Подключение амперметра через трансформатор тока: Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного тока » сайт для электриков

Содержание

Подключение амперметров в сети постоянного и переменного тока

Дата 03.06.201506.04.2020 Автор Electrician2 комментарияПросмотров: 66 104

С измерением силы тока мы сталкиваемся очень часто. Для того чтобы узнать мощность устройства, сечения кабеля для его питания, нагрев проводов и прочих элементов – это все зависит от силы тока. Для того чтобы непосредственно измерять эту силу, придумали устройство именуемое амперметром. Амперметр подключается в измеряемую цепь только последовательно. Почему? Разберем чуть ниже.

Как известно сила тока это отношение количества зарядов ∆Q, которые прошли через некоторую поверхность за время ∆t. В системе СИ измеряется в амперах А (1 А = 1 Кл/с). Для того чтобы измерять количество прошедших зарядов, амперметр нужно включить в цепь последовательно.

Чтобы минимизировать влияние измерительного сопротивления амперметра и соответственно уменьшить мощность потерь при измерении его делают как можно меньше . Если амперметр с таким внутренним сопротивлением подключить параллельно, то в цепи произойдет короткое замыкание. Пример схемы включения:

Постоянный ток измеряют приборами непосредственной оценки в диапазоне 10^-3 – 10² А, электронными аналоговыми, цифровыми, магнито-электрическими, электромагнитными, электродинамическими приборами — миллиамперметрами и амперметрами. Если ток свыше 100 А применяют шунт:

Шунты как правило, изготавливают на разные токи. Шунт – это медная пластина, имеющая определенное сопротивление. При протекании тока через пластину, на ней, согласно закону Ома U=I*R падает какое-то напряжение, то есть между точками 1 и 2 возникает напряжение, которое будет воздействовать на катушку прибора.

Сопротивление шунта, как правило, подбирают из соотношений:

Где R_и – сопротивление измерительной обмотки прибора, — коэффициент шунтирования, I – измеряемый, а I_и – максимально допустимый ток измерительного механизма.

Если измеряют переменный ток, то важно знать какое его значение измеряется (амплитудное, среднее, действующее). Это важно, так как все шкалы градуируются обычно в значениях действующих.

Переменные значения выше 100 мкА измеряют обычно выпрямительными микроамперметрами, а ниже 100 мкА – цифровыми микроамперметрами. Для измерений в диапазоне от 10 мА до 100 А используют выпрямительные, электродинамические, электромагнитные приборы, которые работают в диапазоне частот до нескольких десятков килогерц, а также термоэлектрические, частотный диапазон которых — до сотен мегагерц.

Для измерения переменных величин от 100 А и выше используют приборы, но с использованием трансформаторов тока:

Трансформатор тока – это устройство, в котором первичная обмотка подключена к источнику тока (или как видно с рисунка ниже, первичная обмотка «одевается» на шину или кабель), а вторичная на измерительную обмотку какого-либо измерительного устройства (обмотка измерительного устройства или датчика должна иметь малое сопротивление).

Для измерения различного рода токов используют различные методы и средства. Чтобы правильно измерять необходимую величину и не нанести при этом никакого вреда, нужно правильно применять каждый метод измерения.

Posted in Электротехника

Подключение амперметра в цепи постоянного и переменного тока

Всем нам известно, что амперметр – это прибор для измерения тока, который измеряется в Амперах. Меряет амперы – значит, амперметр.

Но, для того, чтобы замерить ток, необходимо амперметр правильно подключить в цепь. Будь то цепь постоянного или переменного тока. Ведь неправильное включение прибора может привести к выходу его из строя.

То есть у нас есть провод, по нему течет электрический ток от источника этого самого тока к потребителю, которым может выступать электрический прибор.

Чтобы измерить ток амперметром, нам необходимо обесточить (отключить) источник питания. Затем необходимо разорвать цепь – в прямом и переносном смысле. Грубо говоря, разрезать провод.

