Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного тока

Измерение напряжения и тока

Напряжение и ток в сетях постоянного тока измеряют магнитоэлектрическими приборами (вольтметрами, амперметрами) (рис. 1.1, а). Для расширения пределов измерения вольтметров применяют добавочные сопротивления (Лдоб), а для амперметров — шунты. Схема включения приборов в сеть показана на рис. 1.1, б. Измерение напряжения, тока и мощности в сетях переменного тока производится электродинамическими приборами (вольтметрами, амперметрами, ваттметрами). Схема включения амперметра и вольтметра в однофазную сеть через трансформаторы тока и напряжения приведена на рис. 1.2. Схема включения амперметра и вольтметра в трехфазную сеть через трансформаторы тока и напряжения приведена на рис. 1.3. Для измерения напряжения и тока широко применяют также электромагнитные приборы.

Рис. 1.1. Схемы включения вольтметра и амперметра в электрическую цепь Включение амперметров через трансформатор тока позволяет осуществлять замену приборов путем замыкания вторичной цепи трансформатора, не нарушая электроснабжения. Эти приборы включаются в сеть через трансформаторы тока и напряжения. Измерение напряжения и тока в сетях высокого напряжения производится электродинамическими и электромагнитным приборами, измерение мощности — электродинамическими приборами. Рис. 1.3. Включение амперметров в вольтметров в трехфазную цепь Рис. 1.2. Схемы включения амперметра и вольтметра в однофазную сеть через трансформаторы тока и напряжения

Сфера применения амперметров

Приборы для измерения тока нашли применение в различных сферах. Их активно используют на крупных предприятиях, связанных с генерацией и распределением электрической, тепловой энергии. Также их используют в:

— электролабораториях;

— автомобилестроении;

— точных науках;

— строительстве.

Но не только средние и крупные предприятия используют этот прибор: они востребованы и среди обычных людей. Практически любой опытный автоэлектрик имеет в арсенале подобное устройство, позволяющее проводить замеры показателей электропотребления приборов, узлов автомобилей и пр.

Схемы подключения

Подключение измерительного трансформатора к счетчику может быть выполнено разными способами. Запрещается использовать трансформаторы тока с приборами учета, предназначенными для прямого включения в электрическую сеть. В подобных случаях вначале изучается сама возможность такого подключения, выбирается наиболее подходящий трансформатор, в соответствии с индивидуальной электрической схемой.

Если измерительные трансформаторы имеют различный коэффициент трансформации, они не должны подключаться к одному и тому же к счетчику.

Перед подключением необходимо внимательно изучить схему расположения контактов, имеющихся на трехфазном счетчике. Общий принцип действия электросчетчиков является одинаковым, поэтому контактные клеммы располагаются на одних и тех же местах во всех приборах. Контакт К1 соответствует питанию цепи трансформатора, К2 – подключение цепи напряжения, К3 является выходным контактом, подключаемым к трансформатору. Таким же образом подключается фаза «В» через контакты К4, К5 и К6, а также фаза «С» с контактами К7, К8, К9. Контакт К10 является нулевым, к нему подключаются обмотки напряжения, расположенные внутри счетчика.

Чаще всего применяется наиболее простая схема раздельного подключения вторичных токовых цепей. К фазному зажиму от входного автомата сети подается фазовый ток. Для удобства монтажа с этого же контакта выполняется подключение второй клеммы катушки напряжения фазы на счетчике.

Выход фазы является окончанием первичной обмотки трансформатора. Его подключение осуществляется к нагрузке распределительного щита. Начало вторичной обмотки трансформатора соединяется с первым контактом токовой обмотки фазы счетчика. Конец вторичной обмотки трансформатора соединяется с окончанием токовой обмотки прибора учета. Таким же образом подключаются остальные фазы.

В соответствии с правилами выполняется соединение и заземление вторичных обмоток в виде полной звезды. Однако это требование отражено не в каждом паспорте электросчетчиков. поэтому во время ввода в действие иногда приходится отключать заземляющий шлейф. Выполнение всех монтажных работ должно происходить в строгом соответствии с утвержденным проектом.

