Pk-vtk.ru

Электро освещение
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

Выбор измерительных трансформаторов тока — основные характеристики

В статье описаны основные параметры трансформаторов тока.

Коэффициент трансформации

Расчетный коэффициент трансформации – это отношение первичного расчетного тока к вторичному расчетному току, он указан на табличке с паспортными данными в виде неправильной дроби.

Чаще всего используются измерительные трансформаторы x / 5 A, большинство измерительных приборов имеют при 5 A больший класс точности. По техническим и, прежде всего, по экономическим соображениям при большой длине измерительной линии рекомендуется использовать трансформаторы x / 1 A. Потери в линии в 1-A-трансформаторах составляют всего 4 % от потерь 5-A-трансформаторов. Но в этом случае измерительные приборы имеют обычно меньший класс точности.

Номинальный ток

Расчетный или номинальный ток (использовавшееся прежде название) – это указанное на табличке с паспортными данными значение первичного и вторичного тока (первичный расчетный ток, вторичный расчетный ток), на которое рассчитан трансформатор. Нормированные расчетные токи (кроме классов 0,2 S и 0,5 S) равны 10 – 12,5 – 15 – 20 – 25 – 30 – 40 – 50 – 60 – 75 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти.

Нормированные вторичные токи равны 1 и 5 A, предпочтительно 5 A.

Нормированные расчетные токи для классов 0,2 S и 0,5 S равны 25 – 50 – 100 A, а также числам, полученным из этих значений умножением на число, кратное десяти, вторичный ток (только) 5 A.

Правильный выбор номинального тока первичной обмотки очень важен для точности измерения. Рекомендуется максимально близкое сверху к измеренному / определенному току (In) отношение.

Пример: In = 1 154 A; выбранное отношение = 1 250/5.

Номинальный ток можно определить на основании следующих предпосылок:

  • Номинальный ток измерительного трансформатора, умноженный на 1,1 (трансформатор с ближайшими характеристиками)
  • Предохранитель (номинальный ток предохранителя = номинальный ток трансформатора) измеряемой части установки (низковольтные главные распределительные щиты, распределительные шкафы)
  • Фактический номинальный ток, умноженный на 1,2 (этот метод нужно использовать, если фактический ток значительно ниже номинального тока трансформатора или предохранителя)

Нежелательно использовать трансформаторы с избыточными расчетными величинами,
т.к. в этом случае может сильно снизиться точность измерения при относительно низких токах
(относительно первичного расчетного тока).

Расчетная мощность трансформаторов тока

Расчетная мощность трансформатора тока – это результат нагрузки со стороны измерительного прибора и квадранта вторичного расчетного тока, она измеряется в ВA. Нормированные значения равны 2,5 – 5 – 10 – 15 – 30 ВА. Можно также выбирать значения, превышающие 30 ВА в соответствии со случаем применения. Расчетная мощность описывает способность трансформатора пропускать вторичный ток в пределах допускаемой погрешности через нагрузку.

При выборе подходящей мощности необходимо учесть следующие параметры: Потребление мощности измерительными приборами (при последовательном подключении . ), длина кабеля, поперечное сечение кабеля. Чем больше длина кабеля и меньше его поперечное сечение, тем больше потери в питающей линии, т.е. номинальная мощность трансформатора должна иметь соответствующую величину.

Читайте так же:
Как рассчитать силу тока в светодиодной лампе

Мощность потребителей должна быть близка к расчетной мощности трансформатора. Очень низкая мощность потребителей (низкая нагрузка) повышает кратность тока нагрузки, поэтому измерительные приборы могут быть недостаточно защищены от короткого замыкания. Слишком большая мощность потребителей (высока нагрузка) отрицательно сказывается на точности.

Расчет трансформатора тока малой мощности

Часто в системе уже имеются трансформаторы тока, которые можно использовать при установке нового измерительного прибора. При этом нужно обратить внимание на номинальную мощность трансформатора: Достаточна ли она для дополнительных измерительных приборов?

