Quvvatni o'lchash va monitoring qilish tizimlarida tashqi oqim transformatorlarini (KT) talab qiladigan elektr hisoblagichlari hamma joyda mavjud; ular massiv oqimlarni aniq sezish uchun bizning "ko'zlarimiz". Biroq, bu murakkab tizim ichida har doim rioya qilinishi kerak bo'lgan temir bilan qoplangan qoida yashiringan: oqim transformatorining ikkilamchi tomoni hech qachon ochiq kontaktlarning zanglashiga olib ishlamasligi kerak. Ushbu maqolada asosiy tamoyillar va ular bilan bog'liq xavflar ko'rib chiqiladi.
Oqim transformatorining normal ishlash printsipi
CT (oqim transformatori) - elektromagnit induksiya printsipi asosida ishlaydigan maxsus turdagi transformator. Uning asosiy dizayn tamoyillari "joriy qisqartirish" va "izolyatsiya" dir.
1. Tuzilishi: odatda yopiq temir yadrodan, kamroq burilishli birlamchi o'rashdan (asosiy zanjirda ketma-ket ulangan) va ko'proq burilishli ikkilamchi o'rashdan (elektr hisoblagichga ulangan) iborat.
2. Ideal holat: Oddiy yopiq zanjirda KT taxminan "qisqa tutashuv-" holatida ishlaydi. Amperning aylanish qonuni va elektromagnit induktsiya qonuniga ko'ra, I1 birlamchi tok temir yadroda o'zgaruvchan magnit oqimini PH hosil qiladi, keyin esa ikkilamchi tomonda I2 oqimini keltirib chiqaradi. Ikkisi o'rtasidagi munosabatlar quyidagicha:
Bu erda N1 va N2 - birlamchi va ikkilamchi sariqlardagi burilishlar soni va Im - qo'zg'alish oqimi. Juda katta qo'zg'alish empedansi va dizayndagi juda kichik Im tufayli ideal sharoitlarda uni quyidagilarga soddalashtirish mumkin:
Bu erda Kn nominal transformatsiya nisbatiga ishora qiladi, masalan, 1000/5A. Bunday holda, birlamchi tomondagi katta oqim aniq va mutanosib ravishda ishonchli asbobni o'lchash uchun ikkilamchi tomonda kichik oqimga (odatda standart qiymat 5A yoki 1A) aylanadi. Bir vaqtning o'zida oqim transformatorining (CT) ikkilamchi elektron potentsiali juda past (odatda bir necha volt), xavfsiz diapazonda.
Ikkilamchi tomon ochiq bo'lganda printsipial tahlil
Ikkilamchi sxema bo'shashgan terminallar, singan simlar yoki sinov paytida tasodifiy uzilishlar tufayli ochiq bo'lsa, uning ish holati halokatli o'zgarishlarga uchraydi.
| Operatsion holati | Oddiy yopilish | Ikkilamchi yo'l ochilishi |
|
|
I1 ga mutanosib ravishda mavjud |
|
|
Φ |
Past darajani saqlab, I2 tomonidan ishlab chiqarilgan demagnetizatsiya oqimi bilan samarali tarzda bostiriladi | Inhibisyonni yo'qotish, juda yuqori qiymatlarga tez to'yinganlik |
|
|
Juda past (bir necha volt) | Minglab yoki hatto o'n minglab voltsli yuqori kuchlanish paydo bo'ldi. |
| Jismoniy tabiat | Kuchli ulanish, chuqur salbiy teskari aloqa: I2 PH o'zgarishlariga kuchli qarshilik ko'rsatadi | Teskari aloqaning uzilishi va energiya to‘planishi: Barcha asosiy amper{0}}burilishlar I1 va N1 qo‘zg‘alish uchun ishlatiladi. |
Uning asosiy jismoniy jarayonlari quyidagilardan iborat:
1: Magnitsizlashtiruvchi fikr-mulohazaning yo'qolishi
Oddiy ish paytida, ikkilamchi oqim I2 tomonidan hosil bo'lgan magnit oqim har doim birlamchi oqim I1 tomonidan hosil bo'lgan magnit oqimga teskari yo'nalishda bo'lib, temir yadrodagi birlashtirilgan magnit oqimni past darajaga cheklab qo'yadigan kuchli "demagnetizatsiya" ta'sirini yaratadi. Sxema ochilgandan so'ng, I2=0 va demagnetizatsiya effekti darhol nolga qaytadi.
2: magnit oqimining tez to'yinganligi
Balanssiz birlamchi amper{0}}burilishlar I1 va N1 butunlay magnitlanish amperiga- aylanadi. Yadro kesma maydoni -past magnit oqimi zichligi uchun mo'ljallanganligi sababli, yadro bu nuqtada tezda chuqur to'yinganlik holatiga kiradi.
Faradayning elektromagnit induktsiya qonuniga ko'ra, o'zgaruvchan magnit oqim o'rash bo'ylab elektromotor kuchni keltirib chiqaradi. Magnit oqimi keskin oshganida, ikkilamchi o'rashda juda yuqori kuchlanish U2 induktsiya qilinadi.
3: Yuqori bosim hosil bo'lishi
Quvvat chastotasi sharoitida, bir necha yuz amperlik birlamchi oqim uchun ochiq zanjirning ikkilamchi tomonidagi induksiyalangan kuchlanish osongina bir necha ming voltga, o'ta og'ir holatlarda esa 10 kilovoltdan oshishi mumkin.
GB/T 20840.2-2014 yil "Asbob transformatorlari - 2-qism: Oqim transformatorlari uchun qo'shimcha texnik talablar" milliy standarti asbob transformatorlarining izolyatsiyalash ko'rsatkichlariga qat'iy talablarni qo'yadi va bu to'satdan yuqori kuchlanish odatdagi dizayn quvvatidan ancha oshib ketdi.
Oqim transformatorining ikkilamchi tomonida ochiq tutashuv xavfi
Ikkilamchi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori kuchlanish va unga hamroh bo'lgan hodisalar bir qator xavfli zanjirli reaktsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin.
1. Elektr toki urishi xavfi: Ikkilamchi terminallarda minglab voltli yuqori kuchlanish mavjud bo'lib, ular bevosita elektr toki urishi xavfini tug'diradi. Ushbu kuchlanish bilan ehtiyot choralarisiz aloqa qilgan texnik va ta'mirlash xodimlari elektr toki urishi mumkin.
2. Uskunaning shikastlanishi:
Izolyatsiya buzilishi: Yuqori kuchlanish birinchi navbatda ikkilamchi o'rashning-burilish va qatlamlararo{1}}izolyatsiyasini buzadi yoki ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan izolatsiyasini buzadi, bu esa oqim transformatorining (CT) doimiy shikastlanishiga olib keladi.
Haddan tashqari qizib ketish va yonish: Temir yadro juda to'yingan bo'lsa, u katta girdab oqimlari va histerezis yo'qotishlarini keltirib chiqaradi, bu temir yadroning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi, bu esa o'rash izolyatsiyasini yoqib yuborishi va hatto yong'inga olib kelishi mumkin.
Elektr yoyi va portlash: Ochiq tutashuv nuqtalari (bo'sh terminallar kabi) yuqori kuchlanish ostida uzluksiz elektr yoyi hosil qiladi. Arkning yuqori harorati uskunani yoqib yuborishi, atrofdagi yonuvchi moddalarni yoqishi va muhrlangan shkafda to'plangan yuqori haroratli gazlar-hatto elektr portlashiga olib kelishi mumkin.
3. Tizimning ishlash xavfi
Hisoblashning noaniqligi va nosozligi: CT{0}}turdagi energiya hisoblagichlari uchun kirish oqimi nolga teng bo‘lsa, ular elektr energiyasini o‘lchay olmaydi, natijada elektr energiyasi yo‘qoladi va savdo nizolarni hal qilishda mumkin bo‘lgan nizolar kelib chiqadi.
Xavfli yuqori{0}}kuchlanish uchqunlarining paydo bo'lishi: Bu nafaqat yonish manbai, balki kuchli elektromagnit impulslar ham yaqin atrofdagi elektron jihozlarga xalaqit berishi mumkin.
Xulosa qiling
Oqim transformatorining ikkilamchi tomonidagi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi elektromagnit energiyaning shiddatli to'planishiga olib keladi, natijada yuqori kuchlanish, kuchli elektr yoylari va qizib ketish kabi jismoniy falokat paydo bo'ladi. Shuning uchun, KT davrlarini o'z ichiga olgan barcha ishlarda "ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi" ga tartib sifatida qat'iy rioya qilish kerak.
Ayni paytda, elektr hisoblagichga ulangan oqim transformatorining ikkilamchi tomoni tuproqli bo'lishi kerak. Bu, "ikkilamchi tomonda ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishini qat'iyan taqiqlash" bilan bir qatorda, KTdan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatishning ikkita asosiy temir qoidalari. Topraklamadan so'ng, yuqori kuchlanish topraklama simi orqali tezda erga tushirilishi mumkin, bu esa ikkilamchi yon potentsialning to'satdan ko'tarilishi natijasida yuzaga keladigan uskunaning yonib ketishi yoki elektr toki urishining oldini oladi.