производства оборудования, и уже в процессе его использования не регулируются. Данная характеристика позволяет понять, насколько сильные перегрузки способен выдерживать аппарат, период времени его работы в таких условиях
Уставка — обычно этот показатель отображается в виде маркировки на корпусе оборудования. Речь идет о максимальных значениях тока в нестандартных условиях, которая, даже при частом отключении, не окажет никакого влияния на функционирование аппарата. Выражается уставка в токовых единицах, маркируется латинскими буквами, цифровыми значениями. Цифры, в данном случае, отображают номинал. Латинские буквы можно увидеть в маркировке только тех автоматов, которые изготовлены в соответствии со стандартами DIN

При возникновении аварийной ситуации в электрической сети – короткого замыкания, пожара или поражения человека током, она должна быть немедленно обесточена. Ранее эту функцию выполняли плавкие предохранители. Их основным недостатком является то, что они отключают только одну, и чаще всего только фазную, линию.

А по сегодняшним правилам эксплуатации электроустановок необходим полный разрыв. Кроме того, действуют они недостаточно быстро и после срабатывания подлежат замене. Этих недостатков лишены автоматические предохранители и выключатели.

Семейство электротехнических устройств, которые в повседневном употреблении нередко называют «электрический автомат», очень разнообразно. Если будет позволено такое сравнение, оно состоит из нескольких кланов, различающихся по типу воздействия, на которое они реагируют, а также по конструктивному исполнению.

В зависимости от этого они используются для защиты всей электрической сети в целом, отдельных цепей и устройств, или человека. Есть и внутриклановое деление. Например, по скорости срабатывания.

Типы автоматических выключателей по виду воздействия:

Срабатывание от сверхтоков (короткое замыкание) и нагрева. Самый распространенный тип. Применяются для защиты всей схемы электроснабжения (вводные автоматы) или отдельных устройств.
Реагирование на дифференциальный ток. Это так называемые УЗО – устройства защитного отключения, применяющиеся для предотвращения поражения человека электрическим током.
Тепловые реле. Используются в электрических приводах для защиты электродвигателей от перегрузок.

Различия по конструктивному исполнению:

Серия АП. Так называемые апэшки – большие черные коробки из электротехнического пластика с двумя кнопками: ВКЛ (белая) и ВЫКЛ (красная). Реагируют на тепло и сверхтоки. Обычно используются в трехфазных сетях для защиты отдельных устройств. Надежная массивная конструкция, считающаяся устаревшей.
Серия ВА. Современное малогабаритное устройство с рычагом включения-выключения, расположенным горизонтально.
Автоматические предохранители. Заменили так называемые пробки с резьбовым цоколем Эдисона Е14. Так же устаревшая, но еще широко применяющаяся в бытовых электрических сетях конструкция.

В зависимости от количества точек подключения, которые называют полюсами, выключатели бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными.

Однополюсные коммутируют только одну линию, обычно фазную. Их используют в малонагруженных электрических цепях. Например, осветительных. Их второе название «модульные автоматические выключатели», поскольку их обычно собирают в пакет (на одну DIN-рейку несколько) и размещают в распределительном щите, по соседству с общей нулевой шиной. К ним же можно отнести и автоматические предохранители, входом которых является центральный контакт, а выходом – кольцо с резьбой.

Двухполюсные используются в однофазных сетях для защиты всей электрической схемы, тогда их называют вводными, или одного устройства.

Трех- и четырехполюсные устройства применяются для работы в трехфазных сетях, в которых может быть три (в случае глухозаземленной нейтрали) или четыре проводника.

Устройство автоматических выключателей

Принцип устройства коммутаторов, реагирующих на сверхтоки и перегрев, одинаково как для устройств типа АП, ВА или автоматических предохранителей. Выключатели типа ВА имеют клеммы с винтовым зажимом. К входной подключен подвижный контакт, который системой рычагов и пружин связан с рычагом управления.

Во включенном состоянии у него есть электрический контакт с электромагнитным расцепителем – соленоидом с подвижным сердечником-штоком. Проводник на его выходе соединен с еще одним элементом управления – биметаллической пластиной, упирающейся в шток. Дополнительным элементом устройства является дугогасительная камера – пакет пластин из электротехнического фибролита.

Расцепитель рассчитан на срабатывание при прохождении через его катушку тока определенного номинала. При достижении этого значения соленоид выталкивает шток и размыкает контакт. Обратите внимание, что биметаллическая пластина подключена к выходной клемме. Поэтому есть существенная разница в том, как поставить автоматический выключатель. Перевернутый вверх ногами, он перестает реагировать на короткое замыкание из-за дополнительного сопротивления пластины.

Автоматы дифференциального тока

Они называются УЗО – устройства защитного отключения. Внешне очень похожи на автоматы ВА, отличаясь только кнопкой «Тест». Принципиальные различия в устройстве электромагнитного расцепителя. Он построен на основе дифференциального трансформатора.

Его первичная обмотка составлена из двух катушек, к которым подключены фазный и нулевой провод. Вторичная обмотка соединена соленоидом. В обычном состоянии токи в фазном и нейтральном проводниках равны по величине, но противоположны по фазе. Они компенсируют друг друга, и в первичной обмотке не наводится электромагнитного поля.

При частичном пробое изоляции и соединении фазной линии с заземляющим контуром, баланс нарушается, в первичной обмотке возникает магнитный поток, порождающий электрический ток во вторичной. Соленоид срабатывает и размыкает контакт.

Так происходит если, например, человек берет рукой электроприбор, корпус которого замкнуло на фазу. Эти приборы не защищают ни от короткого замыкания, ни от перегрева, поэтому их ставят последовательно с автоматами ВА. И обязательно после них. Про правильное подключение читайте.

Дифференциальные выключатели

Их еще называют автоматическими выключателями дифференциального тока – аббревиатура АВДТ. В них совмещен автомат ВА и УЗО. Их применение упрощает электрическую схему и ее монтаж – вместо двух приборов можно поставить один.

Отличить АВДТ от УЗО можно по схематическому изображению на лицевой панели, что не всегда возможно из-за недостаточной технической грамотности, или по литере перед цифрой номинала и его величине. Подробнее об этом.

На устройстве защитного отключения может быть написано, например, I n 16A и I ∆n 10 mA. Первое значение – номинальный ток цепи, в котором может работать устройство. Обратите внимание, что перед ним нет буквенной литеры. Второе – ток срабатывания, он никогда не превышает единицы ампер. АВДТ маркируется иначе: C16 10 mA. Литера С – это времятоковая характеристика.