Теперь у нас получится два провода. Берем амперметр, подключаем к прибору две половины разрезанного провода. Нужно учесть тот факт, что ток, протекающий в цепи должен быть меньше максимально измеряемого тока прибора. Максимально измеряемый ток прибора должен быть написан на самом приборе или в документации к нему.

Максимальный ток в цепи можно рассчитать, зная напряжение, нагрузку и сечение провода. Провода должны быть изолированы (покрыты изоляцией), а на концах зачищены.

После того, как провода подключены и надежно закреплены в амперметре, можно включать питание и прибор покажет величину тока в цепи, который и пройдет через амперметр.

Но так никто не делает, потому что разрезанные провода до добра не доводят.

У амперметра малое внутреннее сопротивление, это сделано для того, чтобы оно минимально влияло на величину измеряемого тока. При подключении амперметра в цепь переменного тока не имеет значения, куда подключать прибор.

При подключении амперметра в цепь постоянного тока, если стрелка будет отклоняться в другую сторону, или же будет показывать ноль – следует поменять полярность, поменять провода местами.

Подключение амперметра через шунт

Если ток в цепи окажется больше, чем ток прибора, то можно рассчитать и использовать шунт для измерения тока большей величины. В этом случае цепь разделится на две ветви. У одной будет малое сопротивление амперметра, а у второй большое сопротивление подобранного шунта. Большой ток разделится пропорционально сопротивлениям и по амперметру пройдет малый ток, по шунту – большой.

Измерение тока амперметром через трансформатор тока или клещи

Бывают случаи, когда надо замерить ток в кабеле, на шине… изолированной шине. Шина – это медная полоса определенного сечения, по которой протекает ток, не автомобильное колесо…

Разрезать кабель или шину бывает накладно, да и бессмысленно. В этом случае можно воспользоваться измерительными клещами или трансформатором тока.

Трансформатор тока имеет две обмотки – высшую и низшую, которые не связаны между собой. Ток приходит на высшую, затем создается ЭДС (более подробно про принцип действия ТТ) и во вторичной обмотке протекает ток, пропорциональный числу витков обмоток. Так вот, если есть необходимость замерить ток, то на кабель вешают «бублик», он же – ТТ. А уже к трансформатору тока присоединяют амперметр. Тут главное правильно быть проинструктированным и не наделать дел. Получается мы снимаем ток амперметром со вторичной обмотки, преобразованный в меньшую сторону и безопасный для измерения и амперметра.

Такой же принцип используется и в измерительных клещах, только и амперметр и ТТ находятся в одном корпусе. Да и плюс ко всему первичная обмотка клещей размыкается одним нажатием кнопки на корпусе и потом замыкается.

Эти два описанных решения гораздо удобнее, чем разрезать провод и садить к амперметру. Главное следить за диапазонами измеряемых приборами и протекаемых в электрических цепях токов.

Мультиметры позволяют измерять постоянный ток до 10 Ампер. Но их часто палят, так как неправильно подключают концы на прибор, не учитывают величину тока в проводах… Но это в основном молодые люди. Часто для «починки» такой неисправности необходимо просто заменить предохранитель в приборе.

Критическая роль трансформаторов тока в приложениях для измерения амперметров

Главная
Блог
Критическая роль трансформаторов тока в приложениях для измерения амперметров

Основной функцией амперметра является непрерывное измерение величины тока, протекающего по замкнутой цепи. Когда величина измеряемого тока невелика, достаточно амперметров, установленных последовательно с цепью. Однако для токов большей величины они обычно сопровождаются трансформатором тока измерительного типа. Трансформатор тока обеспечивает понижение тока и его подачу на амперметр.

Точность показаний и надежность в течение длительного периода времени являются двумя критическими требованиями к измерительным приборам, таким как амперметры. Трансформаторы тока помогают выполнять эти важные функции. Современные амперметры переменного тока даже поставляются со встроенными трансформаторами тока.

