Трансформаторы тока , Напряжение на вторичной обмотке

Привет всем. Все знают, что если вторичную обмотку ТТ не закоротить, то на ней может появится очень высокое напряжение. Но вот сегодня, я провел эксперимент: на ТТ 20/5 на первичку подал 40 А, при этом на вторичке больше чем 4 В не поднялось. Ну ладно думаю коэффициент трансформации маленький (витков мало, подумал я).
Нашел 200/5, не было возможности поднять ток по первичке более 50 А, но напряжение на вторичке больше чем 4,1 В не поднялось.
Как так? Я ожидал высокое напряжение, а тут нет не чего.

так небось, пробитые уже кто-то раньше тебя постарался...

Да так оно и есть. Только если измерять обычным вольтметром, который измеряет среднее значение. А если подключить к осциллографу то картина будет другая. С ростом тока синусоида искажается, по краям полу волны стремится к нулю по середине наоборот растет вверх. Получается форма напоминает иголку. Чем больше ток иголка становится уже и выше. При этом среднее значение напряжения сильно не изменяется, а амплитуда растет. Но в нормальном режиме растет не сильно. Но все же при некоторых условиях это напряжение может достигнуть опасных значений. Например при токах КЗ или пусковых токах АД. Тема интересная, поисковик выдает мало информации по ТТ.

Сообщение отредактировал rosck - 9.10.2017, 22:00

Когда то давно брали ТТ-6кВ, 400/5, при токе 600А, напряжение около 200В. Больше не давали, побоялись пробить изоляцию вторичной обмотки.
При подаче тока 50Гц осциллограф не нужен, всё таки это почти обычный тр-р.

ТТ насыщается (если конечно вы его не пробили таким испытанием, или вольтметр). ТТ работает точно так же, как и любой трансформатор - у него тоже есть ток намагничивания по первичке, с ростом напряжения на ней ток намагничивания тоже растёт, и при каком-то напряжении доходит до насыщения сердешника. Ну и вообще ТТ на своей вторичке всегда показывает не ток первички, а ток первички минус свой ток намагничивания. Ток намагничивания минимальный, когда вторичка закорочена.

Сообщение отредактировал чукча - 10.10.2017, 9:22

Сегодня пытал два трансформатора тока. Первый китаец, абсолютно новый типа LMZ 150/5. Второй БУ советский Т-0,66 200/5. вторичная обмотка разомкнута.
Вот что у меня получилось.
Осциллограммы для китайца. Одно деление 10 вольт. Первое фото при 100А последнее при 1500А

На китайском напряжение меньше, чем на советском. Сам в шоке, не ожидал таких результатов. Опасных напряжений нет, даже при десятикратном перегрузе, всего в импульсе 50 вольт. Сам ТТ за 5 минут практически не нагрелся, как был холодным так и остался, в отличии от провода ПВ 3 120мм, с которого пошел дым и с наконечника слезла термо усадка. Это объясняет почему незамкнутые по вторичной обмотки ТТ не всегда горят, даже при хорошей нагрузке. Вопрос почему они всё же горят? Предположу, что высокое напряжение появляется во вторичной обмотки тогда, когда ток в первичной цепи, изменяется со скоростью во много раз превышающую скорость изменения синусоиды переменного тока. Резкое изменение тока ,может вызвать переходной процесс при включении нагрузки. Как известно чем выше скорость изменения магнитного потока, тем больше ЭДС. При скачкообразном изменении тока, происходит такое же резкое изменение магнитного потока и чем выше скорость изменения и сила, тем выше будет ЭДС на вторичной обмотки. При синусоидальном изменении тока, скорости изменения магнитного потока недостаточно, для возникновения опасной ЭДС, даже при большой нагрузки. Остается интересным, почему так искажается синусоида на выходе вторички. Думаю что при разомкнутой вторичной обмотки сердечник даже при малой нагрузки входит в насыщении и это вызывает такое искажение синусоиды. Если я в чем то не прав, прошу обсудить.

