Трансформаторы тока EKF

Добавлено 30.10.2025

Трансформаторы тока EKF: технические характеристики, классификация и применение

Трансформаторы тока (ТТ) производства компании EKF представляют собой серийно выпускаемые устройства, предназначенные для преобразования первичного тока до стандартизированных значений, безопасных для измерения и передачи на устройства защиты, управления и учета электроэнергии. Продукция EKF охватывает широкий спектр применений в электроустановках до 35 кВ включительно, соответствуя требованиям актуальных стандартов (ГОСТ, МЭК). Основное назначение – обеспечение гальванической развязки между силовыми цепями высокого напряжения/большого тока и цепями вторичных устройств, а также предоставление точного сигнала пропорционально первичному току.

Классификация и конструктивные особенности трансформаторов тока EKF

Трансформаторы тока EKF классифицируются по нескольким ключевым параметрам: номинальному напряжению, типу установки, конструкции и материалу изоляции.

1. По номинальному напряжению:

Низковольтные (до 0,66 кВ и до 0,4 кВ): Серии ТТИ, Т-Л, ТНЛ. Применяются в цепях учета и измерения в распределительных щитах, вводно-распределительных устройствах (ВРУ), главных распределительных щитах (ГРЩ). Изоляция – литая эпоксидная компаундная, обеспечивающая высокую механическую прочность и стойкость к воздействию среды.
Среднего напряжения (6, 10, 20, 35 кВ): Серии ТОЛ, ТОГ, ТВ. Предназначены для установки в комплектных распределительных устройствах (КРУ, КСО) или на опорах воздушных линий. Изоляция – фарфоровая (ТФ, ТОЛ) или полимерная (ТОП, ТВ), заполнение – маслононепроницаемое (в герметичных конструкциях) или литой эпоксидный компаунд.

2. По типу установки и конструкции:

Проходные: Устанавливаются в проемах металлических перегородок или панелей КРУ. Имеют отверстие для пропуска токоведущей шины или кабеля. Характерны для низковольтных серий (ТТИ).
Опорные: Монтируются на ровную плоскость или конструкцию. Применяются как в НКУ (Т-Л), так и в КРУ среднего напряжения (ТОЛ).
Шинные: Первичной обмоткой является сама токоведущая шина, проходящая через окно трансформатора. Серии ТШЛ, ТШП. Отличаются простотой монтажа и компактностью.
Кабельные: Устанавливаются непосредственно на силовой кабель. Имеют разъемный корпус для монтажа без демонтажа кабеля.

3. По материалу изоляции:

Литой эпоксидный компаунд: Основной материал для низковольтных ТТ и многих ТТ на 6-35 кВ. Обладает высокой трекингостойкостью, не поддерживает горение, негигроскопичен.
Фарфор: Традиционный материал для наружной установки (ТФ). Высокая механическая и дугостойкость, но хрупкость.
Полимерная изоляция (силикон): Современное решение для ТТ наружной установки (ТОП). Легче фарфора, обладает высокой стойкостью к загрязнениям и УФ-излучению.

Основные технические параметры и маркировка

Выбор трансформатора тока EKF осуществляется на основе комплекса параметров, указанных в паспорте и на шильдике устройства.

Таблица 1. Ключевые технические параметры ТТ EKF

Параметр	Обозначение	Пояснение и типовые значения
Номинальное напряжение	U_н	0.66 кВ, 0.4 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ. Определяет уровень изоляции.
Номинальный первичный ток	I_1н	Диапазон: от 5 А до 4000 А. Стандартный ряд: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 500, 600, 750, 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000 А.
Номинальный вторичный ток	I_2н	Стандартно 5 А или 1 А. Ток 1 А снижает потери в соединительных проводах на длинных линиях.
Класс точности	—	Определяет допустимую погрешность измерения. Для учета: 0.2S, 0.5S. Для измерений: 0.5, 1.0. Для защиты: 5P, 10P.
Номинальная нагрузка вторичной цепи	S_2н	В В·А (Вольт-Амперах). Стандартные значения: 1, 2.5, 5, 10, 15, 20, 30 В·А. Фактическая нагрузка (провода, реле, счетчики) не должна превышать S_2н для данного класса точности.
Предельный коэффициент точности (для защитных ТТ)	FS, ALF	Для классов 5P, 10P. Например, 5P10: класс 5P, коэффициент 10. Означает, что погрешность по току не превысит 5% при токах до 10*I_1н.
Коэффициент безопасности приборов (для измерительных ТТ)	FS	Например, FS ≤ 5. Характеризует, во сколько раз вторичный ток при перегрузке меньше, чем для защитных ТТ, что защищает подключенные измерительные приборы.
Номинальный кратковременный термический ток	I_th	Действующее значение тока, которое ТТ выдерживает в течение 1 с без повреждений.
Номинальный динамический ток	I_dyn	Пиковое значение тока (с учетом апериодической составляющей), которое ТТ выдерживает без повреждений.

Маркировка:

Маркировка ТТ EKF следует общепринятой системе. Пример: ТТИ-А-100/5-1.0-Р-5П20.

ТТИ – тип (трансформатор тока измерительный).
А – модификация (исполнение).
100/5 – номинальные токи: первичный 100 А, вторичный 5 А.
1.0 – класс точности.
Р – материал изоляции (полимер/эпоксид).
5П20 – класс точности для защиты (5P) с предельным коэффициентом точности 20.

Области применения и схемы включения

Трансформаторы тока EKF применяются в трех основных цепях: измерительных, цепях учета электроэнергии и цепях релейной защиты.