Существует и другая схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока. применяемая очень редко. В данной схеме используются совмещенные цепи тока и напряжения. Возникает большая погрешность в показаниях. Кроме того, при такой схеме невозможно своевременно выявить обмоточный пробой в трансформаторе.

Большое значение имеет правильный выбор трансформатора. Максимальная нагрузка требует величины тока во вторичной цепи не менее 40% от номинала, а минимальная нагрузка – 5%. Все фазы должны чередоваться в установленном порядке и проверяться специальным прибором – фазометром.

Как подключить трансформатор тока

Сегодня обсудим, как подключить трансформатор тока. Рассмотрим некоторые особенности измерительных приборов. Должны называть инструмент вспомогательным. Используется совместно со счетчиками электрической энергии, защитными цепями. Ток вторичной обмотки пропорционален потребляемому полезной нагрузкой — электрическими двигателями, нагревательными приборами, освещением. Позволит оценить параметры мощной промышленной сети без риска порчи контрольного оборудования. Косвенной выгодой становится безопасность обслуживающего персонала, снимающего показания, ведущего контроль. Значительно уменьшает требования к квалификации, снимает другие ограничения.

Расчет и выбор трансформаторов

Перед тем, как начинать работать с устройством, нужно рассчитать потребную мощность трансформатора

В данный момент в любом электротехническом магазине можно купить приборы с разной мощностью, поэтому очень важно подобрать трансформатор именно по своим параметрам. Нужно быть максимально точным, т.к

покупать мощное устройство не рационально, а слишком слабый прибор может не справляться с поставленной задачей.

Предлагаем рассмотреть, как правильно выбрать трансформатор для галогенных ламп:

Допустим, что у Вас в спальне установлено 7 точечных галогенных лампочек, с мощностью 30 Вт и напряжением 12 вольт. Сумма мощности всех осветительных приборов будет 210 Ватт, для подстраховки добавляем к этому значению 10-15 процентов погрешности или запаса мощности – получится 241 Ватт. Получается, что нужно купить понижающий трансформатор для защиты галогенных ламп не меньше, чем с мощностью 240 Ватт, характеристиками 12v (такие устройства есть марки OSRAM, Feron, Philips). Под эти характеристики подходит круглый электромагнитный трансформатор с мощностью в 250 Ватт (250w), напряжение 220/12.

Фото – Трансформатор для галогенных ламп

Всегда выбирайте ближайшее большее значение, от этого зависит безопасность Вашей семьи и долговечность ламп.

Видео- в конце статьи

Что такое трансформатор тока(далее-ТТ) и вообще- для чего он?

Само название говорит за себя- он трансформирует, то есть преобразует ток. По сути является источником тока. Естественно- переменного тока.

Причем работает только на понижение тока, повышающих ТТ просто не существует.

А зачем нам ток? Есть же понижающие трансформаторы напряжения, которые дают нам в дома  220 Вольт и мы пользуемся электроэнергией благополучно и вроде никакого больше тока нам не надо.

Нам- простым потребителям конечно ток в чистом виде не нужен, а вот различная автоматика, электроизмерительные приборы, релейная защита без него просто работать не будет.

Например если убрать ток с токовых катушек электросчетчика- он не будет считать киловатты, именно так некоторые останавливают счетчики.

Так вот, что бы измерять ток больших значений- 100, 200 и даже 1000 Ампер и предназначены ТТ.

Если без них- то амперметры пришлось бы делать размером с колесо легкового автомобиля а то и больше!

Например на подстанциях для прохождения тока в 1000 ампер делают алюминиевые шины шириной в ладонь взрослого человека, а это 8-12 см!

И вот такие шины или провода пришлось бы присоединять к амперметру для измерения большого тока если не применять ТТ!

А так- мы имеем щитовые приборы= амперметры, ваттметры, варметры совсем небольшого размера.

Это первое свойство ТТ- понижать ток до удобных для измерения значений.

На подстанциях и электростанциях то же применяются ТТ- и в сети 10кВ, и в 35 и так делее- 110,220,500 киловольт.

Тут уж без ТТ совсем не обойтись! Мало того что первичный ток большой, так еще и очень опасное высокое напряжение на проводах и никакой изоляцией от него не убережешься.

