Трансформаторы тока DEKraft ТШП-0,66

Трансформаторы тока DEKraft ТШП-0,66: технические характеристики, конструкция и применение

Трансформаторы тока (ТТ) серии ТШП-0,66 производства DEKraft представляют собой устройства, предназначенные для преобразования первичного тока до стандартных значений, безопасных для измерения и использования в цепях защиты, управления и учета электроэнергии в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением до 0,66 кВ. Аббревиатура ТШП расшифровывается как «Трансформатор тока Шинный Проходной», что четко определяет его конструктивное исполнение и основной способ установки. Данные приборы являются ключевым элементом в системах коммерческого и технического учета, релейной защиты и автоматики, обеспечивая гальваническую развязку силовых цепей от измерительных и защитных.

Конструктивные особенности и устройство

Трансформатор ТШП-0,66 имеет литую эпоксидную изоляцию, что обеспечивает высокую механическую прочность, стойкость к воздействию агрессивных сред, влаги и пыли, а также исключает риск возгорания. Корпус устройства выполнен из самозатухающего материала. Конструктивно трансформатор состоит из магнитопровода, набранного из пластин электротехнической стали, вторичной обмотки, рассчитанной на стандартный ток 5 А (реже 1 А), и шинного окна для пропуска первичного проводника. Отличительной чертой именно шинных трансформаторов является отсутствие собственной первичной обмотки – ее роль выполняет силовая шина или кабель распределительного устройства, пропускаемые через окно трансформатора. Это упрощает монтаж и снижает потери.

• Магнитопровод: Замкнутый, шихтованный, обеспечивает необходимые характеристики точности и минимальные погрешности.
• Вторичная обмотка: Намотана медным проводом соответствующего сечения, выводы выполнены на клеммник, расположенный на лицевой части корпуса. Клеммник закрыт прозрачной крышкой.
• Шинное окно: Имеет прямоугольную форму, размеры которого являются критическим параметром при выборе модели. Через него пропускается первичный шинный проводник.
• Крепление: Осуществляется с помощью штатных отверстий в основании корпуса или сквозь шинное окно на DIN-рейку (для моделей с соответствующей скобой).

Основные технические параметры и характеристики

Трансформаторы ТШП-0,66 характеризуются рядом ключевых параметров, регламентированных ГОСТ 7746-2015 и другими нормативными документами. При выборе конкретной модели необходимо учитывать все параметры в комплексе.

Номинальные параметры

• Номинальное напряжение (Uн): 0,66 кВ (660 В).
• Номинальная частота: 50 Гц.
• Номинальный первичный ток (I1н): Определяется номинальным током измеряемой линии. У ТТ ТШП он задается не фиксированной обмоткой, а диапазоном, в котором трансформатор сохраняет заявленный класс точности при пропускании через окно шины соответствующего сечения. Стандартный ряд: от 5-10 А до нескольких тысяч ампер.
• Номинальный вторичный ток (I2н): 5 А (стандарт для большинства систем) или 1 А (применяется для длинных линий связи для снижения потерь).
• Номинальная вторичная нагрузка (S2н): Выражается в вольт-амперах (В·А) и указывает полную мощность, которую можно подключить к вторичной цепи ТТ без превышения погрешности. Стандартные значения: 1,0; 1,5; 2,5; 5,0; 10, 15 В·А. Класс точности гарантируется при нагрузке в пределах от 25% до 100% от S2н.
• Класс точности: Определяет максимально допустимую погрешность трансформатора в процентах от измеряемого значения при определенных условиях. Для учета активной электроэнергии применяются классы 0,5S и 0,2S. Для коммерческого учета рекомендуется 0,5S и выше. Для технического учета и цепей защиты – классы 1, 3, 5, 10P (где цифра указывает полную погрешность в процентах при токе до номинального).