Классы точности

В зависимости от точности трансформаторы тока делятся на классы. Стандартные классы точности: 0,1; 0,2; 0,5; 1; 3; 5; 0,1 S; 0,2 S; 0,5 S. Коду класса соответствует кривая погрешностей тока и угловая погрешность.

Классы точности трансформаторов тока зависят от значения измерения. Если трансформаторы тока работают с малым по отношению к номинальному току током, точность измерения существенно снижается. В приведенной ниже таблице указаны предельные значения погрешности с учетом значений номинального тока:

Класс точности трансформаторов тока

Для комбинированных измерительных устройств рекомендуется использовать трансформаторы тока того же класса точности. Трансформаторы тока с более низким классом точности приводят к снижению точности измерения всей системы – преобразователь тока + измерительное устройство, которая в этом случае определяется классом точности трансформатора тока. Тем не менее, использование трансформаторов тока с меньшей точностью измерения, чем в измерительном устройстве, возможно с технической точки зрения.

Кривая погрешностей трансформатора тока

Кривая погрешностей трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы и защитные трансформаторы

В то время, как измерительные трансформаторы должны максимально быстро насыщаться после выхода за диапазон потребляемого тока (выражается кратностью тока нагрузки FS), чтобы предотвратить рост вторичного тока в случае сбоя (например, короткого замыкания) и защитить таким образом подключенные устройства, защитные трансформаторы должны максимально долго не насыщаться.

Защитные трансформаторы используются для защиты установки в сочетании с соответствующими коммутирующими устройствами. Стандартные классы точности для защитных трансформаторов – 5P и 10P. «P» означает «protection» – ″защита″. Номинальная кратность тока нагрузки указывается (в %) после обозначения класса защиты. Например, 10P5 означает, что при пятикратном номинальном токе негативное отклонение со стороны вторичного тока от значения, ожидаемого в соответствии с коэффициентом трансформации (линейно),
составляет не более 10 % от ожидаемого значения.

Для комбинированных измерительных приборов настоятельно рекомендуется использовать измерительные трансформаторы.

Зачем нужны измерительные трансформаторы напряжения

В электроустановках до 1000 В измерение напряжения производят, подключая вольтметры непосредственно к шинам или другим контролируемым участкам сети. Но в сетях 6 кВ и выше это невозможно, потому что:

  • при измерении высокого напряжения требуется понизить его величину до размера, воспринимаемого рамкой стрелочного прибора или электронным преобразователем цифрового. Резистивные делители не выполнят задачу с требуемой точностью, а применение понижающего трансформатора сделает прибор громоздким;
  • изоляция проводников для подключения прибора должна выдерживать номинальное напряжение электроустановки. Кроме того, должны соблюдаться междуфазные расстояния, требуемые ПУЭ. Выполнить это невозможно.
Читайте так же:
Найти мощность тока потребляемую второй лампой

Поэтому для измерений величину напряжения понижают, и для этого нужен трансформатор напряжения

Установка и электромонтаж. Схема подключения неоновых трубок.

Разводка высоковольтного кабеля также должна быть сделана с учетом рекомендаций производителя трансформаторов.

Производитель трансформаторов Технолюкс, как, впрочем, и все без исключения производители трансформаторов для неона, рекомендует следующую схему подключения.

Трансформатор должен быть установлен в непосредственной близости от трубок так, чтобы длина провода от трансформатора к нагрузке не превышала 0,8 — 1 метр. Общая длина нагрузки делится на две приблизительно равные части. Это оптимальная схема, которая обеспечивает наиболее надежную и безотказную работу неоновых трансформаторов.

На слишком длинных высоковольтных кабелях, идущих от трансформатора к трубкам, пробой изоляции высоковольтного кабеля наиболее вероятен, так как напряжение на этом участке цепи максимально. Чем короче высоковольтные кабели, тем меньше риск пробоя изоляции и, соответственно, выше надежность всей конструкции.

