Quvvatni o'lchash va monitoring qilish tizimlarida tashqi oqim transformatorlarini (KT) talab qiladigan energiya hisoblagichlari hamma joyda mavjud; ular katta oqimlarni aniq sezish uchun bizning "ko'zlarimiz". Biroq, ushbu murakkab tizimda har doim rioya qilinishi kerak bo'lgan hal qiluvchi qoida mavjud: oqim transformatorining ikkilamchi tomoni hech qachon ochiq sxemada -ishlamasligi kerak. Ushbu maqolada ushbu qoida ortidagi tamoyillar va xavflar ko'rib chiqiladi.
Oqim transformatorining normal ishlash printsipi
Oqim transformatori (CT) - elektromagnit induksiya printsipi asosida ishlaydigan maxsus turdagi transformator. Uning asosiy dizayni "joriy qisqartirish" va "izolyatsiya" ga qaratilgan.
1. Tuzilishi: odatda yopiq temir yadrodan, kamroq burilishli birlamchi o'rashdan (asosiy sxema bilan ketma-ket ulangan) va ko'proq burilishli (energiya o'lchagichga ulangan) ikkilamchi o'rashdan iborat.
2. Ideal holat: Odatda yopiq sxemada KT taxminan "qisqa tutashuv-" holatida ishlaydi. Amperning aylanish qonuni va elektromagnit induktsiya qonuniga ko'ra, I1 birlamchi tok temir yadroda o'zgaruvchan magnit oqim F ni hosil qiladi, bu esa o'z navbatida ikkilamchi tomonda I2 oqimini keltirib chiqaradi. Ularning o'zaro munosabati:
I1 × N1=I2 × N2 + Im×N1
bu erda N1 va N2 - asosiy va ikkilamchi sariqlarning burilish soni, Im esa qo'zg'alish oqimi. Dizayndagi katta qo'zg'alish empedansi tufayli Im juda kichik, shuning uchun ideal holatda uni soddalashtirish mumkin:
Bu erda Kn nominal transformatsiya nisbati, masalan, 1000/5A. Ayni paytda asbob tomonidan xavfsiz o'lchash uchun asosiy tomondagi katta oqim aniq va mutanosib ravishda ikkilamchi tomonda kichik oqimga (odatda standart qiymat 5A yoki 1A) aylanadi. Shu bilan birga, KTning ikkilamchi davrining potentsiali juda past (odatda faqat bir necha volt), bu xavfsiz diapazonda.
Ikkilamchi tomon ochiq bo'lganda-prinsip tahlili
Ikkilamchi sxema bo'shashgan terminallar, singan simlar yoki sinov paytida tasodifiy uzilishlar tufayli ochiq bo'lsa, uning ish holati halokatli o'zgarishlarga uchraydi.
| Ishlash holati | Odatda yopiq | Ikkilamchi ochiq tutashuv |
|---|---|---|
| Ikkilamchi oqim I₂ |
Hozirgi, I₁ ga mutanosib | I₂ = 0 |
| Yadro magnit oqimi Φ |
I₂ tomonidan ishlab chiqarilgan demagnetizatsiya oqimi past darajani saqlab, yadro oqimini samarali ravishda bostiradi. | Bostirish yo'qoladi; oqim juda yuqori darajaga tez to'yingan |
| Ikkilamchi kuchlanish U₂ |
Juda past (bir necha volt) | Bir necha kilovoltdan o'nlab kilovoltgacha bo'lgan diapazonda induktsiyalangan yuqori kuchlanish |
| Jismoniy tabiat | Kuchli ulanish, chuqur salbiy teskari aloqa: I₂ PH o'zgarishlariga qat'iyan qarshi | Qayta aloqa uzildi, energiya to'planishi: magnitlanish uchun barcha asosiy amper{0}}burilishlar (I₁N₁) ishlatiladi |
Asosiy jismoniy jarayonlar quyidagilardan iborat👇:
1. Demagnetizatsiyalovchi teskari aloqaning 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 qarama-qarshi bo'lib, temir yadrosida hosil bo'lgan magnit oqimni past darajaga cheklaydigan kuchli "demagnetizatsiya" ta'sirini yaratadi. Sxema ochilgandan so'ng, I2=0 va demagnetizatsiya effekti bir zumda nolga tushadi.