Таблица 1: Примерный ряд номинальных первичных токов и соответствующих классов точности

Модель (пример)	Размер окна, мм (ШхВ)	Диапазон первичных токов, А	Классы точности при S2н	Номинальная вторичная нагрузка, В·А
ТШП-0,66-50	30×40	10-100	0,5S (при 5 В·А)	5
ТШП-0,66-100	40×50	15-200	0,5; 1 (при 5 В·А)	5
ТШП-0,66-300	60×80	50-400	0,5S; 1; 3 (при 5 В·А)	5, 10
ТШП-0,66-600	80×100	200-800	0,5; 1; 10P10 (при 10 В·А)	10, 15

Электродинамическая и термическая стойкость

Эти параметры критически важны для работы в аварийных режимах, особенно для трансформаторов, используемых в цепях защиты.

• Электродинамическая стойкость (Iдин): Выражается в кратности к амплитуде номинального первичного тока (например, Iдин = 100 кА). Это значение пикового тока короткого замыкания, которое ТТ способен выдержать без механических повреждений.
• Термическая стойкость (Iтерм): Определяется номинальным током термической стойкости и его длительностью (обычно 1 или 3 с). Например, Iтерм = 50 кА/1 с. Характеризует способность ТТ выдерживать тепловое действие тока короткого замыкания без превышения допустимых температур.

Классы точности и их применение

Класс точности – один из важнейших параметров при выборе ТТ для конкретной задачи.

• Классы 0,2S и 0,5S: Применяются для высокоточного коммерческого учета электроэнергии. Класс «S» означает расширенный диапазон измерений с высокой точностью при токах от 1% до 120% от номинального, что особенно важно при малых нагрузках.
• Класс 0,5 и 1: Используются для технического учета (внутрихозяйственного), для подключения измерительных приборов (амперметров, ваттметров) в щитах управления.
• Классы 3, 5, 10: Применяются для подключения устройств релейной защиты, сигнализации, где не требуется высокая точность измерения величины тока, но важна надежность срабатывания.
• Классы защиты (10P10, 10P20): Буква «P» (protection) указывает на назначение для защиты. Цифра после «P» (коэффициент предельной кратности) показывает, во сколько раз вторичный ток может превышать номинальный при сохранении погрешности не более 10% (например, 10P10: погрешность ≤10% при токах до 10*I1н).

Монтаж, подключение и эксплуатация

Монтаж трансформаторов тока ТШП-0,66 должен производиться в соответствии с ПУЭ и инструкцией завода-изготовителя.

• Выбор места установки: ТТ устанавливаются на силовую шину ввода или отходящей линии в распределительных шкафах, панелях, боксах. Необходим свободный доступ к клеммнику для подключения измерительных цепей.
• Пропуск шины: Через окно трансформатора пропускается токопроводящая шина. Ее сечение должно соответствовать номинальному току линии и физически помещаться в окно. Шина должна занимать центральное положение в окне для минимизации дополнительных погрешностей.
• Крепление: Корпус ТТ жестко крепится к конструкции шкафа с помощью винтов через монтажные отверстия. Для некоторых моделей предусмотрены скобы для установки на DIN-рейку.
• Подключение вторичных цепей: Сечение контрольного кабеля для вторичных цепей выбирается исходя из допустимого падения напряжения (не более 0,5 В при максимальном токе) и механической прочности (не менее 2,5 мм² по меди). Обязательным правилом является заземление одного из выводов вторичной обмотки. Это делается для безопасности персонала и защиты оборудования от высоких потенциалов в случае пробоя изоляции.
• Защита вторичных цепей: Вторичная обмотка ТТ никогда не должна оставаться разомкнутой под нагрузкой. При размыкании цепи в режиме протекания первичного тока на выводах обмотки наводится высокое напряжение, опасное для жизни и способное повредить изоляцию. Поэтому клеммы неиспользуемых обмоток должны быть надежно замкнуты накоротко перемычкой.

Области применения

Трансформаторы тока DEKraft ТШП-0,66 находят широкое применение в различных электроустановках до 660 В:

• Вводные и секционные распределительные устройства (РУ) зданий и промышленных объектов.
• Системы автоматизированного коммерческого и технического учета электроэнергии (АСКУЭ, АСТУЭ).
• Щиты учета и распределения (ЩУ, ЩР).
• Панели управления электродвигателями и другими силовыми нагрузками.
• Системы релейной защиты и автоматического ввода резерва (АВР).
• Источники бесперебойного питания (ИБП) и дизель-генераторные установки (ДГУ).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. Как правильно выбрать номинальный первичный ток для ТТ ТШП?