Времятоковые характеристики автоматических выключателей

В зависимости от конструкции соленоида электромагнитного расцепителя автоматический выключатель может срабатывать с разной скоростью. Это и называется времятоковой характеристикой. Основными из них являются:

А – максимально быстрое срабатывание. Необходимо для защиты чувствительных к качеству электричества полупроводниковых схем. Прибор может работать только в паре со стабилизатором компенсационного типа. Дома лучше не использовать, поскольку стандарты качества для бытовых сетей невысокие, он будет постоянно срабатывать.
В – чувствительность повышенная, но время срабатывания снижено. Можно применять для защиты схем электропитания локальных вычислительных сетей.
С – самый распространенный тип прибора, использующийся в быту. Удовлетворительная чувствительность и средняя скорость срабатывания.
В – промышленный вариант с пониженной чувствительностью. Используется в сетях с большими амплитудами перепадов напряжения. Например, подключенных к тяговым подстанциям электротранспорта.

Автоматические выключатели – важный элемент электрической цепи. Эксплуатация электроустановок без них может привести техногенной катастрофе локального характера и несет угрозу жизни для обслуживающего персонала.

Перегрузки в электроцепях – обычное дело. Чтобы предохранить приборы, работающие от электричества, от таких перепадов напряжения, были придуманы автоматические выключатели. Их задача проста – разорвать электроцепь, если напряжение превысит границы номинального.

Первыми подобными приборами были знакомые всем пробки, которые и сейчас стоят в некоторых квартирах. Как только напряжение подскакивает выше 220 В, их выбивает. Современные типы автоматических выключателей – это не только пробки, но и множество других разновидностей. Их замечательной особенностью является возможность многократного использования.

Классификация

Современный ГОСТ 9098-78 выделяет 12 классов автоматических выключателей:

Такая классификация автоматических выключателей очень удобна. При желании можно разобраться, какое из устройств установить в квартиру, а какое на производство.

Типы (виды)

Гост Р 50345-2010 делит автоматические выключатели на следующие типы (деление происходит по чувствительности к перегрузкам), маркируемые буквами латинского алфавита:

Это основные автоматические выключатели, используемые в жилых домах и квартирах. В Европе маркировка начинается с буквы A – самые чувствительные к перегрузкам выключатели. Они не используются для бытовых нужд, зато находят активное применение для защиты цепей питания точных приборов.

Также существуют еще три маркировки – L, Z, K.

Отличительные конструктивные особенности

Автоматические аппараты состоят из следующих узлов:

основной системы контактов;
дугогасительной камеры;
основного привода расцепляющего устройства;
различного вида расцепителя;
других вспомогательных контактов.

Контактная система может быть разноступенчатой (одно-, двух- и трехступенчатой). Она состоит из дугогасительных, главных и промежуточных контактов. Одноступенчатые контактные системы в основном производятся из металлокерамики.

Чтобы как-то защитить детали и контакты от разрушительной силы электрической дуги, достигающей 3 000° С, предусмотрена дугогасительная камера. Она состоит из нескольких дугогасительных решеток. Встречаются также комбинированные устройства, способные погасить электрическую дугу большого тока. В них находятся щелевые камеры вместе с решеткой.

Для любого автоматического выключателя находится предельный ток. Благодаря защите автомата, он не может привести к поломке. При огромных перегрузках такого тока контакты могут либо подгореть, либо вообще привариться друг к другу. К примеру, для самых распространенных бытовых аппаратов при токе сработки от 6 А до 50 А предельный ток может составлять от 1000 А до 10 000 А.

Модульные конструкции

Рассчитаны на небольшие токи. Модульные автоматические выключатели состоят из отдельных секций (модулей). Вся конструкция крепится на DIN-рейку. Рассмотрим более подробно устройство модульного выключателя:

Вкл/выкл производится рычажком.
Клеммы, к которым присоединяются провода, винтовые.
Устройство фиксируется к DIN-рейке специальной защелкой. Это очень удобно, потому что такой выключатель в любой момент можно легко демонтировать.
Соединение всей электроцепи производится за счет подвижного и фиксированного контактов.
Расцепление происходит с помощью какого-нибудь расцепителя (теплового или электромагнитного).
Контакты специально размещены рядом с дугогасительной камерой. Это связано с возникновением мощной электрической дуги во время расцепления соединения.

Серия ВА – промышленные выключатели

Представители этих автоматов, прежде всего, предназначены для использования в электроцепях переменного тока в 50-60 Гц, с рабочим напряжением до 690 В. Также используются при постоянном токе 450 В и силе тока до 630 А. Такие выключатели рассчитаны на очень редкое оперативное использование (не более 3 раз в час) и защиты линий от КЗ и электроперегрузок.

Среди важных характеристик этой серии выделяется:

высокая отключающая способность;
широкий диапазон электромагнитных расцепителей;
кнопка тестирования аппарата при свободном расцеплении;
выключатели нагрузки со специальной защитой;
дистанционный пульт управления через закрытую дверь.

Серия АП

Автоматический выключатель ап способен защитить электроустановки, двигатели от резких скачков напряжения и коротких замыканий внутри сети. Запуски таких механизмов не предусмотрены быть очень частыми (5-6 раз за час). Автоматический выключатель ап может быть двухполюсным и трехполюсным.

Все конструктивные элементы располагаются на пластмассовой основе, которая сверху закрывается крышкой. При больших перегрузках срабатывает механизм свободного расцепления, при этом автоматически происходит размыкание контактов. При этом тепловой расцепитель выдерживает время срабатывания, а электромагнитный обеспечивает мгновенное разъединение при коротком замыкании.

При работе автомата желательно придерживаться следующих условий:

При влажности воздуха в 90% температуре не должна превышать 20 градусов.
Рабочая температура колеблется в диапазоне от -40 до +40 градусов.
Вибрация в месте крепления не должна превышать 25 Гц.

Строго запрещены работы во взрывоопасной среде, в которой содержатся разрушающие металл и обмотку газы, вблизи чистой энергии отопительных приборов, водяных потоков и брызг, в местах с токопроводящей пылью.

Многообразие автоматических выключателей позволяет без проблем подобрать устройство для квартиры или дома. Для его установки лучше всего пригласить специалиста.