Для наилучшего охлаждения корпуса трансформатора производитель рекомендует устанавливать трансформаторы вертикально, крышкой вниз.

Трансформаторы, установленные непосредственно на горизонтальную поверхность, охлаждаются хуже, так как площадь теплообмена меньше. При этом верхняя плоскость сильно нагревается, что со временем приводит к возникновению микротрещин. При попадании в микротрещины воды начинается процесс разрушение корпуса трансформатора, который влечет за собой разгерметизацию обмоток и разрушение обмоток.

Поэтому, если трансформатор все же необходимо установить на горизонтальную плоскость, то лучше устанавливать его на подставке — это обеспечит лучшую вентиляцию корпуса.

Варианты и схемы подключения

Следует сразу оговориться, что будет практичнее, если в схемах подключения вы будете использовать параллельное соединение ламп, чтобы к каждому прибору освещения подводилось напряжение от низковольтного импульсного источника. Первый вариант питания галогенных светильников будет предусматривать одинаково параллельное включение к одному трансформатору всех приборов освещения.

Схема параллельного включения

Рис. 2. Схема параллельного включения

Как видите на схеме, питание от внешней сети подводится к входу трансформатора, который обозначается как Input, а с выходных клемм (Output) снимается пониженное напряжение 12В. Далее вывод каждой из клемм подводится к точкам A и B на схеме, от которых они соединяются с контактами ламп, как показано на рисунке. В этом случае каждая лампа имеет независимое питание и при перегорании любой из них остальные продолжат светиться, но все они будут зависеть от исправности источника.

Также существует схема включения нескольких групп от разных импульсных блоков. В качестве примера мы рассмотрим схему из двух устройств и четырех низковольтных галогенных ламп для каждого из них.

Схема включения на несколько групп

Рис. 3. Схема включения на несколько групп

Как видите на рисунке, здесь применяется два трансформатора, между которыми разделяется потребляемая мощность от ламп. Преимуществом этой схемы является возможность независимого включения каждой группы осветительных приборов. Выключатель рассчитан на две клавиши, отдельно для каждого преобразователя, но можно использовать один сразу для обеих групп. Такой метод позволяет взять трансформатор для галогенных ламп вдвое меньшей мощности для каждой группы, но и требует больших затрат на реализацию схемы.

Читайте так же:
Как соединить выключатель настольной лампы

Расчет и выбор трансформатора

Перед тем как начать приобретать себе трансформаторы для галогенных ламп нужно рассчитать их мощность. На сегодняшний день в любом электротехническом магазине вы сможете найти приборы любой мощности. Поэтому довольно важно приобретать устройство по своим параметрам. Приобретать мощный трансформатор не нужно, так как он имеет слишком высокую цену. Слабый прибор не справится с этой задачей. Именно поэтому важно правильно рассчитать его мощность.

Пример расчета: Если в вашей комнате установлено 7 галогенных ламп с мощностью в 30 Вт. Общая сумма мощности всех приборов будет составлять 210 Вт. Для того чтобы подстраховаться вам необходимо добавить к этому числу 15%. Если просмотреть отчеты тогда можно понять что мощность трансформатора должна составлять 240 Вт. Под эти характеристики вам подойдет круглый электронный трансформатор, который имеет мощность в 250 Вт.

Трансформатор для галогенных ламп

Как выбрать трансформатор для галогенных ламп?

Выбор трансформатора следует начинать с определения его типа. Для создания системы освещения рекомендуется использовать более современные электронные устройства, так как они имеют компактные размеры, большую надежность и идеально подходят для использования в домашних условиях.

Следующий шаг — выбор мощности трансформатора. В данном случае главное — правильно рассчитать будущую нагрузку, которую будут создавать подключенные к нему электроприборы. Слишком большая мощность будет нецелесообразной, а низкая мощность может привести к постоянным перегревам и повышению шанса на возникновение короткого замыкания.