Основной характеристикой амперметра является то, что он должен иметь очень низкое сопротивление и индуктивное сопротивление. Когда первичная сторона трансформатора тока находится под напряжением, измерительное оборудование почти действует как короткое замыкание, которое удерживает вторичное напряжение на очень низком уровне. Это напряжение значительно увеличится, если короткое замыкание будет устранено.

Непросто разработать измерительные приборы, такие как амперметры или вольтметры, для больших значений тока/напряжения, которые обычно используются в энергосистемах. Возникают проблемы избыточного тепловыделения и износа.

Таким образом, измерительный трансформатор тока обеспечивает удобный способ безопасного контроля фактического электрического тока, протекающего в линии передачи переменного тока, с помощью стандартного амперметра. Они преобразуют ток в точном соотношении и позволяют подключенному амперметру измерять ток, фактически не пропуская через него полную мощность.

Давайте поймем роль трансформатора тока с коэффициентом трансформации 100/5А в цепи измерения амперметра. Например, если ток в цепи находится в диапазоне 100 А, то ТТ снизит ток до диапазона 5 А, а затем подаст его на амперметр. Таким образом, фактическое значение, скажем, 60 А в основной цепи будет переведено в 3 А на амперметре. Затем амперметр переконвертирует значение в исходный диапазон и отобразит измеренный выходной сигнал.
Важно, чтобы номинал ВА трансформатора тока соответствовал номиналу ВА амперметра.
Характеристика измерительных ТТ для амперметров
Коэффициент трансформации трансформатора тока (ТТ) – Наиболее распространенные варианты коэффициента трансформации для использования ТТ с амперметрами – понижение до 5А или 1А. Если входной ток превышает номинал, измерительный ТТ насыщается, тем самым ограничивая уровень тока в измерительном приборе.

Что такое соотношение- Соотношение … / 5А для трансформатора тока (ТТ) и амперметров имеет следующее значение?
… максимальное значение возможности измерения тока в амперметрах или трансформаторах тока.
/5A — это максимальное значение тока, полученное амперметрами, или выходной ток трансформатора тока составляет 5 ампер при измерении максимального значения тока.
Пример:
В электрощите используйте амперметры со значением 100/5А, а установленный ТТ также имеет значение 100/5А.
Затем, когда электрический ток в цепи электрического щита течет на 100 ампер, CT захватит индукцию электрической цепи на 100 ампер в первичных катушках, затем вторичные катушки уменьшат электрический ток до 5 А и пошлют электрический ток 5 амперметров, а затем амперметры снова преобразуют электрический ток 5 ампер в 100 ампер в соответствии с фактическими результатами измерения

100 / 5A означает «Каждый измеренный электрический ток составляет 100 ампер, затем он преобразуется в 5 ампер». расчеты следующим образом:
80 Ампер: (100/5)
80 Ампер: 20 = 4 Ампера.
Если фактическое значение тока составляет 80 ампер, то CT 100/5 преобразует его в 4 ампера, а затем значение электрического тока передается на амперметры для обратного преобразования, чтобы показать фактическое значение тока 80 ампер.
Катушки – Первичная катушка трансформатора тока имеет один или несколько витков толстого провода. Он всегда включается последовательно в цепь, в которой измеряется ток. Вторичная катушка состоит из множества витков тонкого провода, соединенных между клеммами амперметра. Вторичная цепь никогда не должна быть разомкнута, так как первичная не может быть постоянно подключена к источнику. Это предотвратит полное намагничивание сердечника, в результате чего показания прибора могут перестать быть точными. При измерении токов 50 А и выше удобно и технически целесообразно, чтобы первичная обмотка трансформатора тока имела только один виток.

