Трансформатор тока: как выбрать и подключить

Счётчик прямого включения рассчитан на определённый максимальный ток. Если ток в линии больше — например, 200, 400 или 1500 А, — счётчик подключают через трансформаторы тока: силовой кабель или шина проходит через трансформатор, а к счётчику идёт только небольшой вторичный ток.

Что даёт трансформатор тока:

• учёт и измерение больших токов приборами на 5 А;
• безопасность — измерительные цепи не связаны напрямую с силовой линией;
• удобство — счётчик, амперметр или реле можно установить на дверце щита или в отдельном отсеке.

По карточкам трансформаторы IEK ТТИ рассчитаны на номинальное напряжение 660 В, частоту 50 Гц, климатическое исполнение УХЛ3, рабочую температуру от −45 до +50 °C, степень защиты — IP20. Вторичный ток у всех моделей в каталоге — 5 А.

В названии трансформатора указан коэффициент: например, 200/5 А — при токе 200 А в силовой линии во вторичной цепи будет 5 А. Коэффициент трансформации равен 200 : 5 = 40.

В каталоге IEK есть трансформаторы:

• малых токов — ТТИ-А 30/5 А, ТТИ-А 50/5 А, ТТИ-А 125/5 А;
• средних токов — ТТИ-А 200/5 А, ТТИ-А 250/5 А, ТТИ-А 400/5 А;
• больших токов — ТТИ-40 600/5 А, ТТИ-85 1500/5 А, ТРП-816 3000/5 А.

Размеры окна под шину или кабель у разных моделей разные — сверяйте их по паспорту трансформатора.

Как выбрать коэффициент. Номинальный первичный ток трансформатора выбирают не меньше расчётного максимального тока линии, но без большого запаса: при слишком «большом» трансформаторе и малой нагрузке вторичный ток мал, и точность учёта падает. Например, для ввода с автоматом на 160 А обычно подходят трансформаторы на 200/5 А. Коэффициент трансформаторов тока для учёта, как правило, согласуют с энергоснабжающей организацией и указывают в проекте.

Класс точности показывает допустимую погрешность трансформатора. В каталоге IEK есть два класса:

• 0,5 — например, ТТИ-А 200/5 А и ТТИ-А 400/5 А;
• 0,5S — например, ТТИ-А 50/5 А, ТТИ-А 250/5 А, ТТИ-40 600/5 А.

Буква S означает, что заявленная точность сохраняется в более широком диапазоне токов, в том числе при малой нагрузке. Поэтому для коммерческого учёта электроэнергии, особенно там, где нагрузка сильно меняется в течение суток, чаще выбирают класс 0,5S. Требования к классу точности для учёта указывает энергоснабжающая организация.

В названиях части трансформаторов IEK есть обозначение МПИ08 — так обозначают межповерочный интервал; срок поверки уточняйте в паспорте.

Вторая важная цифра в названии — мощность нагрузки в вольт-амперах: 5, 10, 15 или 20 ВА. Это мощность, которую трансформатор может отдать во вторичную цепь без потери точности.

Во вторичную нагрузку входят:

• приборы — счётчик, амперметр, реле;
• провода вторичной цепи — чем они длиннее и тоньше, тем больше их сопротивление и нагрузка;
• контакты и клеммы испытательной коробки.

Примеры в каталоге: ТТИ-А 200/5 А на 5 ВА и на 10 ВА, ТТИ-85 на 15 ВА, ТРП-816 на 20 ВА.

Правило: суммарная нагрузка вторичной цепи должна быть не больше номинальной мощности трансформатора. Если счётчик стоит далеко от трансформаторов, берите трансформатор с большим запасом по мощности или провода большего сечения. Точный расчёт делает проектировщик.

Трёхфазный счётчик подключают через три трансформатора тока — по одному на каждую фазу. Типовая схема:

1. Силовой кабель или шина каждой фазы проходит через свой трансформатор тока.
2. Вторичные обмотки трансформаторов (выводы И1 и И2) подключают к токовым цепям счётчика.
3. Напряжение на счётчик подают отдельными проводами от каждой фазы.
4. Между трансформаторами и счётчиком ставят испытательную коробку — она позволяет заменить счётчик, не отключая нагрузку.

Важна полярность: начало и конец первичной (Л1, Л2) и вторичной (И1, И2) обмоток должны быть подключены согласованно. Если перепутать, счётчик будет считать неправильно.

Амперметр через трансформатор тока показывает ток в линии. Например, амперметр Э47 300/5 А или Э47 60/5 А — по карточкам это щитовые приборы 72 × 72 мм для переменного тока, класс точности 1,5. Шкала амперметра должна совпадать с коэффициентом трансформатора: для трансформатора 300/5 — амперметр 300/5.

Безопасность. Никогда не размыкайте вторичную цепь трансформатора тока под нагрузкой — на разомкнутых выводах появляется опасное высокое напряжение. Если нужно отключить прибор, сначала закоротите вторичную обмотку — для этого и ставят испытательную коробку. Монтаж и подключение узла учёта выполняет квалифицированный электрик по проекту.

• Трансформатор «на вырост» — при малой нагрузке падает точность учёта.
• Перепутана полярность — счётчик считает неверно или в обратную сторону.
• Нет испытательной коробки — заменить счётчик без отключения нагрузки нельзя.
• Разомкнута вторичная цепь под нагрузкой — опасно для людей и трансформатора.
• Длинные тонкие провода — вторичная нагрузка больше номинальной, точность падает.

При токе 200 А в силовой линии во вторичной цепи будет 5 А. Коэффициент трансформации — 40.

Класс 0,5S сохраняет точность в более широком диапазоне токов, в том числе при малой нагрузке. Для коммерческого учёта часто выбирают 0,5S.

Как правило, три — по одному на каждую фазу.

Да, если стоит испытательная коробка: она закорачивает вторичные цепи трансформаторов, и счётчик можно снять.

Амперметр со шкалой под коэффициент трансформатора: например, к трансформатору 300/5 — амперметр 300/5.

• Щит ЩМП с монтажной панелью: где применяют и как выбрать
• Клеммные колодки на DIN-рейку: ARMAFIX и как собрать клеммник
• Сборка электрощита: что нужно и как спланировать