Электрический автомат, или автоматический выключатель, представляет собой механическое коммутационное устройство, посредством которого можно вручную добиться обесточивания всей электросети или же конкретного ее участка. Сделать это можно в доме, квартире, на даче, в гараже и т. Более того, такой прибор оснащается функцией автоматического выключения электрического кабеля при возникновении аварийных ситуаций: например, в случае короткого замыкания либо при перегрузке. Отличие таких автоматических выключателей от обычных предохранителей состоит в том, что после срабатывания их можно кнопкой включить вновь.

Автоматы (автоматические выключатели) — это то, что пришло на замену обычным пробкам, т. предохранителям в керамическом корпусе, где защитой от перегрузки по току была перегорающая нихромовая проволочка.

В отличие от пробки, автомат — многоразовое устройство
, и функции защиты у него разделены. Во-первых, защита от сверхтоков (токов короткого замыкания или КЗ), во-вторых, защита от перегрузки, т. механизм автомата разрывает цепь нагрузки при небольшом превышении рабочего тока автомата.

В соответствии с этими функциями, автоматический выключатель содержит в себе два типа размыкателей. Магнитный быстродействующий размыкатель
защиты от КЗ с системой гашения дуги (время реакции миллисекунды) и медленный тепловой размыкатель
с биметаллической пластиной (время его реакции — от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от тока нагрузки).

Классификация электрических автоматов

Существуют несколько типовых характеристик отключения автоматов: A, B, C, D, E, K, L, Z

А
– для размыкания цепей с большой протяженностью и для защиты электронных устройств.
B
— для осветительных сетей.
С
— для осветительных сетей и электроустановок с умеренными токами (перегрузочные способности по току вдвое больше, чем у В).
D
– для цепей с индуктивной нагрузкой и электромоторов.
K
– для индуктивных нагрузок.
Z
– для электронных устройств.

Классификация УЗО

УЗО реагирует на дифференциальный ток, т. разность токов, текущих по прямому и обратному проводу. Дифференциальный ток появляется при прикосновении человека к защищенной цепи и заземленному предмету. УЗО для защиты людей выбираются на ток 10-30 мА

, пожарные УЗО — на ток 300 мА. Последние защищает всю систему проводки, а при пожаре обычно токи утечки возникают раньше, чем токи КЗ.

Устройства защитного отключения защищают людей от поражения электрическим током.

Выбор УЗО затруднен тем, что это более сложное устройство, чем автомат. Например, есть дифавтоматы
– устройства, совмещающие в себя автомат и УЗО. УЗО также подразделяются по типу исполнения на электронные и электромеханические. Опыт показал, что лучше использовать электромеханические УЗО. Они лучше защищены от ложных срабатываний и от поломок.

По числу полюсов

УЗО делятся на:

двухполюсные для цепей 220 В;
четырехполюсные для цепей 380 В.

По условиям функционирования

на:

АС
— реагирующие только на переменный синусоидальный дифференциальный ток.
А
— реагирующие как на переменный синусоидальный дифференциальный ток, так и на постоянный пульсирующий дифференциальный ток.
В
— реагирующие на переменный синусоидальный дифференциальный ток, на постоянный пульсирующий дифференциальный ток и на постоянный дифференциальный ток.

По наличию задержки

на УЗО без задержки общего применения и с временной задержкой типа S. По токовой характеристике (дифавтоматы) на В, С, D. И, наконец, по номинальному току.

Следует знать, что если обычное Устройство Защитного Отключения и автомат стоят последовательно в одной цепи, то автомат должен быть на меньший ток, чем УЗО. Иначе УЗО может быть повреждено, т. автомат разрывает цепь нагрузки с задержкой.

В заключение необходимо сказать, что следует выбирать устройства известных фирм: ABB абб
, GE POWER же пауэр
, SIEMENS сименс
, LEGRAND легранд
и других, по крайней мере сертифицированных в России. Лучше выбирать электромеханические УЗО, т. они гораздо надежнее электронных. Вместо тандема из УЗО и автомата лучше выбрать дифавтомат, это сделает конструкцию щитка более компактной и надежной. Токовые характеристики необходимо выбирать в зависимости от используемой проводки. Ток срабатывания автоматов и дифавтоматов должен быть меньше максимально допустимых токов кабелей.

Для медных трехпроводных кабелей можно привести следующие данные соответствия сечения проводников кабеля в квадратных миллиметрах и токов автоматов:

3 х 1.5мм 2 — 16 Ампер;
3 х 2.5 мм 2 — 25 А;
3 х 4 мм 2 – 32 Ампер;
3 х 6мм 2 – 40 А;
3 х 10 мм 2 – 50 Ампер;
3 х 16 мм 2 – 63 А.

Надеемся, что после прочтения всего материала вам будет проще разобраться в проектировании и построении электропроводки.

История создания УЗО

Первое устройство защитного отключения (УЗО) было запатентовано германской фирмой RWE в 1928 г. , когда принцип токовой дифференциальной защиты, ранее применявшийся для защиты генераторов, линий и трансформаторов, был применен для защиты человека от поражения электрическим током.

В 1937 г. фирма Schutzapparategesellschaft Paris & Со. изготовила первое действующее устройство на базе дифференциального трансформатора и поляризованного реле, имевшее чувствительность 0,01 А и быстродействие 0,1 с. В том же году с помощью добровольца (сотрудника фирмы) было проведено испытание УЗО. Эксперимент закончился благополучно, устройство сработало четко, доброволец испытал лишь слабый удар электрическим током, хотя и отказался от участия в дальнейших опытах.

Все последующие годы, за исключением военных и первых послевоенных, велась интенсивная работа по изучению действия электрического тока на организм человека, разработке электрозащитных средств и совершенствованию и внедрению устройств защитного отключения.

В нашей стране проблема применения устройств защитного отключения впервые возникла в связи с электрической и пожарной безопасностью школьников около 20 лет назад. Именно в этот период были разработаны и запущены в производство УЗОШ (УЗО школьное)
для оборудования школьных зданий. Интересно, что УЗО такого типа ставят в школьных зданиях до сих пор, хотя в силу устаревших технологий эти устройства уже не вполне удовлетворяют современным требованиям электрической и пожарной безопасности.

Другим событием, обострившим проблему установки УЗО, была реконструкция московской гостиницы «Россия» после печально известного пожара, который возник по причине самого заурядного короткого замыкания. Дело в том, что при строительстве этого гостиничного комплекса были нарушены принципы электроснабжения. Несколько трагических случаев, приведших к гибели обслуживающего персонала, заставило руководство гостиницы наметить проведение установки устройств защитного отключения с целью обеспечить электро- и пожарную безопасность.

