Трансформаторы тока для приборной промышленности серии Т03

Руководящие материалы по применению

Токовые трансформаторы (измерительные трансформаторы тока) серии Т03 предназначены для работы в цепях переменного тока и имеют линейную передаточную характеристику во всем диапазоне входных токов. Данные трансформаторы построены на магнитопроводах из нанокристаллических сплавов, что обеспечивает превосходные метрологические характеристики. Выпускаются серийно с 2012 г., взаимозаменяемы практически в любых приложениях до токов 160А с трансформаторами Т02, Т05, Т04, Т11 и имеют более низкую цену и минимальные габариты при большом (11 мм) отверстии. Уникальная конструкция трансформатора защищена патентом РФ. Аналогов в мире не имеет. Исполнение З/0 имеет посадочные размеры как у АС1030 TALEMA, что позволяет применять трансформаторы с минимальными доработками в измерительном тракте в уже готовых разработках. Сравнительный анализ поведения трансформаторов АС1030; ТТ26 и Т03 можно посмотреть, пройдя по ссылке.

Выпускаются в соответствии с техническими требованиями ЮНШИ.671221.001 ТТ

Условное обозначение трансформатора Т03-zz-mm-X/0(Z), где:

zz — максимальный ток применения;
mm — длина гибких выводов трансформатора в мм. 00 — жесткие вывода для монтажа на печатную плату;
X — исполнение: Т — бескорпусное с изоляцией термоусадочной трубкой; З — пластиковый герметизированный корпус; К — пластиковый корпус;
Z — коэффициент трансформации, необязательный параметр. Формат записи: (1:2500), где: 1 — количество витков первичной обмотки, а 2500 — количество витков вторичной обмотки.

Пример условного обозначения трансформатора для заказа: трансформатор Т03-90А-90-К/0 (1:2500)

Пример внесения трансформатора в КД: трансформатор Т03-120А-00-Т/0 ЮНШИ.671221.001 ТТ

Для удобства выбора основные параметры трансформаторов сведены в таблицу 1. Более подробная информация по каждому трансформатору доступна по переходу на соответствующую страницу из строки «Подробное описание».

Таблица 1. Тороидальные токовые трансформаторы (измерительные трансформаторы тока) на магнитопроводах из нанокристаллических сплавов для электронных счетчиков, устройств измерения, управления, защиты и контроля

Обобщенные характеристики	Ед. изм.	Т03-90А-хх	Т03-120А-хх	Т03-140А-хх
Номинальный ток (I_ном)	А	90	120	140
Номинальное сопротивление нагрузки	Ом	11	8,25	7
токовая погрешность при R_ном, не более:
0,05 I_ном	%	0,5	0,37	0,31
0,1 I_ном	%	0,37	0,27	0,25
0,2 I_ном	%	0,25	0,18	0,16
1 I_ном	%	−0,02	−0,03	−0,01
угловая погрешность при R_ном, не более:
0,05 I_ном	град.	0,34	0,26	0,21
0,1 I_ном	град.	0,29	0,22	0,18
0,2 I_ном	град.	0,24	0,18	0,15
1 I_ном	град.	0,13	0,1	0,08
Коэффициент трансформации	0	1:3000	1:3000	1:3000
Максимальная ЭДС, не менее:	В	6,35	6,35	6,35
Сопротивление вторичной обмотки ±20%	Ом	112	86	68
Индуктивность вторичной обмотки ±30%	Гн	62,5	62,58	62,67
Максимальный длительный ток применения	А	336	412	493
Ток насыщения, не менее на R_ном	А	155	204	254
Дополнительное время работы в режиме насыщения, не более	сек	–	–	–
Диапазон рабочих температур:	°C	−40…+85	−40…+85	−40…+85
Габаритные размеры (D×d×H)	мм	28×12×12	29×10×13	31×8×15
Подробное описание исп. Т/О:		Скачать PDF Смотреть	Скачать PDF Смотреть	Скачать PDF Смотреть
Подробное описание исп. К/0:		Скачать PDF Смотреть	Скачать PDF Смотреть	Скачать PDF Смотреть
Подробное описание исп. З/0:		Скачать PDF Смотреть

Для всех трансформаторов серии Т03 с любым индексом выполняются общие требования:

начало обмотки выполняется белым проводом или маркируется (фото 1);
коэффициент передачи токовых трансформаторов серии Т03 может быть изменен по требованию Заказчика от 1:1000 до 1:6000.

Вариант исполнения может быть:

в корпусном исполнении (исп. К/0) (фото 1) с гибкими выводами;
изоляция термоусадочной трубкой (исп. Т/0) (фото 2) с гибкими выводами;
изоляция термоусадочной трубкой (исп. Т/0) (фото 3) с жесткими выводами;
в корпусном герметизированном исполнении (исп. З/0) (фото 4) с гибкими или жесткими выводами.

Следует отметить, что токовые трансформаторы Т03 рекомендуется использовать на низкоомную нагрузку для получения высокой точности.

Применение в качестве трансформатора (датчика) тока

Передаточная характеристика токовых трансформаторов Т03 линейная в очень широком диапазоне токов и сопротивлений нагрузки, что отражено на графике зависимости напряжения на нагрузочном резисторе от входного тока на примере Т03-90А-110-З/0.