Я даже представить себе не могу как можно было бы измерить ток без ТТ например на подстанции 500 киловольт! Это же какой амперметр надо было бы соорудить?! С какой изоляцией!

Из этого вытекает второе свойство ТТ:  изолирует приборы и людей от высокого напряжения.

Устроен ТТ очень просто: первичная обмотка большого сечения (иногда просто- алюминиевая шина); магнитопровод, состоящий из множества тонких пластин электротехнической стали;

вторичная обмотка- наматывается на магнитопровод.

Ну и собственно- сам корпус или основание. Вот и все устройство.

Магнитопровод набран из тонких листов для снижения воздействия вихревых токов внутри стали, возникающих при появлении магнитного поля.

Работает ТТ (как и все трансформаторы) благодаря явлению взаимоиндукции, это замечательное свойство есть только у переменного тока.

При прохождении тока по первичной обмотке в сердечнике магнитопровода образуется магнитный поток и он в свою очередь индуцирует во вторичной обмотке вторичный ток, который гораздо меньше по значению и прямо пропорционален изменению первичного.

То есть если ток в первичной обмотке изменился в два раза- во вторичной тоже в два. Если в три- во вторичной обмотке так же в три.

Небольшая погрешность конечно есть, например для ТТ у измерительных приборов в нормальном режиме различие тока между первичным и вторичным не более 0,5% (естественно с учетом коэффициента трансформации).

То есть ТТ имеют класс точности 0,5.

Важная деталь- ТТ работают в режиме короткого замыканя! 

Вторичная обмотка у них либо закорочена перемычкой(если не используется) или подключена на нагрузку с очень низким сопротивлением, близким к нулю или по крайней мере несколько Ом.

При высоком сопротивлении нагрузки вторичной обмотки ТТ начинает врать, а так же происходит его нагрев что ни к чему хорошему не приводит…

Так же вторичная обмотка обязательно заземляется!

Один из выводов обмотки подключается к заземляющему устройству. Это делается для безопасности обслуживания вторичных токовых цепей.

А на ПС с высоким напряжением этим еще снимается статический заряд с токовых цепей.

Итак, что должен знать каждый электрик:

-Режим работы ТТ- режим короткого замыкания

-Токовые цепи вторичной обмотки ТТ должны быть заземлены

-ТТ выбирается по коэффициенту трансформации

А сейчас- ВИДЕО:

 Узнайте первым о новых материалах сайта!

Просто заполни форму:

Подключение — трансформатор

Подключение трансформаторов, как и другого электроинструмента, должно, как правило, производиться электромонтером. Неправильное подключение может быть причиной несчастного случая.
 

Подключение трансформаторов к источникам питания является трудоемкой операцией. Значительный вес имеет и подключаемый кабель, который нужно поднять на указанную высоту.
 

Подключение трансформаторов ТрЗ — Тр8 к модуляторам / — 4 осуществляется переключателями В1 — В4, которые управляются электромагнитом ЭМ2, срабатывающим от токовых импульсов положительной полярности.
 

Подключение трансформатора напряжения на напряжение 6000 В производится разъединителем. Защита его осуществляется высоковольтными предохранителями. Трансформатор напряжения имеет две вторичные обмотки. Одна обмотка соединена в звезду и питает обмотки напряжения счетчиков, вольтметр и реле минимального напряжения. Вторая обмотка соединена по схеме открытый треугольник, на выходе которого подключено реле контроля изоляции. В на общие шины, оно осуществляется при помощи разъединителя и вакуумного выключателя. В привод вакуумного выключателя встроены токовые реле, отключающие выключатель при перегрузках и коротких замыканиях.
 

Подключение трансформатора зарядного устройства к сети происходит при помощи магнитного пускателя.
 

Для подключения трансформатора к линиям электропередачи на крышке бака имеются вводы, представляющие собой фарфоровые изоляторы, внутри которых проходят медные стержни. Вводы высшего напряжения обозначают буквами А, В, С, вводы низшего напряжения — буквами а, Ь, с.
 