В то время подобные установки выпускались только для промышленного применения. Разработать установку защитного отключения для коммунально-бытового назначения было поручено одному из оборонных предприятий. Но трагедии предотвратить не успели, и возникший в результате короткого замыкания пожар в гостинице «Россия» привел к многочисленным жертвам. После пожара при восстановлении здания проводились работы по установке УЗО в каждом номере. Поскольку отечественные УЗО были изготовлены в очень сжатые сроки и имели недостатки, их постепенно стали заменять на устройства фирмы SIEMENS (Германия).

К этому времени над проблемой производства бытовых устройств защитного отключения стали задумываться и наши электротехнические предприятия. Так, гомельский завод «Электроаппаратура» и ставропольский электротехнический завод «Сигнал» разработали и стали выпускать бытовые устройства защитного отключения. И уже с 1991-1992 годов началось массовое внедрение устройств защитного отключения в домостроении, по крайней мере, в Москве.

В 1994 году был принят стандарт «Электроснабжение и электробезопасность мобильных (инвентарных) зданий из металла или с металлическим каркасом для уличной торговли и бытового обслуживания населения. Технические требования». В этом же году вышло постановление правительства Москвы о внедрении УЗО, которое предписывало обязательное оснащение новостроек Москвы устройствами защитного отключения.

В 1996 году вышло Письмо Главного управления государственной службы МВД России от 05. 96 №20/2. 1/516
«О применении устройств защитного отключения (УЗО)
». А правительством Москвы было принято еще одно решение о повышении надежности электроснабжения всего жилого фонда, независимо от года постройки. Можно сказать, что с этого момента началось узаконенное массовое внедрение УЗО в строительстве жилья.

В настоящее время уже четко расписаны области применения УЗО, действует ряд нормативных документов, регламентирующих технические параметры и требования к применению УЗО в электроустановках зданий. Сегодня УЗО является обязательным элементом любого распределительного щита, этими устройствами оборудованы в обязательном порядке все передвижные объекты (жилые домики-прицепы на кемпинговых площадках, торговые фургоны, фургоны общественного питания, малые временные электроустановки наружной установки, устраиваемые на площадях на время праздничных гуляний), ангары, гаражи.

Вариант подключения УЗО, обеспечивающий наиболее безопасную эксплуатацию электропроводки. Кроме того, УЗО встраивают в розеточные блоки или вилки, через которые подключаются электроинструмент или бытовые электроприборы, эксплуатируемые в особо опасных, влажных, пыльных, с проводящими полами и т. , помещениях.

Страховые компании при оценке риска, определяющего страховую сумму, обязательно учитывают наличие на объекте страхования УЗО и их техническое состояние.

В настоящее время на каждого жителя развитых стран приходится в среднем по два УЗО. Тем не менее десятки фирм на протяжении многих лет стабильно в значительных количествах производят эти устройства самых различных модификаций, постоянно совершенствуя их технические параметры.

Таковы основные показатели, которые следует учитывать
при выборе автоматического выключателя. Соответственно, если все необходимые данные вам будут известны, то выбор не составит труда. Останется лишь принять во внимание самый последний критерий – производителя автомата. На что это влияет? Очевидно, что на стоимость.

Действительно, разница есть. Так, известные европейские бренды свои автоматические выключатели предлагают по цене, которая в два раза превышает стоимость отечественных аналогов и в три раза больше цены на приборы из Юго-Восточных стран. Также от выбора конкретного производителя зависит наличие либо отсутствие выключателя с четко определенными показателями на складе.

Список самых важных характеристик дифавтоматов

Дифференциальные автоматы (дифавтоматы) устроены по принципу совмещения в одном приборе сразу двух защитных функций и обладают возможностями автоматического выключателя (АВ) и УЗО. Как автоматы они защищают линии электроснабжения от перегрузок и короткого замыкания (КЗ), а в качестве УЗО – предохраняют человека от поражения током. Вторая защитная функция этих устройств объясняется их способностью реагировать на малейшие утечки электричества на землю, вызванные нарушением изоляции токопроводящих частей или прикосновением к ним живого существа.

Встроенная схема УЗО дифференциального автомата работает по принципу сравнения токовых составляющих, протекающих в прямой и обратной ветвях контролируемой цепи.

При нарушении баланса этих величин (появлении дифференциала токов) разностный сигнал подаётся на исполнительное реле, которое мгновенно отключает опасный участок от линии питания.

Каковы же характеристики дифавтоматов?

Рабочий ток и быстродействие

Особенности конструкции дифавтоматов являются причиной того, что они обладают комбинированными характеристиками, используемыми при описании работы как АВ, так и УЗО.

Основной рабочей характеристикой этих электротехнических изделий является номинальный рабочий ток, при котором прибор может оставаться включённым длительное время.

Данная характеристика прибора относится к строго стандартизированным показателям, вследствие чего ток может принимать лишь значения из определённого ряда (6, 10, 16, 25, 50 Ампер и так далее).

Помимо этого в обозначении устройств используется связанный с быстродействием токовый показатель, обозначаемый цифрами «B», «C» или «D», стоящими перед значением номинального тока.

Быстродействие – важная токовая и временная характеристика. Обозначение C16, например, соответствует дифавтомату с временной характеристикой «C», рассчитанный на номинальное значение 16 Ампер.

Ток отключения и напряжение

К группе технических характеристик дифавтомата относится ток отключения схемы (дифференциальный показатель), определяемый как «уставка по токовой утечке». Для большинства моделей допустимые значения этой характеристики укладываются в следующий ряд: 10, 30, 100, 300 и 500 миллиампер. На корпусе дифавтомата она обозначается значком «дельта» с числом соответствующим току утечки.

Ещё одной характеристикой эксплуатационных возможностей дифавтоматов является номинальное напряжение, при котором они способны работать длительное время (220 Вольт – для однофазной сети и 380 Вольт – для трехфазных цепей). Величина рабочего напряжения защитного дифференциального прибора может указываться под обозначением номинала с буквой или под клавишей выключателя.

Ток утечки и селективность

Следующая характеристика, по которой различаются все дифавтоматы – тип тока утечки. В соответствии с этим параметром любой из дифавтоматов может иметь следующие обозначения:

«A» – реагирующие на утечки синусоидального переменного (пульсирующего постоянного) тока;
«AC» – дифавтоматы, рассчитанные на срабатывания от утечек, содержащих постоянную составляющую;
«B» – комбинированное исполнение, предполагающее обе указанные ранее возможности.

Характеристика «тип встроенного УЗО» маркируется буквенным индексом или небольшим рисунком.