2. Magnit oqimining tez to'yinganligi:Balanssiz birlamchi amper{0}}burilishlar I1N1 butunlay hayajonli amper-burilishlarga aylanadi. Temir yadro kesma maydoni past magnit oqim zichligi uchun mo'ljallanganligi sababli, temir yadro tezda chuqur to'yinganlik holatiga kiradi.
Faradayning elektromagnit induktsiya qonuniga ko'ra, o'zgaruvchan magnit oqim o'rashlar bo'ylab elektromotor kuchni keltirib chiqaradi. Magnit oqimining tez o'sishi bilan ikkilamchi o'rashda juda yuqori kuchlanish U2 induktsiya qilinadi.
3. Yuqori kuchlanish hosil qilish:Quvvat chastotasi sharoitida, bir necha yuz amperlik birlamchi tok uchun ochiq tutashuvning ikkilamchi tomonidagi induksiyalangan kuchlanish-bir necha ming voltga osonlikcha yetishi mumkin, ekstremal holatlarda esa 10 kilovoltdan oshishi mumkin.
Oqim transformatorining ikkilamchi tomonidagi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan xavflari.
Ikkilamchi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan yuqori kuchlanish va u bilan bog'liq hodisalar-bir qator zanjirli reaktsiyalar-xavflarini keltirib chiqarishi mumkin.
1. Xodimlar uchun elektr toki urishi xavfi
Ikkilamchi simli terminallarda minglab voltli yuqori kuchlanish mavjud bo'lib, to'g'ridan-to'g'ri elektr toki urishi xavfini keltirib chiqaradi. Texnik xizmat ko'rsatish va tekshirish xodimlari, agar ular tegishli himoyasiz bu terminallarga tasodifan tegsa, elektr toki urishi mumkin.
2. Uskunaning shikastlanishi
● Izolyatsiyaning buzilishi: Yuqori kuchlanish birinchi navbatda ikkilamchi o'rash burilishlari orasidagi, qatlamlar orasidagi izolyatsiyani yoki ikkilamchi kontaktlarning zanglashiga olib, tuproq o'rtasidagi izolyatsiyani buzadi, bu esa KTning doimiy shikastlanishiga olib keladi.
● Haddan tashqari issiqlik va yonish: Yadro juda to'yingan bo'lgandan so'ng, u juda katta girdab oqimi va histerezis yo'qotishlarini keltirib chiqaradi, bu esa yadroning haddan tashqari qizib ketishiga olib keladi. Bu o'rash izolyatsiyasini yoqib yuborishi va hatto yong'inga olib kelishi mumkin.
● Ark va portlash: Ochiq{0}}o‘chirish nuqtalari (masalan, bo‘shashgan terminallar) yuqori kuchlanish ostida doimiy yoylarni hosil qiladi. Yoylarning yuqori harorati jihozlarga zarar etkazishi, yonuvchan materiallarni yoqishi va yopiq shkaflarda to'plangan yuqori haroratli gaz hatto elektr portlashiga olib kelishi mumkin.
3. Tizimning ishlashi uchun xavflar
O'lchov yo'qolishi va ishlamay qolishi: KT-turdagi elektr hisoblagichlar uchun kirish oqimi nolga teng bo'lib, ular elektr energiyasini o'lchay olmaydi. Bu hisoblangan elektr energiyasining yo'qolishiga olib keladi va savdo hisob-kitoblari bo'yicha nizolarni keltirib chiqarishi mumkin.
Xavfli yuqori kuchlanishli uchqunlar: Bular nafaqat yonish manbai, balki ular hosil qiladigan kuchli elektromagnit impulslar ham yaqin atrofdagi elektron jihozlarga xalaqit berishi mumkin.
Xulosa
Oqim transformatorining (CT) ikkilamchi tomonidagi ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi elektromagnit energiyaning zo'ravonlik bilan to'planishiga olib keladi, bu oxir-oqibatda yuqori kuchlanish, kuchli yoylar va qizib ketish shaklida chiqariladi - jismoniy halokatli jarayon. Shuning uchun, KT davrlari bilan bog'liq barcha ishlarda "ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi" qat'iy rioya qilingan tartib bo'lishi kerak.
Shu bilan birga, energiya o'lchagichga 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'rsatish uchun ikkita asosiy temir bilan qoplangan qoidalardir. Topraklama yuqori kuchlanishni topraklama simi orqali tezda erga tushirishga imkon beradi, bu esa uskunaning shikastlanishiga yoki elektr toki urishiga olib kelishi mumkin bo'lgan ikkilamchi yon potentsialning keskin oshishiga yo'l qo'ymaydi.