Трансформатор для галогенных ламп

Трансформатор для галогенных ламп

Для определения оптимальной мощности трансформатора следует просуммировать мощности ламп, которые будут к нему подключены. К примеру, вы планируете создать систему освещения в ванной, которая должна состоять из четырех галогенных ламп (мощностью 35 Вт каждая). Суммарная мощность в данном случае будет составлять 140 Вт. Не рекомендуется брать трансформатор с мощностью «впритык» к требуемой, лучше оставить некоторый запас на тот случай, если потребуется подключение дополнительного освещения или нужно будет установить дополнительную лампу. В данном случае принимаем коэффициент запаса 0.15, что означает добавление минимум 15% к мощности трансформатора. В результате получаем показатель 161 Вт. Так как стандартные мощности выпускаемых устройств составляют 50, 60, 70, 105, 150, 200, 250, 300 и 400 Вт, оптимальное значение для нас — 200 Вт.

Для проверки общей надежности системы часто используют трансформатор нагрузочный НТ-12, позволяющий определить максимальную нагрузку на систему, при которой срабатывает автоматическая защита от короткого замыкания. Но для приборов небольшой мощности (с правильно подобранными параметрами трансформатора) угроза короткого замыкания очень незначительна.
Подключение ламп к трансформатору

Для создания простой системы освещения ламп на 12В потребуются следующие элементы:

  1. Одноклавишный выключатель. Для установки выключателя внутри ванной следует выбирать модель устройства с защитой от влаги не ниже IP X3, а лучше — IP X4, где Х — степень защиты от пыли (в данном случае может быть любой), а цифра — степень защиты от влаги. Показатель 3 означает защиту от брызг, которые летят под углом до 60°, 4 — стойкость к всесторонним брызгам и каплям.
  2. При вынесении выключателя за границы помещения с повышенной влажностью тип выключателя не имеет значения, но проводку следует осуществлять скрытым способом согласно требованиям правил устройства электроустановок (ПУЭ).
  3. Распределительная коробка. Используется для упрощения последующего ремонта или переоборудования системы освещения. В условиях ванной комнаты лучше всего использовать модели с защитой от пыли и влаги не ниже IP55.
  4. Импульсный трансформатор 220 12 вольт. Как уже упоминалось ранее, данное устройство используется для преобразования напряжения сети с 220 до 12В.
  5. Система освещения с галогенными лампами. Все лампы подключаются к трансформатору параллельно клеммам устройства с маркировкой Output («Выход»). Подсоединение производится при помощи отдельных медных проводов, сечение которых составляет не менее 1,5 мм 2 . Чтобы добиться равномерного свечения всех ламп, следует выбирать провода со строго одинаковыми сечением и длиной.
Читайте так же:
Led лампы для регулируемых выключателей

Подключение галогенных ламп через трансформаторы

Электрические провода, подключенные к выключателю, подводят к распределительной коробке, где их соединяют с кабелями, подключенными к входным клеммам трансформатора. При этом важно соблюдать цветовую маркировку кабелей, так как это облегчит будущий возможный ремонт или переоборудование системы освещения. От трансформатора посредством клемм выхода провода параллельно подключают к галогенным лампам, соблюдая одинаковую длину и сечение отдельных проводов.

Существуют и другие, более сложные схемы подключения системы освещения. Например, при парном количестве ламп их разбивают на две группы, каждую из которых подключают к отдельному трансформатору. В результате получаем две относительно независимые группы светильников. При выходе из строя трансформатора в одной части системы вторая продолжает полноценно функционировать. Еще одно преимущество такого способа подключения состоит в том, что стоимость двух отдельных трансформаторов невысокой мощности может оказаться даже ниже, чем цена одного мощного устройства.

Похожим образом, имея два трансформатора, легко осуществить подключение к двухклавишному выключателю, что позволит управлять двумя независимыми друг от друга половинами системы освещения.