По аналогии с УЗО дифавтоматы могут работать по селективному принципу, предполагающему наличие задержки по времени срабатывания.

Указанная возможность обеспечивает определённую выборочность отключения прибора от сети и электродинамическую устойчивость системы защиты.

Согласно этой характеристике дифференциальные устройства обозначаются значком «S», что означает задержку порядка 200-300 миллисекунд, либо маркируются знаком «G» (60-80 миллисекунд).

Основные обозначения

Более подробно порядок маркировки дифавтомата (расположение его характеристик) рассмотрим на примере отечественного изделия марки «АВДТ32», используемого в цепях защиты промышленных и бытовых электросетей.

Для удобства систематизации излагаемой информации под графическим обозначением будет пониматься определённая маркировочная позиция.

На первой позиции указывается наименование и серия дифавтомата. Из этого обозначения следует, что он является АВ дифференциального типа со встроенной защитой от опасных токов утечки. Дифавтомат предназначен к использованию в электросетях однофазного переменного тока с номинальным напряжением 230 Вольт (50 Герц).

На месте, соответствующем позиции №3 (вверху), указывается такая характеристика, как значение номинального дифференциального тока короткого замыкания.

Иногда в этом месте можно увидеть значение предельной коммутационной способности прибора, свидетельствующей о величине максимального тока, при которой дифавтомат может отключаться многократно.

На той же позиции, но внизу приводится графическое обозначение типа встроенного автомата (в данном случае это тип «А», рассчитанный на работу с утечками пульсирующего постоянного и синусоидального переменного токов).

На месте 4-ой позиции можно увидеть модульную схему дифавтомата, на которой указываются входящие в его состав элементы, участвующие в реализации защитных функций. Для АВДТ32 на этой схеме условными знаками обозначаются следующие модули и узлы:

электромагнитные и тепловые расцепители, обеспечивающие защиту линий от токов КЗ и перегрузки соответственно;
специальная кнопка «Тест», необходимая для ручной проверки исправности автомата;
усилительный электронный модуль;
исполнительный узел (коммутирующее линию реле).

На позиции под номером семь на первом месте указывается связанная с быстродействием характеристика аварийного срабатывания электромагнитного расцепителя (для нашего примера – это «С»).

Сразу за ним следует показатель номинального тока, означающего величину этого параметра в рабочем режиме (в течение длительного времени).

Минимальный ток отключения (срабатывания) расцепителя электромагнитного типа для дифавтомата с характеристикой «С» обычно берётся равным примерно пяти номинальным токам. При данной величине токовой характеристики тепловой расцепитель срабатывает примерно через 1,5 секунды.

На восьмой позиции обычно стоит значок «дельта» с показателем номинального тока утечки, который отключает дифференциальное устройство в случае опасности. Это все основные электрические характеристики.

Информационные знаки

На пятой позиции приводится температурная характеристика защитного устройства (от — 25 до + 40 градусов), а на шестой располагаются сразу два знака.

Один из них информирует пользователя о сертификате соответствия, то есть обозначает действующий отечественный ГОСТ на дифавтомат (ГОСТ Р129 – для данного случая).

Непосредственно под ним располагается закодированная в виде букв и цифр характеристика. Это обозначение организации, выдавшей сертификат.

Этот знак сообщает потребителю о законности происхождения товара и его качестве и при необходимости обеспечивает юридическую защищённость устройства.

Справа от него приводятся данные по сертификации и ГОСТу этой модели в отношении её пожарной безопасности.

И, наконец, на месте, соответствующем второй позиции, наносится логотип торговой марки компании-изготовителя (в данном случае – «ИЭК»).

Размеры и точки подключения

Основными габаритными характеристиками дифавтомата согласно ГОСТ являются его высота, ширина и толщина, а также размер по высоте и ширине выступающей с лицевой стороны полочки с клавишей управления.

Помимо этого, приводятся размеры расположенных на тыльной стороне полочек, ограничивающих зазор для посадки прибора на фиксирующую его дин-рейку.

Современные модели дифавтомата могут иметь тот или иной размер, с каждым из которых можно ознакомиться в прилагаемой к этому изделию документации. Но в большинстве случаев габаритные характеристики схожи, что упрощает размещение в щитке.

Относительно контактных точек подключения данного прибора к защищаемой схеме необходимо отметить следующее. В однофазной сети устанавливаются дифференциальные устройства, имеющие по два вводных и два выводных контакта.

Одна из этих групп служит для подключения так называемого «фазного» провода, а к другой подсоединяется «нулевая» жила питания. Как правило, все контакты (верхние и нижние) маркируются значками «L» и «N», обозначающими соответственно те места, куда подключаются фаза и ноль.

При включении устройства в электрическую цепь к верхним контактам подсоединяются фазный и нулевой провода, приходящие от вводно-распределительного устройства или электрического счётчика.

Нижние его клеммы предназначаются для коммутации проводников, идущих непосредственно к защищаемой нагрузке (к потребителю).

Подключение дифференциального прибора в силовые цепи трёхфазного питания полностью аналогично рассмотренному ранее варианту. Отличие в данном случае состоит лишь в том, что к дифавтомату при этом подсоединяются сразу три фазы: «A», «B» и «C».

По аналогии со случаем однофазной линии питания 220 Вольт клеммы трёхфазного дифавтомата также маркируются (с целью соблюдать фазировку) и обозначаются как «L1», «L2», «L3» и «N».

Грамотный выбор подходящего для заявленных целей прибора невозможен без внимательного изучения основных рабочих характеристик дифавтомата и соответствующей им маркировки.

В связи с этим перед приобретением дифференциального прибора постарайтесь тщательно изучить весь изложенный в этой статье материал.

Определение и назначение

Для питания устройств требуются напряжения различных характеристик. Трансформатор – это конструкция, использующая индуктивную работу магнитного поля. Катушки из ленты или проволоки, объединенные общим током, увеличивают или уменьшают напряжение. В телевизоре для работы транзисторов и микросхем используется 5В, для питания кинескопа требуется несколько киловольт при использовании каскадного генератора.

Изолированные обмотки расположены на сердечнике из самопроизвольно намагниченного материала с определенным значением напряжения. В более старых установках использовалась существующая частота сети, около 60 Гц. В современных схемах питания электроприборов используются высокочастотные импульсные трансформаторы. Переменное напряжение выпрямляется и преобразуется генератором в значение с заданными параметрами.

