Руководящие материалы по применению

Токовые трансформаторы (измерительные трансформаторы тока) ТТ60 предназначены для работы в цепях переменного тока и имеют линейную передаточную характеристику во всем диапазоне входных токов.

Выпускаются в соответствии с техническими требованиями ЮНШИ.671221.004 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 их электротехнической стали для устройств измерения, управления, защиты и контроля.

Для всех трансформаторов выполняются общие требования:

• начало обмотки выполняется белым проводом или маркируется (фото 1);
• коэффициент передачи токовых трансформаторов ТТ60 может быть изменен по требованию Заказчика от 1:110 до 1:31500.

Вариант исполнения может быть:

• залитый в пластмассовый корпус (исп. К/0) (фото 1);
• в герметизированном исполнении с вакуумной заливкой эпоксидной или полиуретановой композицией (исп. З/0) (фото 3);
• изоляция ПЭТ и вакуумная пропитка (фото 4);

Фото 1. — Трансформатор ТТ60-600А-400-К/0 (1:3000)

Фото 2. — Вертикальное крепление трансформатора ТТ60-600А-400-К/0(1:3000) на шасси

Фото 3. — Трансформатор ТТ60-600А-400-З/0 (1:3000) с вакуумной заливкой

Фото 4. — Трансформатор ТТ60-600А-400 (1:3000) изоляция ПЭТ с вакуумной пропиткой

Фото 5. — Трансформатор тока ТТ60-300А-00-К/0 (1:1500)

Трансформатор ТТ60-600А-400 (1:3000) в корпусе позволяет устанавливать его не только на перегородках в корпусах (3 винта М2.5), но и крепить его на шасси с помощью специальной скобы (фото 2). Вариант трансформатора с вакуумной заливкой (фото 3) является более бюджетным вариантом для приложений, где не нужна опора или проходное отверстие для силовых кабелей.

Вариант трансформатора с вакуумной пропиткой (фото 4) является самым бюджетным вариантом для приложений, где нет жестких требований по механической стойкости.

Следует отметить, что токовые трансформаторы ТТ60 на сердечниках их электротехнической стали несколько уступают по точности и частотам применения трансформаторам на нанокристаллических и аморфных сплавах серий Т02-Т11, но обладают существенным преимуществом - большим отверстием для токоведущей шины, что позволяет свободно продевать через них токоведущие кабели большого сечения без снятия внешней изоляции и разрезания, что, в целом, существенно повышает надежность и безопасность эксплуатации сильноточных цепей.

Применение в качестве трансформатора (датчика) тока

Передаточная характеристика токовых трансформаторов ТТ60 достаточно линейная в очень широком диапазоне токов и сопротивлений нагрузки, что отражено на графике зависимости напряжения на нагрузочном резисторе от входного тока на примере ТТ60-600А-хх(1:3000) (рис. 1).

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. 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 ТТ60 весьма линейна. Неравномерность передаточной характеристики трансформаторов тока на сердечниках из электротехнической стали 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. 2 на примере ТТ60-600А-хх(1:3000) (рис. 2).

Как видно из рисунка, максимальные искажения по амплитуде и фазе вносятся в областях очень малых токов.

Рис 1. — Передаточная характеристика трансформатора ТТ60-600А-хх(1:3000) на нагрузке 5 и 50 Ом

Рис 2. — Неравномерность передаточной характеристики трансформатора ТТ60-600А-хх(1:3000)

Любые трансформаторы тока на сердечниках из электротехнической стали (включая и ТТ60) имеют еще один серьезный недостаток - зависимость фактического коэфициента трансформации от частоты, поэтому рекомендуется использовать их в узком диапазоне частот. Фактический коэффициент трансформации у таких трансформаторов изменяется до частот 1-5 кГц, при этом изменения коэффициента трансформации может достигать, например, у 1005 фирмы TALEMA, до 20% относительно частоты 50 Гц. 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.

При применении трансформатора на токах свыше максимального 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.

При применении токовых трансформаторов ТТ60 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 впоследствии 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, при этом отметим, что однополярное намагничивание магнитопровода не приводит к выходу трансформатора из строя и не является для него аварийным режимом.

Применение в качестве трансформатора тока нулевой последовательности

Очень часто требуется оценивать токи утечки на землю в одно или трехфазной цепи. Для этой цели необходимо провести векторное сложение втекающих и вытекающих токов. В случае, если их сумма равно нулю, утечек на землю нет. Это применяется при построении дифференциальных защит. Трансформаторы серии ТТ60 имеют окно 37 мм, благодаря чему появляется возможность надевать его непосредственно на контролируемый кабель без его разделки и бесконтактно снимать значения токов утечек. Для фиксирования малых токов утечки 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. 3.

Рис 3. — Передаточная характеристика трансформатора ТТ60-600А-хх(1:3000) на нагрузке 5 и 50 кОм.

Несмотря на то, что передаточная характеристика нелинейна и зависит от реального трансформатора, выходное напряжение достаточно для проведения анализа токов утечки. Поэтому можно с уверенностью рекомендовать трансформаторы серии ТТ60-600А для постоения дифференциальных защит на токи от 300 мА. При выборе трансформаторов на меньшие дифференциируюшщие токи следует обратить внимание на применение серии Т02-Т11. Кроме того, не следует забывать о защите входных цепей измерителя при замыкании внешней цепи. В этом случае напряжение на выходе трансформатора может доходить до 80 В. Ограничить напряжение можно установив по выходу защиту их 2-х встречно включенных диодов.

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!