1. Цепи коммерческого и технического учета:

Используются ТТ классов точности 0.2S и 0.5S. Схема включения – полная звезда для трехфазных трехпроводных и четырехпроводных систем. Обязательно соблюдение полярности. Нагрузкой являются трехфазные или однофазные счетчики электроэнергии. Для учета требуется государственная поверка или калибровка.

2. Цепи измерений и сигнализации:

Используются ТТ классов 0.5, 1.0. Подключаются к амперметрам, ваттметрам, варметрам, датчикам систем АСКУЭ. Схемы включения: полная звезда, неполная звезда, включение на разность токов двух фаз.

3. Цепи релейной защиты и автоматики (РЗА):

Используются ТТ классов 5P, 10P с соответствующим предельным коэффициентом точности (ALF). Выбор ALF зависит от времени срабатывания защиты и величины тока КЗ. Схемы включения разнообразны:

Полная звезда: Для защиты от междуфазных и однофазных КЗ.
Неполная звезда: Для защиты от междуфазных КЗ в сетях с изолированной нейтралью.
Треугольник: Для дифференциальных защит силовых трансформаторов.
Включение на сумму фаз (фильтр токов нулевой последовательности): Для защиты от замыканий на землю.

Крайне важно, чтобы вторичные обмотки защитных ТТ в нормальном режиме были всегда замкнуты на нагрузку или закорочены. Разрыв вторичной цепи под нагрузкой недопустим из-за возникновения опасного высокого напряжения на выводах.

Монтаж, эксплуатация и безопасность

Монтаж трансформаторов тока EKF должен производиться в соответствии с проектной документацией, ПУЭ и инструкцией завода-изготовителя.

Подготовка: Проверить целостность изоляции, соответствие паспортных данных проекту (номинальные токи, класс точности, нагрузка).
Установка: Закрепить ТТ на конструкции. Пропустить первичный проводник (шину, кабель) через окно. Для шинных ТТ – зафиксировать шину в предусмотренном месте.
Электрическое подключение: Сечение и длина соединительных проводов от ТТ до измерительных приборов должны обеспечивать фактическую нагрузку, не превышающую номинальную S_2н. Для цепей учета сечение медных проводов, как правило, не менее 2.5 мм². Обязательно маркировать выводы вторичных обмоток (И1, И2).
Заземление: Вторичные цепи ТТ подлежат обязательному заземлению в одной точке для защиты от пробоя изоляции и наведения высокого потенциала. Заземляется, как правило, вывод И2.
Испытания: После монтажа проводятся измерения сопротивления изоляции вторичных обмоток (мегаомметром на 1000 В), проверка полярности, а для цепей учета – снятие векторных диаграмм (проверка схемы включения).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем разница между классами точности 0.5S и 0.5?

Классы «S» (специальные) обеспечивают меньшую погрешность в диапазоне малых токов (от 1% до 5% от I_1н). Это критично для точного учета при незначительной нагрузке. Обычный класс 0.5 нормирует погрешность только при токах от 5% до 120% от I_1н.

2. Как выбрать номинальный первичный ток ТТ для учета?

Расчетный ток нагрузки должен составлять от 20% до 100% от I_1н ТТ при максимальной нагрузке. Оптимально – 40-60%. Это обеспечивает работу в зоне наименьших погрешностей. При постоянной нагрузке менее 20% от I_1н следует выбрать ТТ на меньший номинальный ток.

3. Что произойдет, если вторичная обмотка ТТ окажется разомкнутой под напряжением?

Это аварийный режим. Магнитный поток в сердечнике резко возрастает, что приводит к его насыщению и перегреву. На выводах разомкнутой обмотки индуцируется высокое напряжение (до нескольких киловольт), опасное для изоляции и жизни персонала. Вторичная цепь ТТ должна быть всегда замкнута.

4. Можно ли использовать одну обмотку ТТ для учета, а другую – для защиты?

Да, если трансформатор имеет несколько вторичных обмоток (обычно две и более), что типично для современных ТТ. Каждая обмотка независима и имеет свой класс точности (например, 0.5S для учета и 10P10 для защиты). Их нагрузки также не суммируются.

5. Как определить фактическую нагрузку вторичной цепи ТТ (Z₂)?

Фактическая нагрузка Z₂ складывается из сопротивления всех последовательно включенных приборов (R_приб), сопротивления соединительных проводов (R_пр ≈ ρ

2L / S) и переходного сопротивления контактов. Суммарное полное сопротивление Z₂ не должно превышать номинальную нагрузку S_2н, выраженную в Омах: Z_2н = S_2н / (I_2н)². Например, для S_2н = 5 В·А и I_2н = 5 А, Z_2н = 5 / 25 = 0.2 Ом.

6. Чем отличается ТТ с литой изоляцией от ТТ с масляным заполнением?

ТТ с литой эпоксидной изоляцией (сухие) не требуют обслуживания, пожаробезопасны, имеют меньший вес и исключают риск утечки масла. Маслонаполненные ТТ традиционно применяются на высоких напряжениях, лучше отводят тепло, но требуют контроля уровня масла и представляют повышенную экологическую опасность при повреждении. EKF в основном выпускает ТТ с литой и полимерной изоляцией.

Заключение

Трансформаторы тока EKF являются типовым, надежным и широко применяемым решением для задач измерения, учета и защиты в электрических сетях низкого и среднего напряжения. Корректный выбор параметров ТТ (номинальных токов, класса точности, нагрузки, предельного коэффициента), правильный монтаж с соблюдением полярности и схемы включения, а также регулярный контроль состояния вторичных цепей являются обязательными условиями для их долговечной и безопасной эксплуатации. Продукция EKF, соответствующая современным стандартам, обеспечивает необходимый функционал при балансе цены и качества, что подтверждается их широким использованием в проектах модернизации и нового строительства электроэнергетических объектов.

Трансформаторы тока EKF