Напряжение стабилизируется блоком управления ШИМ. На трансформатор передаются высокочастотные импульсы, и получаются стабильные выходные значения. На смену массе и тяжести устройств прошлых лет пришла легкость и небольшие размеры. Линейные показатели агрегата пропорциональны мощности в соотношении 1: 4; для уменьшения габаритов устройства частота тока увеличивается.

Массивные устройства используются в цепях питания, когда необходимо создать минимальный уровень рассеивания высокочастотных шумов, например, при обеспечении качественного звука.

Виды трансформаторов

Так выглядит силовой трансформатор

Этот тип трансформатора относится к трансформаторам, работающим в сетях промышленных и бытовых установок с промышленной частотой 50-60 Гц. Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электрической энергии для передачи по линиям электропередач, например, с 38кВ на 6кВ, от 380В до 220В. (380 / 220В). Электрические цепи, в которых используется высокое напряжение, в электротехнике обычно называют силовыми цепями, а трансформаторы, соответственно, являются силовыми трансформаторами.

Конструкция силового трансформатора состоит из двух-трех обмоток, а может, и больше. Обмотки размещены на армированном сердечнике из листов электротехнической стали. Некоторые силовые трансформаторы (разделенные обмотки) могут иметь несколько обмоток низкого напряжения (НН), запитываемых параллельно. Это позволяет получать напряжение от более чем одного генератора и передавать больше электроэнергии, тем самым повышая эффективность электрической системы.

Мощные силовые трансформаторы чаще всего делают на масле, то есть его обмотки помещают в бак со специальным трансформаторным маслом. Трансформаторное масло используется для активного охлаждения и одновременной изоляции его обмоток. Трансформаторы на 400 кВА тяжелые и устанавливаются на платформах или в специальных помещениях. Они поступают с завода в собранном виде, готовые к подключению нагрузки на подстанциях или электростанциях. Основная конструкция силовых трансформаторов – это трехфазные трансформаторы, это связано с тем, что потеря эффективности однофазных трансформаторов составляет более 15.

Сетевые трансформаторы

Сетевые трансформаторы – это самый распространенный тип трансформатора, который можно найти практически в любом бытовом приборе. Все сетевые трансформаторы обычно однофазные. Эти трансформаторы используются для преобразования высокого напряжения сети 220 В в допустимое напряжение, используемое в конкретном электроприборе. Понижающее напряжение может быть: 220 / 12В или 220 / 9В, 220 / 36В и т.

Многие делают сетевой трансформатор не с одной, а с несколькими вторичными обмотками, что делает трансформатор более универсальным, часто используется одновременно для разных напряжений.

Например, одна часть схемы питается от 12 Вольт, а другая – 3 Вольт от одного трансформатора с несколькими обмотками.

Чертеж магнитопровода трансформатора

Сетевые трансформаторы часто изготавливают из электротехнической стали на W-образных или стержневых сердечниках. Есть тороидальные ядра. W-образный сердечник собирается из пластин, на которых размещается каркас, на который намотаны обмотки трансформатора.

Преимущество тороидального трансформатора в том, что он более компактен и имеет лучшую производительность. Обмотки тороидального трансформатора полностью закрывают магнитопровод, нет пустого пространства, не занятого обмоткой, в отличие от стержневых или бронированных трансформаторов.

Сварочные трансформаторы также можно отнести к сетевым трансформаторам, мощность которых не превышает 6 кВт. Все сетевые трансформаторы работают на низкой частоте 50-60 Гц.

Автотрансформатор

Автотрансформатор – это трансформатор, в котором обмотки низкого напряжения являются частью верхней обмотки. Обмотки автотрансформатора имеют прямое электрическое соединение, а не только через магнитопровод. Взяв розетки с одной обмотки, можно получить разные напряжения. Можно отличить обмотки с самым низким и самым высоким напряжением на разных участках провода, используемого для обмотки.

Преимуществом автотрансформатора является его меньший размер, меньше используемого провода, меньше сердечника, меньше стали, затрачиваемой на его изготовление, как следствие, меньшая стоимость автотрансформатора.

Основным недостатком трансформатора является гальваническое соединение обмоток низкого и высокого напряжения. Возможность попадания высоковольтной сети в низковольтную. Невозможность использования автотрансформаторов в заземленных сетях. Автотрансформаторы применяют в сетях трехфазного тока с соединением обмоток чаще в звезду, реже – в треугольник.

Автотрансформаторы часто используются в устройствах контроля напряжения, высоковольтных установках, в промышленности для запуска мощных асинхронных двигателей переменного тока. Мощность автотрансформаторов может достигать 100 МВт.

Преимущество автотрансформаторов возрастает с увеличением близкого коэффициента трансформации (K = 1-2).

Лабораторный автотрансформатор (ЛАТР)

Один тип автотрансформатора можно назвать лабораторным трансформатором (ЛАТР). Его основное предназначение – плавное регулирование напряжения, подаваемого на нагрузку, любому потребителю электроэнергии. Конструкция автотрансформатора представляет собой тороидальный трансформатор с одной обмоткой, по которой скользит ползун (угольный роликовый контакт), соединяющий каждый виток неизолированной обмотки (дорожки) автотрансформатора в цепь. Это создает регулирующий эффект.

При замыкании соседних витков роликовым ползунком в ЛАТР коротких замыканий между витками не происходит, так как токи питающей сети и нагрузки автотрансформатора в общей обмотке близки друг к другу и направлены противоположно. Наиболее распространенные LATR регулируют напряжение от 0 до 250 В. Трехфазное регулирование 0/450 вольт. Автотрансформаторы LATR часто используются в исследовательских лабораториях для ввода в эксплуатацию различного назначения.

Трансформаторы тока

Трансформатор тока в основном используется в измерительной технике. Первичная обмотка такого трансформатора подключена к источнику тока, вторичная обмотка используется для различных измерительных приборов с малым внутренним сопротивлением (R int). Первичная обмотка – это, как правило, весь виток провода, включенный последовательно с измеряемой цепью переменного тока. Ток первичной обмотки прямо пропорционален току вторичной обмотки, в которой измеряется амплитуда тока (А).

Основная особенность трансформаторов тока в том, что вторичная обмотка всегда должна быть нагружена, иначе происходит пробой изоляции из-за высокого напряжения и при отключении нагрузки магнитопровод трансформатора тока просто выгорает от неиндуцированных токов. компенсация.