После подключения трансформатора к источнику тока запрещается касаться токоведущих частей во избежание поражения током.
 

Для безопасного подключения трансформаторов к сети питания заранее устраивают на участках, где может потребоваться электросварка, специальные, ук-рытые кожухами элект.
 

Место подключения трансформаторов собственных нужд и их количество в общем случае определяются схемой электрических соединений подстанций, числом и мощностью установленных силовых трансформаторов и режимом их работы, количеством питающих линий и другими факторами, вытекающими из конкретных условий работы подстанции.
 

При подключении трансформаторов на стороне ВН к магистрали, а также при значительной удаленности трансформатора от выключателя на стороне ВН допускается действие специальной защиты нулевой последовательности только на автоматический выключатель, установленный на стороне низшего напряжения.
 

При подключении трансформаторов различных групп соединения, например Y / V — Си У / А — 11, между вторичными обмотками появится разность потенциалов & U ( рис. 2.11), под действием котором между вторичными обмотками трансформатора потечет некоторая уравнительный ток, близкий к току короткого еамннания трансформатора. В результате трансформаторы могут внйти ив строя. Поэтому подключение трансформаторов с разными группами соединения категорически недопустимо.
 

Схемы подключения счетчика через трансформаторы тока

Для правильного учета электроэнергии с применением ТТ необходимо соблюдать полярность подключения их обмоток: начало и конец первичной имеют обозначение Л1 и Л2, вторичной – И1 и И2.

Схемы полукосвенного подключения трехфазных электросчетчиков (с применением только ТТ) могут быть выполнены в разных вариантах:

Семипроводная. Это устаревшая и наименее предпочтительная в плане электробезопасности схема ввиду наличия связи токовых и измерительных цепей – токовые цепи электросчетчика находятся под напряжением.

Десятипроводная схема. Более предпочтительная и рекомендуемая для использования в настоящее время. Отсутствие гальванической связи токовых цепей прибора учета и цепей напряжения делает подключение счетчика более безопасным.

Схема подключения электросчетчика через испытательную колодку .Согласно требований ПУЭ п. 1.5.23 должна применяться при включении образцового счетчика через ТТ. Наличие испытательной коробки позволяет осуществлять шунтирование, отключение токовых цепей, подключение прибора учета без отключения нагрузки, пофазное снятие напряжение с измеряемых цепей.

Подключение выполняется на основе десятипроводной схемы, ее отличие от последней состоит в наличии специального испытательного переходного блока между электросчетчиком и ТТ.

С соединением ТТ в “звезду”. Одни выводы вторичных обмоток ТТ соединяются в одной точке, образуя соединение “звезда”, другие – с токовыми катушками счетчика, также соединяемые по схеме “звезда”.

Недостаток такого способа подключения учета – большая сложность коммутации и проверки правильности сборки схемы.

История появления трансформатора

Изображение будущего трансформатора на схеме впервые обнаружили 1831 году в работах М. Фарадея и Д. Генри. Позже Г. Румкорф придумал индукционную катушку особой конструкции, которая являлась, по сути, первым трансформатором.

Братья Гопкинсон создали теорию электромагнитных цепей. Они первыми научились рассчитывать магнитоцепи. Но они не понимали одного: этот прибор имеет свойство изменения напряжения и тока, а именно изменения переменного тока в постоянный, что и делает трансформатор. Эптон, помощник Эдисона, порекомендовал делать сердечники наборными, из отдельных листов металла, чтобы вихревые токи были локализированы.

Охлаждение при помощи масла повлияло на надежную работу преобразователя в лучшую сторону. Свинберн опускал трансформатор в керамический сосуд, наполненный маслом, что в разы повышало надёжность изоляционной обмотки.

В 1928 году было начато производство силовых трансформаторов в СССР, на Московском трансформаторном заводе. В начале 1900-х ученый-металлург Р. Хедфилд на основе своих опытов выяснил, что разнообразные добавки влияют на свойства железа. В ходе дальнейших экспериментов он разработал первый пробник стали, в состав которой входил кремний. Следующим шагом в процессе производства сердечников было установление того факта, что при смешанном воздействии прокатки и нагревания у стали, содержащей кремний, появляются элементарные новые магнитные свойства: магнитное обогащение возросло на 50 %, траты на гистерезис уменьшились в 4 раза, а магнитное проникание увеличилось в 5 раз.

Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта

• Введение
• Классификация воздушных линий
• Типовые профили опор ВЛ, ВСЯ СЦБ и воздушных линий связи
• Материалы и арматура воздушных линий
• Деревянные опоры, железобетонные приставки и железобетонные опоры
• Основные типы опор воздушных линий СЦБ и связи
• Оборудование высоковольтных линий автоматики и телемеханики
• Оборудование воздушных линий связи
• Устройство удлиненных пролетов, пересечений и переходов
• Заземления в устройствах автоматики, телемеханики и связи
• Типы и конструкции заземляющих устройств
• Строительство воздушных линий
• Техническое обслуживание и ремонт воздушных линий
• Механизация работ при строительстве и ремонте воздушных линий
• Техника безопасности при работах на воздушных линиях
• Назначение и классификация кабельных линий
• Конструкция кабелей
• Кабели для устройств автоматики и телемеханики
• Железнодорожные кабели связи
• Оборудование, арматура и материалы кабельных линий
• Строительство кабельных линий
• Монтаж силовых электрических кабелей
• Монтаж силовых и контрольных кабелей. Паспортизация кабельных линий
• Механизация кабельных работ
• Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий
• Техника безопасности при работах на кабельных линиях
• Влияние электрических железных дорог и линий электропередачи на воздушные и кабельные линии
• Средства защиты устройств автоматики, телемеханики и связи от опасных и мешающих влияний железных дорог и линий электропередачи
• Защита полупроводниковых приборов от перенапряжений
• Воздействие молнии на устройства автоматики, телемеханики и связи. Приборы защиты
• Защита устройств автоматики, телемеханики и связи от атмосферных перенапряжений
• Защита кабелей от коррозии
• Генераторы постоянного тока
• Реакция якоря и коммутация тока
• Типы генераторов и их характеристики
• Общие сведения о двигателях постоянного тока
• Электродвигатели постоянного тока и их характеристики
• Однофазный и трехфазный трансформаторы
• Автотрансформаторы и дроссели насыщения
• Трансформаторы железнодорожной автоматики и телемеханики
• Путевые дроссель-трансформаторы
• Асинхронные электродвигатели
• Синхронные генераторы
• Первичные химические источники тока
• Свинцовые аккумуляторы
• Электролит и химические процессы в свинцовых аккумуляторах
• Электрические характеристики свинцовых аккумуляторов
• Аккумуляторные батареи
• Правила эксплуатации и способы устранения неисправностей свинцовых аккумуляторов
• Щелочные никепь-железные и никель-кадмиевые аккумуляторы. Аккумуляторные помещения
• Электрические вентили и выпрямительные устройства
• Классификация схем выпрямления переменного тока и их параметры
• Влияние характера нагрузки на работу выпрямительных схем
• Выпрямители, применяемые в устройствах автоматики и телемеханики
• Электромагнитные и полупроводниковые преобразователи
• Особенности электроснабжения устройств
• Энергоснабжение устройств автоблокировки
• Системы питания
• Электропитание устройств переездной сигнализации и полуавтоматической блокировки
• Техническое обслуживание устройств электропитания на перегонах и станциях
• Питающие пункты устройств автоматики и телемеханики
• Расчеты питающих устройств сигнальной точки автоблокировки
• Электропитание устройств автоматики и телемеханики крупных станций
• Унифицированная щитовая установка электропитания устройств централизации на крупных станциях при безбатарейной системе питания
• Электропитание устройств электрической централизации малых станций
• Устройства электропитания электрической централизации промежуточных станций
• Электропитающие установки безбатарейной и батарейной систем питания ЭЦ промежуточных станций
• Расчеты электропитающих устройств электрической централизации
• Автоматизированные дизель-генераторные установки и резервные электростанции

Классификация электроизмерительных приборов.

