Малогабаритные измерительные трансформаторы тока для счетчиков электроэнергии и систем контроля качества

Токовые трансформаторы (измерительные трансформаторы тока) Т02хх-Т11хх предназначены для работы в цепях переменного тока и имеют линейную передаточную характеристику во всем диапазоне входных токов.

Выпускаются в соответствии с техническими требованиями ЮНШИ.671221.001 ТТ.

Для удобства выбора, основные типоразмеры трансформаторов сведены в Таблицу 1. Подробная информация по каждому типоразмеру доступна по переходу на соответствующую страницу из столбца «наименование». Сравнить общие характеристики всех типоразмеров можно в сводной таблице.

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

Сводная таблица токовых трансформаторов, выпускаемых ООО ВП АИСТ
Наименование	Ток применения	Точность, %	Исполнения			ДС иммун.	Мин. отв. под шину, мм	Цена опт., руб.	Выпуск	Описание
			На п.п.	На шину	С шиной
Т02хх	до 140 А	0,1; 0,5	-	рис. 1	рис. 6	-	5.5	от 54,5	с 2000	смотреть
Т03хх	до 160 А	0,1; 0,5; 1	рис.2, 9, 10	рис. 1,4	рис. 6; 7; 8; 9; 10	+	8-11; 11.3	от 39	с 2011	смотреть
Т04хх	до 140 А	0,1; 0,5; 1	рис.10	рис. 1,4	рис. 6; 7; 8; 10	+	6-8; 5.5	от 43	с 2009	смотреть
Т05ххх	до 85 А	0,5	-	рис. 1,4	рис. 6, 10	-	5.5	от 45	с 2005	смотреть
Т10хх	до 180 А	0,1; 0,5; 1	рис. 4	рис. 3, 4	-	+	8-12; 11,5	от 61	с 2008	смотреть
Т11хх	до 450 А	0,05; 0,2; 0,5	рис. 5	рис. 4, 5	-	+	6...14	от 115	с 2009	смотреть

Варианты исполнения тороидальных трансформаторов тока Т02хх-Т11хх:

Без встроенного витка (на шину)
Рис. 1 Исполнение К/0 (Т02;Т03;Т04;Т05)	Рис. 2 Исполнение З/0 (Т03)	Рис. 3 Исполнение З/0 (Т10)	Рис. 4 Исполнение Т/0 (Т03;Т04;Т05;Т10;Т11)	Рис. 5 Исполнение З/0 (Т11)
Со встроенным витком (с шиной)
Рис. 6 Исполнение К/60Ф(П)-20	Рис. 7 Исполнение Т/100-16	Рис 8 Исполнение Т/50М4-20	Рис. 9 Исполнение З/5к-20(3:3000)	Рис. 10 Исполнение Т/20к-20

Токовые трансформаторы (измерительные трансформаторы тока) серии Т02хх-Т11хх предназначены для работы в цепях переменного тока и имеют линейную передаточную характеристику во всем диапазоне входных токов.

Рис. 11 Токовый трансформатор Т04
со встроенной шиной из 5 витков
(показан без заливки)

Вывода выполняются либо гибким проводом НВ4-0.12 600в длиной 65...400 мм., либо делаются жесткими для печатного монтажа. Стандартный коэффициент передачи всех трансформаторов 1:3000, но, по желанию заказчика, может составлять от 1:1000 до 1:3000. Для небольших входных токов можно первичную обмотку выполнить в 2, 3 и более витков (рис. 9; 11). При этом коэффициент трансформации снизится соответственно в 2, 3 и более раз без существенных изменений точностных параметров трансформатора, при этом расположение проводника внутри окна трансформатора роли не играет.

Группы трансформаторов по электромагнитным свойствам

Трансформаторы каждого типоразмера (кроме Т05) выпускаются 4-х групп и различаются электромагнитными свойствами и областью применения.

Основная группа предназначена для работы в цепях переменного тока 30...100 Гц с небольшим уровнем подмагничивания. Применяется для построения подавляющего большинства измерительных систем, включая электронные счетчики электроэнергии класса точности 1%. Обозначаются Т02,Т03....Т11.

Группа АС предназначена для работы в условиях отсутствия подмагничивания и разработана для применения в составе прецизионных измерительных систем. Имеет очень большую индуктивность и насыщение в малых полях, минимальные фазовые сдвиги, что позволяет строить высокоточные измерительные системы, включая электронные счетчики электроэнергии 0,1; 0,2 и 0,5%. Допускает работу на частотах до 10 кГц без существенного изменения основных параметров. Обозначаются Т02АС, Т03АС...Т11АС.

Группа ДС0 безразлична к подмагничиванию, вызванному несиметрией входного тока. При применении трансформаторов групп ДС0 следует иметь в виду, что рабочий ток для них указан с учетом постоянной составляющей. Трансформаторы допускают работу на частотах до 10 кГц без существенного изменения основных параметров. Имеют очень линейную характеристику в широком диапазоне подмагничивания, что позволяет строить на них измерительные системы 1% с малой чуствительностью к ассиметрии входного тока. Для работы в цепях измерения реактивной мощности требует установки подстраиваемой RC цепи для компенсации начального фазового сдвига. Обозначаются Т02ДС0, Т03ДС0...Т11ДС0.