Конструктивно трансформатор тока представляет собой одну или несколько изолированных обмоток, намотанных на холоднокатаную электротехническую сталь, называемую сердечником. Первичная обмотка может быть просто проводом, проходящим через окно магнитной цепи трансформатора тока, который измеряет ток, протекающий через этот провод или шину. Коэффициент трансформации здесь, конечно, 100/5, так как гальванической связи между обмотками нет.

Применение трансформаторов тока: измерение тока в схемах релейной защиты, в средствах измерения. Изготавливаются с 1-2 группами вторичных обмоток. Одна группа может быть подключена к устройствам защиты, другая – к измерительным приборам и счетчикам.

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения – это трансформаторы, которые пропорционально и точно по фазам преобразуют высокое напряжение в измеримые величины. Трансформаторы среднего напряжения имеют одну магнитную цепь и могут быть выполнены с одной или несколькими вторичными обмотками. Трансформаторы напряжения с заземлением при желании, помимо измерительной или защитной обмотки, могут быть выполнены с дополнительной обмоткой для регистрации замыкания на землю.

Импульсный трансформатор тока

трансформатор импульсного тока

Они используются для измерения направления или силы тока в импульсных цепях. Импульсный трансформатор состоит из кольцевого ферритового сердечника с обмоткой. Измеряемый провод проходит через петлю, обмотка подключается к сопротивлению нагрузки (Rн). Если обмотка содержит 1000 витков провода, ток, проходящий по измеряемому проводу, будет равен 1000 1, т. е сопротивление нагрузки будет иметь ток в 1000 раз меньше, чем ток, проходящий по измеряемому проводу.

Производители трансформаторов тока выпускают импульсные трансформаторы тока с различными коэффициентами трансформации. Разработчику остается только рассчитать сопротивление нагрузки и схему ее измерения. Если необходимо измерить направление тока, то вместо сопротивления нагрузки подключите два стабилитрона с противоположным зажиганием.

Импульсный трансформатор

Распространен во всех современных электронных схемах. Импульсный трансформатор предназначен для сварочных аппаратов, источников питания, импульсных преобразователей. Заменены низкочастотные трансформаторы с сердечником из пластинчатой стали, имевшие большие габариты и вес. он состоит из ферритового магнитопровода различной формы: кольца, чашки, стержня, W-образной, U-образной формы. Ферритовый сердечник импульсных трансформаторов дает им несравненное преимущество перед старыми стальными трансформаторами, поскольку они могут работать на частотах до и выше 500000 Гц.

Импульсный трансформатор – это ВЧ (высокочастотный) трансформатор, имеющий размеры и вес, который только сжимается при увеличении частоты!
Обмотка требует меньше витков, а для регистрации тока на высокой частоте достаточно биполярных или полевых транзисторов, подключенных по специальной схеме:

Простой;
Двухтактный;
Полумост;
Мостовая схема

Импульсные трансформаторы и ферритовые индукторы используются в энергосберегающих лампах, мобильных зарядных устройствах, мощных инверторах и сварочных аппаратах.

Трансформатор Тесла

Трансформатор Николы Теслы – это аппарат, с помощью которого получаются токи высокой частоты. Он реализован с использованием первичной и вторичной обмоток, но первичная обмотка питается на резонансной частоте вторичной обмотки, при этом выходное напряжение увеличивается в десятки раз.

По мнению экспертов, Tesla изобрела трансформатор, чтобы решить глобальную проблему передачи электроэнергии из одной точки в другую без использования проводов. Для передачи задуманной изобретателем энергии с помощью эфира необходимо иметь в двух удаленных точках по мощному трансформатору, каждая из которых работала бы на одной и той же частоте в резонансе. В случае реализации проекта гидроэлектростанции, мощные линии электропередачи не потребуются, наличие кабельных линий, что, конечно, противоречит монопольному владению электроэнергией несколькими компаниями.

Благодаря проекту Николы Теслы каждый гражданин общества мог бесплатно пользоваться электричеством в нужное время, где бы и где бы он ни находился.

С точки зрения бизнеса эта система убыточна, так как не будет окупаться, потому что электроэнергия становится бесплатной, именно по этой причине патент №645576 все еще ожидает своих инвесторов.

Видео: Принцип работы трансформатора

Основы – как работает трансформатор, первичная и вторичная обмотки, как напряжение на трансформаторе уменьшается или увеличивается из-за магнитного поля, для чего нужен магнитопровод и что такое взаимная индуктивность – все это смотрите в видео!

Трансформаторы и их применение

Трансформатор – это устройство, используемое для увеличения или уменьшения переменного напряжения без изменения его частоты и практически без потери мощности. Трансформатор состоит из двух или более катушек, которые размещены на общем сердечнике. Катушка, которая подключена к источнику переменного напряжения, называется первичной, а катушка, к которой подключена нагрузка (потребители электроэнергии), называется вторичной. Сердечники трансформаторов изготовлены из электротехнической стали и собраны из отдельных изолированных пластин (для уменьшения потерь энергии из-за возникновения в сердечнике вихревых токов).

Катушки трансформатора, как правило, содержат разное количество витков, при этом большее напряжение прикладывается к катушке с большим количеством витков. Если для увеличения напряжения используется трансформатор, обмотка с меньшим количеством витков подключается к источнику напряжения, а нагрузка подключается к обмотке с большим количеством витков. Чтобы снизить напряжение, все делается в обратном порядке. При этом не следует забывать, что на первичную обмотку можно подавать напряжение не более номинального (того, на которое она рассчитана).

Коэффициент трансформации – это отношение числа витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки. Он также равен соотношению ЭДС в обмотках. При отсутствии потерь в обмотках коэффициент трансформации равен отношению напряжений на выводах обмотки: k = U1 / U2. Для понижающего трансформатора коэффициент трансформации больше 1, а для повышающего трансформатора меньше 1. Принцип работы трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Когда через первичную катушку протекает переменный ток, вокруг нее формируются переменное магнитное поле и магнитный поток, который также проникает во вторую катушку. В результате во вторичной катушке возникает вихревое электрическое поле и на ее выводах возникает ЭДС индукции.

Трансформатор характеризуется КПД, равным отношению мощности, выделяемой во вторичной обмотке, и мощности, потребляемой первичной обмоткой из сети. Хорошие трансформаторы имеют КПД 99 – 99,5%. Важным свойством трансформатора является его способность преобразовывать сопротивление нагрузки. Рассмотрим трансформатор с КПД примерно 100%. В этом случае мощность, выделяемая во вторичной цепи трансформатора, будет равна мощности, потребляемой первичной обмоткой от источника напряжения. Для такого трансформатора мощность, снимаемая с источника напряжения, будет чисто активной. Мощность в первичной цепи трансформатора P1 = (U12) / R1, а во вторичной цепи P2 = (U22) / R2.