Обратите внимание, что существенные искажения передаточной характеристики начинаются в зоне токов насыщения (см. табл. 1), причем величина этого тока напрямую зависит от сопротивления нагрузки. В технических характеристиках трансформаторов приведены величины этих токов при номинальном сопротивлении нагрузки. Естественно, при снижении сопротивления нагрузки величина этих токов будет увеличиваться, а при увеличении — уменьшаться, что наглядно представлено на рис. 1 и рис. 2. Не следует допускать длительную работу трансформаторов в зонах, где токи превышают максимально допустимые для длительного применения. Справочно они приведены в табл. 1.

В целом передаточная характеристика трансформатора Т03 линейна. Неравномерность передаточной характеристики трансформаторов тока обусловлена зависимостью магнитной проницаемости сердечника от напряженности магнитного поля в нем и не может быть абсолютно скомпенсирована конструкцией трансформатора. Характер неравномерности передаточной характеристики отображен на рис. 3 и рис. 4 на примере Т03-90А-110-З/0.

Как видно из рисунка, максимальные искажения по амплитуде и фазе вносятся в областях малых токов и зависят от сопротивления нагрузки.

Трансформаторы тока Т03 имеют весьма линейную амплитудно-частотную характеристику в диапазоне 50 Гц — 10 кГц. Температурный диапазон применения трансформаторов составляет −40...+85 °С.

При применении трансформаторов в устройствах защиты следует учитывать, что по мере увеличения входного тока, ЭДС (действующее значение), развиваемая трансформатором, будет сначала подниматься до максимального значения, указанного в технических характеристиках, а затем снижаться. Это связано с достижением максимальной магнитной индукции в магнитопроводе, в результате чего трансформатор входит в режим насыщения. Токи насыщения не приводят к выходу трансформатора из строя.

При применении трансформатора на токах свыше номинального также происходит разогрев трансформатора, при этом, с учетом температуры окружающей среды и условий охлаждения трансформатора, не следует допускать его перегрев до температур свыше 90-100 °С, что может привести к повреждению изоляции и выходу трансформатора из строя. Величина максимального длительного тока применения для температуры окружающей среды 40 °С указана в таблице.

При применении токовых трансформаторов Т03 следует обратить внимание на то, что особое неудобство при работе с измерительными трансформаторами вызывает однополярное приращение входных токов (режим подмагничивания), при котором происходит однополярное намагничивание магнитопровода трансформатора, которое приводит к искажению выходного сигнала. Работоспособность трансформатора восстанавливается после такого воздействия спустя некоторое время, напрямую зависящее от величины тока и необходимое для размагничивания магнитопровода трансформатора. Кроме того, при работе трансформатора в режиме насыщения, форма выходного сигнала не повторяет входную, а имеет четко выраженные всплески напряжения при смене направления входного тока (симметричный ток) или сниженная амплитуда при работе с однополярным подмагничиванием. Величина нерабочей зоны трансформатора напрямую зависит от амплитуды входного тока. Если возможен режим подмагничивания — рекомендуем выбирать трансформатор с очень хорошим запасом по току насыщения или трансформаторы серии Т03ДС, которые превосходно чувствуют себя при работе с однополярными сигналами, при этом отметим, что однополярное намагничивание магнитопровода не приводит к выходу трансформатора из строя и не является для него аварийным режимом.

Для применения трансформатора в режиме контроля формы входного сигнала (не RMS) рекомендуем выбирать трансформаторы с двойным или более запасом по номинальному току.

Трансформаторы могут выпускаться со встроенной первичной обмоткой. Примеры выполнения первичной обмотки можно посмотреть на фото 5–фото 8.

Применение для контроля сверхмалых токов

Очень часто требуется оценивать малые токи в цепи переменного тока. Трансформаторы серии Т03 имеют вполне приличное окно (11 мм), благодаря чему появляется возможность бесконтактно снимать значения токов в однофазной цепи, а также токов утечки в одно и трехфазных цепях. Для фиксирования малых токов трансформатор работает в режиме генерации ЭДС. Данная ЭДС и является измерительным сигналом для устройств контроля. График зависимости напряжения на выходе трансформатора от сопротивления нагрузки в области малых токов приведен на рис. 5.

Передаточная характеристика трансформатора имеет небольшую нелинейность, но выходное напряжение достаточно для проведения анализа токов утечки на сверхмалых токах, что недостижимо для трансформаторов, выполненных на сердечниках из электротехнического железа. При построении схем измерения не следует забывать о защите входных цепей измерителя при токах короткого замыкания во внешней цепи. В этом случае напряжение на выходе трансформатора Т03 может доходить до 6,5 В (амплитудное значение). Ограничить напряжение можно, установив по выходу защиту из двух встречно включенных диодов.

Заключение

Трансформаторы тока серии Т03 являются универсальными в применении и значительно превосходят трансформаторы, выполненные на сердечниках из электротехнического железа как по точности, так и по линейности амплитудно-частотной хакартеристики. Если возникают затруднения при выборе трансформатора или указанные характеристики не устраивают — рекомендуем обратиться к нам с запросом по электронной почте . В запросе обязательно укажите номинальный и максимальный измеряемый ток, измерительное напряжение и входное сопротивление устройства измерения, габариты (если важно); другие параметры, которые для Вас важны. Можете просто объяснить задачу, которая перед Вами стоит. В этом случае мы обеспечим Вас бесплатной консультацией с расчетом характеристик трансформатора, моделированием передаточной и точностной характеристик трансформатора применительно к Вашим условиям эксплуатации. Обратите внимание — цена таких заказных трансформаторов не отличается от цен стандартных трансформаторов и зависит только от объема закупки, то есть денег за разработку и консультации мы не берем!