Трансформатор тока , разомкнутая вторинчная обмотка

добрый день.
Объясните пожалуйста почему если оставить разомкнутой вторичную обмотку ТТ, то он выходит из строя?

На концах разомкнутой вторичной обмотки появляется повышеное опасное напряжение(несколько сот и тысяч вольт).Кроме того железый сердечник трансформатора перегреваеся и может сгореть.
Вторичная обмотка трансформатора тока должна быть заземлена.

Сообщение отредактировал Мастер Джу - 27.11.2009, 17:14

Точнее, закорочена или соединена с приборами.

Ну, вобщем-то не обязательно выходит... Как повезет.
Все зависит от нагрузки (первичного тока.) Чем больше первичный ток (при разомкнутой вторичной обмотке), тем больше вероятность выхода из строя.
Да, выводит из строя ТТ именно высокое напряжение, возникающее на разомкнутой вторичной обмотке. В конце концов нарушается (пробивается) или межвитковая изоляция (возникает витковое замыкание во вторичке, ее перегрев и обрыв), или изоляция между первичной и вторичной обмоткой (именно чтобы обезопаситься от этого, вторичка должна быть заземлена.)

Закон любого трансформатора, мощность первичной обмотки равна мощности на выходе вторичной.
U1*I1=U2*I2
Это в идеале, ведь есть потери на излучение, на нагрев, на перемагничивание сердечника.
Так вот, у трансформатора тока первичная обмотка представляет из себя один виток. Напряжение первички маленькое, но не нулевое, оно равно падению напряжения на этом одном витке. А ток первички бешеный. Мощность первички равна U1*I1, равно какому-то значению. Так вот и мощность вторички должна быть такой же. Подключаем на выход вторички измерительный прибор. Прибор имеет сопротивление. Ток вторички равен току первички, деленному на коэффициент трансформации. Напряжение вторички будет такое, что бы создать тот ток, который мы расчитали. Этот ток пойдет через внутреннее сопротивление прибора, создаст на нем падение напряжения. U=I2*Rвнутр. Если мы добавим во вторичную цепь догрузочный резистор, ток вторички не изменится, зато вырастет падение напряжение вторички. Ведь теперь сопротивление увеличилось, а ток остался прежним. А теперь мы разомкнули вторичку, иными словами, ввели догрузочный резистор с бесконечным сопротивлением. Трансформатор пытается по закону равенства мощности первички и вторички, влиять на ток первички, но это получается в силовом трансформаторе с большим количеством витков первички. Трансформатор тока не может изменить ток первички и пытается во что бы то ни стало поддерживать ток вторички. А как он может это сделать? Только увеличивая напряжение вторички. А какое надо напряжение что бы создать рассчетный ток на бесконечном сопротивлении? Напряжение приближенное к бесконечному, то есть напряжение, при котором вторичка начнет пробивать изоляцию.
Во нагородил. Если непонятно, попробую подробнее.

Хочется добавить к словам предыдущего оратора только одно: вторичное напряжение, в этом случае, имеет резко несинусоидальную форму (из-за большого насыщения магнитной системы ТТ.) Чем больше ток в первичной цепи ТТ, тем больше содержание 3-й гармоники во вторичном напряжении на разомкнутой обмотке и тем выше и "острее" пики напряжения U₂

спасибо за ответы. Все понятно.
Появился вопрос по нормальному режиму работы. Почему при добавлении доп. сопротивления во вторичную цепь ток остается неизменным, а изменяется только напряжение?
Ведь U1*I1=U2*I2, если здесь увеличить только U2, то баланс нарушается..

Вторичная обмотка что у (ТТ)трансформатора тока, что у (ТН) трансформатора напряжения (либо силового), принципиально одинаковые. Количество витков большое.
Первичная обмотка у ТН имеет большое количество витков, у ТТ маленькое. При изменении сопротивления цепи вторичной обмотки изменяется магнитный поток, который действует на первичную обмотку, противодействуя существующему там магнитному потоку. Получается общий результирующий магнитный поток, который пытается привести баланс мощностей в норму. Он воздействует и на ток первичной и на ток вторичной обмоток. В ТНе ему проще изменить ток первички, т к витков много, и он его меняет. Ток вторички меняется тоже, но не так заметно. А в ТТ магнитному потоку сложно изменить ток первички, и он подгоняет ток вторички под коэффициент трансформации, увеличивая напряжение. На первички ТТ при этом тоже изменяется напряжение, на том одном витке меняется падение напряжения.