Конструкция – Кольцевой тип, пластиковый корпус, литье из смолы являются наиболее распространенными вариантами. Что касается номинала проводника, правильный выбор трансформатора тока зависит от профиля проводника и максимальной мощности первичной цепи. Имеются также ограничения по размерам: ТТ может устанавливаться на сборной шине или в распределительном устройстве. Иногда ТТ снабжают только вторичной обмоткой, причем первичной является кабель или шина основного проводника, пропущенного через отверстие ТТ, особенно в кольцевых ТТ. На выбор конструкции и материала также влияет то, будет ли установка внутренней или наружной. Материалы сердечника для этого типа КТ обычно имеют низкий уровень насыщения, например, нанокристаллы. Как правило, они бывают раневого или кольцевого типа.

Точность – Зависит от нескольких факторов, таких как номинальный коэффициент, температура, нагрузка, внешние электромагнитные помехи, нагрузка (ВА), класс насыщения и выбранный отвод (для ТТ с несколькими коэффициентами). Также важно следить за тем, чтобы ток намагничивания был достаточно низким, чтобы не превышался предел погрешности для класса точности. Это достигается за счет выбора подходящих материалов сердечника и соответствующей площади поперечного сечения сердечника.
Обозначение класса является приблизительным показателем точности. Например, ТТ класса 1 имеют погрешность коэффициента в пределах 1% от номинального тока.

Класс точности может варьироваться в зависимости от предполагаемого применения
0.1 – Прецизионные испытания и измерения
0,2 – Прецизионные расходомеры
0,5 – Тарифный кВтч Учет
1.0 – Коммерческий учет электроэнергии
Классы точности для различных типов измерений указаны в соответствующих стандартах IEEE (ANSI), CAN/CSA, AS или BSEN/IEC 60044-1.
Измерительные трансформаторы тока от KS INSTRUMENTS
KS Instruments является ведущим игроком в разработке и производстве высокоточных трансформаторов тока низкого напряжения для измерительных и защитных приложений. Трансформаторы тока KSI Изделия серии выпускаются с ленточной обмоткой, литьем из смолы и корпусом из АБС-пластика.
KSI предлагает широкий ассортимент изделий из каталога для удовлетворения любых потребностей. Эти продукты были проверены нашими клиентами за высокую эффективность, надежную работу и длительный срок службы. В компании KS Instruments работает команда опытных инженеров-проектировщиков, которая может разработать и изготовить нестандартные компоненты для конкретных применений трансформаторов тока.
Измерение Трансформаторы тока от KSI широко используются для измерения токов в силовых цепях с помощью таких измерительных приборов, как амперметры, счетчики киловатт-часов и измерители коэффициента мощности. Они работают с высокой степенью точности в пределах номинального диапазона токов. Они соответствуют указанному классу точности согласно IEC 60044-1. Вторичный ток в значительной степени пропорционален первичному в рабочем диапазоне примерно 5–120 % его первичного номинального тока.
KSI одобрен и широко используется для измерений в различных государственных энергоснабжающих компаниях, таких как BESCOM, HESCOM, CHESCOM и MESCOM. Трансформаторы тока KSI протестированы и сертифицированы в известном CPRI Бенгалуру, Индия (NABL).
Серия KWM (Первичные измерительные трансформаторы тока)
Серия KWM представляет собой ряд измерительных трансформаторов тока. Эти трансформаторы тока измеряют ток, протекающий через первичный проводник, путем преобразования его в измеримое значение.
Особенности:
Разработано в соответствии с IS-16227, IEC-61869, C-57 или особыми требованиями заказчика

Одобрен и широко используется различными государственными энергоснабжающими компаниями
Практически не требует обслуживания
Испытано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия (NABL)
Вторичный ток 5 А или 1 А
Первичный ток до 5000 А
Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
Могут быть предложены двойные передаточные числа
Высокая точность по запросу
Монтажное приспособление по запросу
Предлагаемые стили конструкции – Лакированная изоляция из стекловолокна или ПВХ, литая смола, литье из АБС-пластика или стеклонаполненного нейлона
Узнайте больше: Серия KWM – трансформаторы тока с первичными обмотками
СЕРИЯ KRM (измерительные трансформаторы тока кольцевого типа)
Серия KRM представляет собой ряд измерительных трансформаторов тока. Эта серия кольцевого типа, также называемая оконным типом, позволяет пропускать шины или кабели через ТТ и действовать как первичная обмотка для ТТ.