Номинальный первичный ток ТТ должен быть выбран по максимальному рабочему току линии с учетом возможного роста нагрузки, но как можно ближе к нему для обеспечения точности на малых токах. Рекомендуется, чтобы рабочий ток составлял 40-60% от I1н ТТ. Для учета по классам 0,5S и 0,2S важно, чтобы минимальный рабочий ток был не менее 1% от I1н.

2. В чем разница между классами точности 0,5 и 0,5S?

Класс 0,5S обеспечивает гарантированную погрешность не более ±0,5% в более широком диапазоне первичных токов: от 1% до 120% от номинального. Обычный класс 0,5 гарантирует эту точность только в диапазоне от 5% (или 10%) до 120%. Поэтому для коммерческого учета, где важны измерения при малых нагрузках (ночью, на выходных), обязательным является применение классов «S».

3. Можно ли пропускать через ТТ несколько витков шины или кабеля для увеличения коэффициента трансформации?

Да, это допустимый прием. Если через окно ТТ пропустить N витков первичного проводника, то эффективный первичный ток для трансформатора увеличится в N раз. Например, ТТ с номиналом 300/5 А, через окно которого пропущено 2 витка шины с реальным током 150 А, будет «видеть» первичный ток 150 А

• 2 = 300 А, то есть работать на своем номинале. Однако этот метод может вносить дополнительные погрешности и должен быть согласован с производителем. Физическое размещение нескольких витков также может быть затруднительным.

4. Что произойдет, если вторичная обмотка трансформатора тока окажется разомкнутой при работе первичной цепи?

Это аварийная и крайне опасная ситуация. Магнитопровод ТТ переходит в режим насыщения, и на выводах разомкнутой вторичной обмотки возникает высокое импульсное напряжение (до нескольких киловольт). Это создает угрозу поражения персонала электрическим током, приводит к пробою изоляции обмотки и подключенных цепей, может вызвать возгорание. Перед проведением работ вторичные цепи ТТ должны быть предварительно замкнуты накоротко на клеммнике.

5. Как определить необходимую номинальную мощность вторичной нагрузки (S2н)?

Мощность S2н выбирается таким образом, чтобы полное сопротивление подключенной вторичной цепи (сумма сопротивлений проводов, контактов и измерительных приборов) не превышало значения, вычисленного по формуле: Zнагр = S2н / (I2н)². Например, для S2н = 5 В·А и I2н = 5 А, максимальное допустимое сопротивление нагрузки Zнагр = 5 / 25 = 0,2 Ом. Из этого значения вычитается сопротивление приборов, остаток – допустимое сопротивление проводов. При недостаточной S2н трансформатор будет работать с погрешностью, превышающей класс точности.

6. Требуется ли периодическая поверка трансформаторов тока ТШП-0,66?

Да, трансформаторы тока, используемые для коммерческого учета электроэнергии, подлежат обязательной периодической государственной поверке. Межповерочный интервал (МПИ) обычно составляет 4-8 лет и указывается в свидетельстве о поверке. ТТ, используемые для технического учета и защиты, поверяются согласно внутренним регламентам предприятия или при вводе в эксплуатацию после ремонта.

Заключение

Трансформаторы тока DEKraft ТШП-0,66 являются надежным и точным решением для организации измерений, учета и защиты в низковольтных распределительных сетях. Их шинная конструкция обеспечивает простоту монтажа и обслуживания, а литая эпоксидная изоляция – долговечность и безопасность. Корректный выбор параметров (номинального тока, класса точности, нагрузки) в соответствии с конкретными условиями эксплуатации и требованиями нормативной документации является залогом точного учета электроэнергии и надежной работы систем защиты. При монтаже и эксплуатации необходимо неукоснительно соблюдать правила техники безопасности, особенно касающиеся заземления вторичных обмоток и недопущения их работы в разомкнутом состоянии.