Электроизмерительные приборы классифицируют по следующим признакам:

• 1) роду измеряемой величины (амперметры, вольтметры, омметры, ваттметры и т.д.);
• 2) принципу действия (магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические, тепловые, электронные и т.д.);
• 3) роду тока (приборы постоянного, переменного, постоянного и переменного тока);
• 4) степени точности (классы: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0).

На шкале или на лицевой панели прибора указываются назначение, род тока, положение шкалы (горизонтальное, вертикальное, под углом), пробивное напряжение изоляции, класс точности, условия эксплуатации, год выпуска, заводской номер.

Трансформаторы силовые, ТС-40, броневого типа.

Использовались в блоках питания бытовой, звуковоспроизводящей аппаратуре, например в электрофонах «Аккорд — стерео», «Аккорд — 201- стерео».

Трансформатор силовой, ТС-40.

Сердечник трансформатора набран из пластин УШ19 х 51 мм.
Трансформатор имеет отводы в первичной обмотке для подключения к сети с напряжением 110, 127, 220 и 240 вольт (выводы 2, 3, 4, 5).
Схема броневого трансформатора ТС-40, изображена на рисунке 9, а моточные данные и электрические характеристики отображены в таблице 6.
Обмотка 10-11, используется для питания индикаторной лампочки.

Рисунок 9. Схема трансформатора ТС-40.

Таблица 6. Моточные данные трансформатора ТС-40.

Трансформаторы силовые, ТС-40-1, ТС-40-2.

Рисунок 10. Внешний вид трансформаторов ТС-40-1, ТС-40-2, броневого типа.

Трансформаторы силовые, ТС-40-1, ТС-40-2, так же имеют по две вторичных обмотки. Максимальный ток нагрузки вторичной обмотки 18+18 вольт — до 1,0 ампера. Отличаются друг от друга исполнением первичной обмотки и соответственно нумерацией выводов. Трансформаторы взаимозаменяемы.
Сердечники трансформаторов набраны из пластин УШ19х51.

Подключение к сети трансформаторов следующее:

ТС-40-1 — соединяются между собой выводы 3-4, сеть 220 вольт подаётся на выводы 2-5, для подключения к сети с напряжением 127 вольт — соединяются между собой выводы 1-4 и 3-6, а сеть 127 вольт подаётся на выводы 1-3 (4-6).

ТС-40-2 — сеть 220 вольт подаётся на выводы 1-3, а 127 на выводы 1-2.

Внешний вид трансформаторов ТС-40-1, ТС-40-2, изображен на рисунке 10, а электрические схемы трансформаторов на рисунке 11.
Моточные данные и электрические характеристики трансформаторов отображены в таблице 7.

Рисунок 11. Схема трансформаторов ТС-40-1 (а) и ТС-40-2 (б).

Таблица 7. Моточные данные трансформаторов ТС-40-1, ТС-40-2.

Трансформатор ТС-40-4

Рисунок 12. Внешний вид трансформатора ТС-40-4 броневого типа.

Трансформатор имеет выходные напряжения 17+17 вольт (выводы 5-6-7), и 5+8 вольт (выводы 8-9-10).
Напряжение сети 220 вольт подключается к выводам 3-11.
Обмотка 1-2 имеет выходное напряжение 127 вольт и предназначена для питания двигателя ЭПУ.
Номинальный ток нагрузки обмотки 5-6-7 составляет 0,8 А.
Схема трансформатора изображена ниже на рисунке 13.

Рисунок 13. Схема трансформатора ТС-40-4.

Трансформатор ТС-40-5

Рисунок 14. Внешний вид трансформатора ТС-40-5 броневого типа.

Трансформатор этот аналогичен трансформатору ТС40-4 лишь с небольшой разницей. Он имеет выходные напряжения 17+17 вольт (выводы 5-6-7), и 5 вольт (выводы 8-9).
Напряжение сети 220 вольт, так же подключается к выводам 3-11.
Обмотка 1-2 имеет выходное напряжение 127 вольт и предназначена для питания двигателя ЭПУ.
Номинальный ток нагрузки обмотки 5-6-7 составляет 0,8 А.
Схема трансформатора изображена ниже на рисунке 15.

Рисунок 15. Схема трансформатора ТС-40-5.