Поскольку P1 = P2 и U1 = kU2, то R1 = k2R2.

Следовательно, нагрузка с сопротивлением R2, подключенная к источнику переменного напряжения через трансформатор, будет эквивалентна по мощности нагрузке с сопротивлением R1, подключенной без трансформатора. Для регулирования переменного напряжения широко применяются лабораторные автотрансформаторы. Автотрансформаторы предназначены для подключения к сети переменного напряжения 220 В или 127 В. Как правило, выходное напряжение автотрансформатора непрерывно регулируется до 250 В.

Обмотка трансформатора выполнена из изолированного провода в один слой. На участках обмотки, соприкасающихся подвижным контактом с угольной вставкой, производится зачистка изоляции. При перемещении контакта угольная вставка замыкает проволочную петлю. Однако из-за низкого напряжения на одном витке и высокого сопротивления угольной вставки через замкнутый виток протекает допустимый ток.

Первичная обмотка автотрансформатора является частью его вторичной обмотки, поэтому между первичной и вторичной обмотками трансформатора имеется гальваническое соединение. Потребители нельзя подключать напрямую ко вторичной обмотке автотрансформатора, один из проводов которой можно подключить к массе. Такое подключение приведет к аварии или аварии. При работе с автотрансформатором не заземляйте вторичную цепь. Кратко рассмотрим простейший расчет маломощных трансформаторов для домашней радиоаппаратуры.

Мощность трансформатора (в Вт) численно равна квадрату площади (в см2) сечения центрального сердечника магнитопровода. Зная номинальную мощность трансформатора, можно найти ток в первичной обмотке при номинальной нагрузке во вторичных обмотках. Диаметр обмоточного провода выбирается из расчета (2,5-3) А / мм2 сечения провода. Для стандартных магнитных цепей, используемых для изготовления трансформаторов, количество витков на вольт приблизительно равно частному 50, деленному на площадь поперечного сечения центрального сердечника магнитной цепи, выраженную в см2. Однако в зависимости от качества магнитопровода коэффициент может варьироваться от 35 до 65.

Импеданс индуктора с ферромагнитным сердечником зависит от силы тока, протекающего через него. Сопротивление катушки в зависимости от силы протекающего тока сначала увеличивается, достигает максимального значения, а затем уменьшается. Нелинейное увеличение тока холостого хода в зависимости от напряжения, приложенного к первичной обмотке, начинается примерно с 0,8Un. Номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора подбирается таким образом, чтобы ток холостого хода составлял 5-10% от номинального тока. При напряжении 1,1Uном ток холостого хода не должен превышать 20-25% номинального тока нагруженного трансформатора.

Режимы работы трансформатора

Трансформатор может работать в трех режимах: без нагрузки, с коротким замыканием, в рабочем режиме. Трансформатор находится в «неактивном состоянии», когда выводы вторичных обмоток нигде не подключены. Если сердечник трансформатора изготовлен из магнитомягкого материала, ток холостого хода показывает, какие обратные потери сердечника и вихревые токи возникают в трансформаторе.

В режиме короткого замыкания выводы вторичной обмотки закорачиваются вместе, и на первичную обмотку подается небольшое напряжение, так что ток короткого замыкания равен номинальному току трансформатора. Величину потерь (мощность) можно рассчитать, если напряжение во вторичной обмотке умножить на ток короткого замыкания. Этот режим трансформатора находит свое техническое применение в измерительных трансформаторах.

Если подключить нагрузку ко вторичной обмотке, в ней возникает ток, который индуцирует прямой магнитный поток, противоположный магнитному потоку в первичной обмотке. Теперь в первичной обмотке ЭДС источника питания и ЭДС индукции мощности не совпадают, поэтому ток в первичной обмотке увеличивается до тех пор, пока магнитный поток не достигнет предыдущего значения.

Режимы работы трансформатора.

Для трансформатора в режиме активной нагрузки выполняется равенство:
U_2 / U_1 = N_2 / N_1, где U2, U1 – мгновенные напряжения на концах вторичной и первичной обмоток, а N1, N2 – количество витков в первичной и вторичной обмотках. Если U2> U1, трансформатор называется повышающим, иначе имеем понижающий трансформатор. Любой трансформатор обычно характеризуется числом k, где k – коэффициент трансформации.

Разновидности

Существует много типов трансформаторов тока, но в самом общем виде при выборе трансформаторов тока принимается во внимание то, что изделия делятся на измерительные (TTI) и защитные.

Деловое свидание, встречазащита или контроль (измерение);промежуточные – для измерений, уравнивания токов в АВДТ;лаборатория. ДизайнВ обмотке первичная обмотка включается последовательно с измеряемым проводником. В тороидальных на его месте находится сетевой шнур (в отверстии ТА), а в стержневых, в его роли – цепной трос, что эквивалентно 1 витку. Сборкадля размещения снаружи (во внешней панели) или внутри (во внутренней панели);встраиваемые (в электростанциях, счетчиках, коммутационных устройствах);накладные;для транспорта (для лабораторий, тестов). Количество круговс множеством витков (кольцевая, восьмерка);один оборот. Изоляциясухой: (фарфор, эпоксидная смола, бэкелит);промасленное покрытие;составлен. ШагиОдин или несколько (каскадный)Под каким наименованиемДо 1 кВ и выше (например, для тока 10 кВ)

Трансформатор тока может быть выполнен с возможностью его открытия, установки и запирания, без отключения, в онлайн-режиме.

Защитные ТТ

Трансформаторы защиты обычно бывают релейными, они «выглядят» так, чтобы манипулятор, входящий в электрическую сеть электростанции, не получил смертельного удара. Внутри электрических систем, которые генерируют, транспортируют и распределяют энергию, существуют опасные значения для правильной работы. Но любое оборудование необходимо проверить, отремонтировать, отремонтировать, чтобы оно оставило «окно» безопасности в виде ТТ для специалистов по ремонту.

Измерительные ТТ

Задача измерительного трансформатора тока TTI – преобразовывать значения, позволяя подключить вольтметр, амперметр, еще один измеритель, не опасаясь, что он сгорит из-за чрезмерной нагрузки. При этом получаются наиболее точные и надежные данные измерений. Другими словами, TT изолирует подключенное устройство не только для измерений, но и любое другое устройство большой мощности по мере необходимости.