U1 тоже увеличивается, иначе баланса не будет. При этом изменится падение напряжения на том витке, который является первичной обмоткой ТТ. Но влияние это в реалии настолько незначительное, что им пренебрегают при расчетах. Но оно есть.

Например, ток первички ТТ 100А. Коэффишиент трансформации 20.
Напряжение первички ТТ ~ 0,0001В (это падение напряжения на витке первички ТТ)
Ток вторички будет 100/20 = 5А
Напряжение вторички будет 0,0001*20=0,002В
Теперь увеличим сопротивление вторички вдвое, подключив в цепь вторички последовательно догрузочный резистор.
Ток вторички не изменится и будет 5А
Ток первички тоже не изменится.
Напряжение вторички увеличится вдвое и будет равно 0,002*2=0,004В
Напряжение на витке первички тоже увеличится вдвое и будет равно 0,0001*2=0,0002В
А теперь если учесть что ТТ был поставлен на фазу напряжением 110кВ, ТТ вносит свое сопротивление в эту цепь. В первом случае это будет 110 000 - 0,0001 = 109 999В, а в случае с догрузочным резистором 110 000 - 0,0002 = 109 998В.
Можно ли это зафиксировать каким-то прибором? Вряд ли. Но это так.

Сообщение отредактировал Viktor2004 - 30.11.2009, 15:15

Про вторичку и первичку отлично описано...и доходчиво я об этом даже не задумывался.

теперь все встало на свои места
спасибо)

При добавлении R во вторичку изменится и ток кз вторички(будет отличаться от 5 а в меньшую сторону) Если это не превысит доп.погрешность,то все ОК. Иначе это будет не измерительная система, а набор железок.

Конечно. Нет четкой границы между ТНом и ТТ. В каждом из них нагрузка воздействует и на ток и на напряжение. Но измерительные трансформаторы так и рассчитывают, что бы нагрузка как можно меньше влияла на измеряемый параметр.

из личной практики:
ТТ 0,4 кВ - могут годами стоять раскороченные, только от этого погрешность уходит, намагничиваются наверно
ТТ 10 кВ - стоят спокойно до первого коротыша в линии. Выходят из строя из-за межвитковых замыкания, пробоя вторички на корпус.
ТТ 35 и 110 кВ - лучше не раскорачивать. Накрываются со спецэффектами (без каски не подходить)

Из Личной практики:
На глазах происходило, когда включили трансформатор тока 150/5 раскороченный на нагрузку около 50-60 ампер, моментом сгорел и корпус расплавился.

у меня на работе 3 транса на 0.4 стоят..раскороченные, ток первички достигает 70-120 А

У ТТ очень большой К тр, оз-за этого будет большое U вторички на ХХ., которое может привести к пробою изоляции.

Блин, как то даже не задумывался над ТТ. Обычно всегда монтировал и забывал, а тут оказывается интересные штуки в обслуживание проявляются.

Правильно ли я понимаю

1 Задача есть дача 3-ч фазное 5 проводное включение . Хочеться измерять текущие значение силы тока по каждой фазе. для этого спользовать мелкопроцессор.

2. Беру ТТИ-А 100/5 A на вторичную обмотку полключаю резистор 5 Ватт 1 Ом. и подключаю на ADC1 вход мелкопроцессора - дипазон 0-5 Вольт. ( и так для каждой фазы)

Вопрос
1. Нужно ли делать опторазвязку если да то какую ?
2. Да, и будет ли это работать ?
3. Ну и главный вопрос, а как сделать это правильно ? ( подключение через счетчик не предлагать - это я знаю работает)

Надо будет проверить!

Сообщение отредактировал uvk2 - 25.2.2012, 15:59

Считаем мощность. P=UI. U=IR. P=I²R. 5*5*1=25 Сгорит ваш резюк и транс сгорит.

А на входе АЦП надо поставить дифференциальный усилитель для подавления синфазных помех.

Сообщение отредактировал Roman D - 26.2.2012, 13:55