Сообщение отредактировал rosck - 10.10.2017, 19:31

Ну и зря, пока я не подключил ТТ к осциллографу, я не мог понять процессы происходящие в ТТ, пока не увидел эти иголки. Сейчас, все дошло.
Оказывается при разомкнутой вторичной обмотки ТТ работает так. Если мы подключим через ТТ нагрузку ну скажем 50% от номинала. То практически в самом начале полу волны нарастания тока, по синусоиде (точка А), произойдет насыщение сердечника так как нету обратного противодействующего магнитного потока создаваемой вторичной обмоткой. В этом месте будет наблюдаться резкий рост ЭДС. Дальше несмотря на дальнейшее изменение тока первичной цепи до максимального(точка В) и уменьшения до некорого предела (точка С) магнитный поток будет изменятся незначительно, в этом месте ЭДС вторичной обмотки будет незначительной. Пока ток не снизится ниже (точки С) и сердечник не выйдет из насыщения. Дальнейшее небольшое изменение тока ( при этом ток поменяет направление точка D) вызовет резкое изменение магнитного потока, пока сердечник не перемагнитится и опять не войдет в насыщение. В момент резкого изменения магнитного потока ЭДС будет максимальной. Теперь получается такая картина, изменение тока происходящие в момент когда сердечник насыщен не как не отражаются на ЭДС. Так как магнитный поток изменяется незначительно. В момент перехода тока через ноль магнитный поток резко меняет свое направление чем вызывает значительную ЭДС. Причем чем больше ток тем быстрее происходит это изменение. И следовательно больше ЭДС. Но как показал мой опыт, частоты 50 Гц и тока в 10 раз превосходящего номинальный, не достаточно для возникновения. опасной ЭДС. Выходит, опасная ЭДС, может возникнуть только в узкой зоне когда ТТ не насыщен при резком нарастании тока вызванным переходным процессом . Или при протекании сверх токов вызванных КЗ.

Сообщение отредактировал rosck - 10.10.2017, 21:38

Вы забыли, что магнитный поток в сердешнике определяет не ток нагрузки, а ток намагничивания, который в свою очередь зависит от напряжения на первичке (действующее, rms), а не от тока. Это вообще в любом трансформаторе, и в токовом тоже.

Вы не правы в ТТ несколько отличается от трансформатора напряжения. Тем более какое может быть напряжение на первичке там же обычно шина с практически с нулевым активным и реактивный сопротивлением. На то он и трансформатор тока что бы в нем рулил ток, а не напряжение. Если хотите можем подискутировать на эту тему. Но только завтра. На сегодня хватит.

Сообщение отредактировал rosck - 10.10.2017, 22:14

Ну, с такими фантазиями про напряжение на витке первички и руление тока вам на эту тему лучше просто почитать буквари, а не дискутировать. Количество витков в первичке для процессов в трансформаторе принципиально не имеет значения. Единственное отличие ТТ от обычного трансформатора - у него напряжение на первичке определяется нагрузкой в его вторичке. А далее всё остальное абсолютно то же самое, и тут не требуется изобредение какой-то своей личной ньюфизики.

Сообщение отредактировал чукча - 10.10.2017, 22:54

Это как понимать ? Амперметр включенный во вторичку будет определять напряжение на первичке - коей является шина с текущем по ней током к примеру в 100-200 А ?
Это что, новый закон в электричестве ?


Согласен. У меня пара букварей нашлось, если интересно могу скинуть.

Сообщение отредактировал eugevict - 11.10.2017, 2:32

С этого момента можно поподробнее.


Поисковик по трансформаторам тока выдает очень мало информации. Буду признателен.

Именно так и понимать. А по-вашему трансформатор может что-то выдавать в нагрузку без напряжения на первичке? Тогда это у вас какой-то "новый закон в электричестве".

Если сами не можете объснить, может сылочку кинете где это объясняется.

А вы спросите конкретнее, что именно вызвало у вас внутренний протест. А то мне пока непонятно, что там может быть непонятно.


И если даже это нужно объяснять, то возможно лучше в разделе для "чайников".


Сообщение отредактировал чукча - 11.10.2017, 11:11

Хорошо начнём по порядку.


Не ройте яму, можете сами в неё угодить.

Nail, сейчас некоторые фирмы выпускают маломощные измерительные ТТ с защитой вторичной обмотки от пробоя в режиме разомкнутой вторички, шунтируют вторичку диодами, стабилитронами, варисторами, может, как раз ваш вариант?

Чисто исходя из школьной программы, без учёта реактивных сопротивлений:
Напряжение на первичке - в данном случае не является определяющим параметром.

Реально известно:
ток во вторичке (возьмём номинал 5А);
номинальная мощность трансформатора (возьмём номинал 10 ВА);
коэффициент трансформации (возьмём 100).

Что можно посчитать или замерить?
Сопротивление вторичных цепей ТТ.
R=U/I; U неизвестно. Зато известна мощность. Тогда R=I²/P, или 2,5 Ома. Это провода, амперметры, счетчики, релейка. Упрощённо.

Вот вам и напряжение на вторичке: 12,5 В. Исходя из Ктр, на первичке - 0,125 В.
Это при номинале.

И в чём прикол, господа теоретики?

Не надо передергивать вопрос., а потом выкручиваться.
Эти формулы описывают работу ТТ:
U 2 = R 2 × I 1 / W2
I2 = I1 / W2
Единственное отличие ТТ от обычного трансформатора - у него напряжение на первичке определяется нагрузкой в его вторичке. - так что это вы придумали "новый закон электричества"

Ну, если с этой стороны, то тогда вы забыли ещё одну формулу (конешно же случайно):
U1/W1=U2/W2.
Что в токовом трансформаторе U2 определяется током и нагрузкой в его вторичке вроде даже вы согласны. Но откуда тогда непонятки, что с U1 то же самое?

Сообщение отредактировал чукча - 11.10.2017, 13:36