Особенности:
Разработано в соответствии с IS-16227, IEC-61869, C-57 или особыми требованиями заказчика
Одобрен и широко используется различными государственными энергоснабжающими компаниями
Практически не требует обслуживания
Испытано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия (NABL)
Вторичный ток 5 А или 1 А
Первичный ток до 5000 А
Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
Могут быть предложены двойные передаточные числа
Высокая точность по запросу
Монтажное приспособление по запросу
Предлагаемые стили конструкции – Лакированная изоляция из стекловолокна или ПВХ, литая смола, литье из АБС-пластика или стеклонаполненного нейлона
Узнать больше: СЕРИЯ KRM – Кольцевые измерительные трансформаторы тока
Серия KSUM – Суммирующие измерительные трансформаторы тока от KSI
Серия KSU – это линейка суммирующих трансформаторов тока. Суммирующие трансформаторы тока используются для суммирования вторичных токов нескольких главных трансформаторов тока и питания одного счетчика или реле.
Особенности:
Разработано в соответствии со стандартом IS-6949 или особыми требованиями заказчика
Одобрен и широко используется различными государственными энергоснабжающими организациями
Практически не требует обслуживания
Испытано и сертифицировано в CPRI Бангалор, Индия (NABL)
Вторичный ток 5 А или 1 А
Первичный ток до 5000 А
Вторичная нагрузка от 1 ВА до 30 ВА
Могут быть предложены двойные передаточные числа
Высокая точность по запросу
Монтажное приспособление по запросу
Предлагаемые стили строительства:

Лакированная лента из стекловолокна или ПВХ с изоляцией
Литье из смолы
ABS или стеклонаполненный нейлон, литой
Узнайте больше: Серия KSUM – Суммирующие измерительные трансформаторы тока от KSI
Загрузить каталог продукции KS INSTRUMENTS
Автор: Anuradha C IT/телекоммуникационный домен с более чем 18-летним опытом.
Она работала на руководящих технических и управленческих должностях в Huawei и TCS более 10 лет
0
Буду рад вашим мыслям, прокомментируйте.x
КЛИЕНТЫ
Почему ТТ (трансформаторы тока) на амперметре/счетчике энергии подключены к земле?
спросил 11 лет, 2 месяца назад
Изменено 8 лет, 4 месяца назад
Просмотрено 8к раз
\$\начало группы\$
Понятно, что ТТ нужно закоротить (или нагрузочный резистор), если к его выходу ничего не подключено, иначе он будет работать как повышающий трансформатор.
Но почему счетчики энергии (пример) показывают в своих спецификациях (стр. 9, рис. 1-8), что трансформаторы тока должны быть подключены к земле?
Как указано в руководстве пользователя:
Входные клеммы для измерения тока должны быть подключены через R/C Измерительный трансформатор с одним выводом, подключенным к земле. Прямое подключение к сетевому напряжению не допускается.
Интересно, какова техническая/научная причина этого.
трансформатор
токоизмерительный
заземление
заземление
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
100% уверенный ответ, возможно, придется долго копать, но
Это почти наверняка из соображений безопасности.
Выход трансформатора тока дает результат в великолепной изоляции – он плавает относительно вселенной (или земли, или линии, или…). Блуждающая утечка и емкостная связь МОГУТ вызвать плавание до нежелательных напряжений, поэтому хорошей идеей будет сослаться на что-то [tm].
Подключение к фазе позволит достичь этого – он будет работать так же, НО это может вызвать слезотечение или усугубить ситуацию, если изоляция не идеальна или вы обнаружите, что некоторые открытые части цепи касаются.