Группа ДС безразлична к подмагничиванию, вызванному несиметрией входного тока. При применении трансформаторов групп ДС следует иметь в виду, что ток для них также указан с учетом постоянной составляющей. Трансформаторы допускают работу на частотах 30...100 Гц. Имеют весьма линейную характеристику в широком диапазоне подмагничивания и большие токи насыщения. При работе в цепях измерения реактивной мощности не позволяют получить очень высокую точность, т.к. фазовый сдвиг зависит от величины подмагничивания и не может быть скомпенсирован RC цепью полностью, а потому трансформаторы преимущественно применяются для систем измерения токов или активной мощности в условиях сильных искажений входных токов. Обозначаются Т02ДС, Т03ДС...Т11ДС.

Токовые трансформаторы всех групп могут применяться в составе электронных счетчиков электроэнергии, устройствах измерения, контроля, защиты и управления. Температурный диапазон применения трансформаторов составляет -40...+85 градусов цельсия.

Аварийные режимы

При применении трансформаторов, следует учесть, что по мере увеличения входного тока, ЭДС (действующее значение), развиваемая трансформатором будет сначала подниматься до макс. значения, указанного в таблице, а затем снижаться. Это связано с достижением макс. магнитной индукции в магнитопроводе, в результате которого трансформатор входит в режим насыщения. При работе трансформатора в режиме насыщения, форма вых. сигнала не повторяет входную, а имеет четко выраженные искажения при достижении насыщения. Величина нерабочей зоны трансформатора напрямую зависит от амплитуды входного тока. Токи, превышающие токи насыщения не приводят к выходу трансформаторов Т02хх-Т11хх из строя.

Рис. 12 Искажение
формы выходного сигнала
при подмагничивании
постоянным током

Намагничивание магнитопровода трансформатора, приводящее к искажению выходного сигнала, возможно также при однополярном приращение входных токов или несимметрией полуволн входных токов (рис. 12). Работоспособность трансформатора восстановится после такого воздействия спустя некоторое время, напрямую зависящее от величины тока и необходимое для размагничивания магнитопровода трансформатора. Если возможен режим подмагничивания — рекомендуем выбирать трансформатор с очень хорошим запасом по току насыщения или применять трансформаторы групп ДС и ДС0, которые имеют возможность работать в не нулевом результирующем магнитном поле. Отметим, что однополярное намагничивание магнитопровода, а также обрыв нагрузки не приводит к выходу трансформаторов серии Т02хх-Т11хх.

Общие замечания по применению

Значения Rн указанные в технических характеристиках не являются обязательными. При указанном в таблице значении приводятся точностные х-ки трансформатора. Влияние сопр. нагрузки на точностные х-ки и диапазон применения по входному току подробно рассмотрены в статье «Принципы подбора параметров трансформатора тока и его нагрузки».

Значения начальной амплитудной и угловой погрешности весьма легко компенсируются при калибровке и существенного влияния на точность измерительной системы не имеют. Данные погрешности обусловлены потерями в сердечнике, статической погрешностью коэффициента трансформации, ненулевыми значениями сопротивления обмотки и нагрузки. Неравномерность амплитудной и угловой погрешности не могут быть скомпенсированы при калибровке (кроме микропроцессорной обработки), поэтому должны учитываться при выборе трансформаторов. Для компенсации начальной угловой погрешности трансформаторов ДС и ДС0 достаточно применить интегрирующую RC цепь, включенную после нагрузочного резистора. Подстройка реальной RC цепи обычно ведется изменением R (либо линейка резисторов с перемычками, либо подстроечный резистор). Номинальное значение такой RC цепи можно рассчитать по формуле: (кОм)*(мкФ)=0,01014*(R_обм+R_н)/L, где R_обм (Ом) и L(Гн) можно взять из таблиц с техническими характеристиками трансформатора. Установка RC цепи для других групп не требуется.

В наименование трансформатора при заказе входит: типоразмер, группа, предельный диапазон токов применения, длина выводов, конструктивное исполнение, наличие первичного витка и его тип. Если коэффициент трансформации отличается от 1:3000, значение коэффициент трансформации указывается после типа витка в круглых скобках, например Т03-90А-85-К/0(2500): Трансформатор Т03, (точный), с током применения до 90А, с длиной выводов 85мм, в пластмассовом корпусе, без первичного витка, с коэффициент трансформации 1:2500. Пример формирования наименования трансформатора при заказе изображен на Рис. 13.

Рис. 12 Формирование
наименования трансформатора
при заказе

В графе «конструктивное исполнение» может стоять значения: К — пластмассовый не герметичный корпус; Т — изоляция термоусадочной трубкой; З-корпусное герметичное исполнение. В графе «тип первичного витка» могут стоять значения: 0 — без витка (виток устанавливается заказчиком самостоятельно);50М4-20 или 50М4-16 — виток под ток 50А с отвверстием под винт М4 и межцентовым рассоянием 20мм или 16мм ; 60М4-20 или 60М4-16 под ток 60А с отв. под винт М4 и межцентовым рассоянием 20мм или 16мм; 60Ф-20 — фигурный виток под ток 60А и зажимную колодку с посадочным размером 20мм; 60П-20 — прямой виток под ток 60А и зажимную колодку с посадочным размером 20мм. и т.д., включая виток из круглой шины для запайки в печатную плату. Возможна разработка оснастки под виток Заказчика.

Пример заказа: