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 transformatorlarining normal ishlash printsipi
Oqim transformatori (CT) - elektromagnit induksiya printsipi asosida ishlaydigan maxsus turdagi transformator. Uning asosiy dizayn tamoyillari "joriy qisqartirish" va "izolyatsiya" dir.
Tuzilishi
U odatda yopiq temir yadrodan, nisbatan kam sonli burilishli birlamchi o'rashdan (asosiy zanjirda ketma-ket ulangan) va nisbatan ko'p sonli burilishli (elektr hisoblagichga ulangan) ikkilamchi o'rashdan iborat.
Ideal davlat
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 oqimni PH hosil qiladi, bu esa o'z navbatida ikkilamchi tomonda I2 oqimini keltirib chiqaradi. Ikkisi o'rtasidagi munosabat:
I1 × N1=I2 × N2 + Im × N1
Bu erda N1 va N2 - birlamchi va ikkilamchi sariqlardagi burilishlar soni va Im - qo'zg'alish oqimi. Dizayndagi katta qo'zg'alish empedansi tufayli Im juda kichik, shuning uchun ideal holatda uni soddalashtirish mumkin:
I₁ × N₁ ≈ I₂ × N₂ yoki I₁/I₂ ≈ N₂/N₁=Kₙ
Bu erda Kn nominal burilish nisbati, masalan, 1000/5A. Ayni paytda asboblar bilan xavfsiz o'lchash uchun asosiy tomondagi katta oqim to'g'ri proportsional ravishda ikkilamchi tomonda kichik oqimga (odatda standart qiymat 5A yoki 1A) aylanadi. Bir vaqtning o'zida KTning ikkilamchi zanjirining potentsiali juda past (odatda bir necha volt), xavfsiz diapazonda.
Ikkilamchi tutashuvning ochiq tutashuvining printsipial tahlili
Ikkilamchi sxema bo'shashgan terminallar, singan simlar yoki sinov paytida tasodifiy uzilish kabi sabablarga ko'ra ochiq bo'lsa, uning ish holati halokatli o'zgarishlarga uchraydi.
| Ish holati | Oddiy yopiq | Ikkilamchi ochiq tutashuv |
|---|---|---|
| Ikkilamchi oqim I2 | I1 ga mutanosib ravishda mavjud | I2=0 |
| Yadro magnit oqimi F | I2 tomonidan hosil bo'lgan demagnetizatsiya oqimi bilan samarali tarzda bostiriladi, past darajada saqlanadi. | Bostirishni yo'qotadi, juda yuqori qiymatga tezda to'yingan |
| Ikkilamchi kuchlanish U2 | Juda past (bir necha volt) | Minglab va hatto o'n minglab voltgacha bo'lgan yuqori kuchlanishni keltirib chiqaradi |
| Jismoniy mohiyati | Kuchli ulanish, chuqur salbiy teskari aloqa: I2 PH o'zgarishiga kuchli qarshilik ko'rsatadi | Teskari aloqa uzilishi-oʻchirildi, energiya toʻplanishi: Barcha asosiy amper-burilishlar I1N1 qoʻzgʻalish uchun ishlatiladi |
Asosiy jismoniy jarayon quyidagicha:
Magnitsizlashtiruvchi fikr-mulohazaning yo'qolishi
Oddiy ish paytida, ikkilamchi oqim I2 tomonidan hosil bo'lgan magnit oqim har doim birlamchi oqim I1 tomonidan ishlab chiqarilganga teskari yo'nalishda bo'lib, 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.
Magnit oqimning tez to'yinganligi
Birlamchi amper-burilishlar I1 va N1, endi cheklanmagan, butunlay magnitlanish amperiga- aylanadi. Yadroning kesma maydoni -past magnit oqimi zichligi uchun mo'ljallanganligi sababli, yadro 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 oshganda, ikkilamchi o'rashda juda yuqori kuchlanish U2 induktsiya qilinadi.
Yuqori kuchlanish ishlab chiqarish
Quvvat chastotasi sharoitida, bir necha yuz amperlik birlamchi oqim uchun ochiq zanjirning ikkilamchi tomonidagi induksiyalangan kuchlanish osongina bir necha ming voltga, ekstremal holatlarda esa 10 kilovoltdan oshadi.
Oqim transformatorining ikkilamchi tomonida ochiq tutashuv xavfi
Ikkilamchi tomondagi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori kuchlanish va unga hamroh bo'lgan hodisalar bir qator xavfli zanjirli reaktsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin.
Elektr toki urishi xavfi
Ikkilamchi terminallarda minglab voltli yuqori kuchlanish mavjudligi to'g'ridan-to'g'ri elektr toki urishi uchun jiddiy xavf tug'diradi. Ehtiyotsiz holda ushbu kuchlanish bilan aloqa qilgan texnik va ta'mirlash xodimlari elektr toki urishi mumkin.
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 nuqtasi (bo'sh terminal kabi) yuqori kuchlanish ostida uzluksiz elektr yoyi hosil qiladi. Yoyning yuqori harorati uskunani yoqib yuborishi, atrofdagi yonuvchi moddalarni yoqishi va muhrlangan shkafda to'plangan yuqori haroratli gazlar-hatto elektr portlashiga olib kelishi mumkin.
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 qilish mumkin.
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
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 davrlari bilan bog'liq barcha ishlarda "ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishini oldini olish" ga qat'iy rioya qilish kerak.
Bir vaqtning o'zida 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. Topraklama har qanday yuqori kuchlanish kuchlanishini topraklama simi orqali tezda erga tushirishga imkon beradi, bu esa uskunaning yonishi yoki elektr toki urishi bilan bog'liq baxtsiz hodisalarga olib kelishi mumkin bo'lgan ikkilamchi potentsialning keskin o'sishini oldini oladi.