Точечные светильники

Критерии подбора трансформаторов

Если подбирается электромагнитный или же электронный вариант понижающего блока, решающими будут следующие параметры:

  1. Мощность – позволяет установить определенное количество осветительных элементов. Это расчетная величина. Соответственно, трансформаторы для галогенных ламп должны подбираться на основании соответствия совокупной мощности источников света и величины выдерживаемой понижающим аппаратом нагрузки. Рекомендуется приобретать вариант с запасом по мощности (10-15%), однако, нельзя и слишком усердствовать в стремлении обезопасить себя, так как данного вида понижающие блоки имеют минимальный предел нагрузки. Если общая мощность лампочек хоть немного ниже данного параметра, включение запрещено производить.
  2. Напряжение. Существуют разные варианты конструкций: 6, 12, 24 вольт. Эти значения получают благодаря преобразованию сетевого напряжения 220 В.
Читайте так же:
Определите мощность тока в электронной лампе

Оба данных параметра являются ключевыми и при выборе светодиодных аналогов. Как видно, способ подключения этих лампочек и галогенных источников света во многом сходится. Чтобы получить расчетное значение мощности трансформатора, необходимо в точности знать, сколько лампочек будет подключено. В этом поможет схема. Нужно умножить общее количество источников света на величину нагрузки одной из них. К полученному значению добавляется не более 15% (запас).

В ситуациях, когда планируется подключать разные по мощности группы галогенных осветительных элементов (12В), проще и экономичнее приобрести несколько понижающих блоков. Дело в том, что габариты и параметры трансформатора определяют его ценовую категорию.

Расшифровка символов на упаковке

Решающий плюс такого решения заключается в возможности организовать несколько автономных осветительных систем. Если один из трансформаторов сгорит, часть светильников будет продолжать работать. По аналогичному принципу следует проектировать и освещение с источниками света на 220В.

Выбор марки продукции

Многие производители, которые изготавливают светотехническую продукцию (лампы, светильники), выпускают и понижающие блоки. Сегодня чаще применяются импульсные, они же электронные, исполнения. Одни из таких производителей: Philips, Osram. Обе компании занимаются изготовлением также и светодиодных аналогов (12В, 220В).

Особенность трансформаторов марки Philips – трехуровневая защита (от к. з., перегрева, скачков напряжения). Некоторые из понижающих блоков, например, от производителя Osram легко можно использовать при скрытой установке осветительных приборов.

Есть и другие марки: Vossloh Schwabe, Comtech. Главное преимущество трансформаторов первого из названных вариантов заключается в том, какой тип материала используется при изготовлении корпуса – полиамид, благодаря чему аппарат может устанавливаться на поверхности, подверженной интенсивному нагреву.

Исполнения марки Feron предлагаются по намного более привлекательной цене, только это чуть ли не единственный их плюс, что объясняется нестабильной работой с рядом проблем: мерцание, существенное падение напряжения.

 Трансформаторы марки Comtech

Продукция от компании Comtech

Кроме того, продукция данной марки не всегда характеризуется идеальным качеством сборки. Есть и другие производители, отмеченные пользователями: Italmac, Relko, 55-TASCHIBRA. Если же стоит задача получить наиболее приемлемый вариант, исходя из соотношения «цена/качество», лучшими считаются немецкие трансформаторы.

Таким образом, когда планируется подключение низковольтных галогенных лампочек, без понижающего блока не обойтись. Он позволяет преобразовывать напряжение сети 220В в более низкое 6В, 12В или 24В.

Данное условие подключения позволяет организовать эффективную систему освещения, которая, помимо прочего, способна работать довольно продолжительный отрезок времени. Схема подключения, как и сам процесс монтажа, не отличается сложностью: необходимо соединить трансформатор с выключателем и питающим источником, а, с другой стороны, аппарат подключается к галогенной лампе.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector