токов трансформатор » Викиват-блог за електроника

Амперметър

Jun 092015

Амперметърът е уред за пряко измерване на електрическия ток в ампери. Електрическия ток е насочено движение на свободни електрони под въздействието на електрическо поле. Ампер е мерната единица за силата на тока. Ампер е една от 7-те основни величини в системата SI. Наименованието идва от фамилията на френския физик, откривател на електромагнетизма Андре-Мари Ампер. Скалите на амперметрите са разграфени в микроампери, милиампери, ампери или килоампери, в зависимост от работния диапазон на измерване на уреда.

Като правило амперметъра се включва последователно в електрическата верига, за разлика от волтметъра.

Така също вътрешното съпротивление на амперметъра трябва да е безкрайно малко. В идеалният амперметър вътрешното съпротивление е равно на нула. Всяка стойност на съпротивлението на уреда различна от нула влияе на измервания ток, защото след включване на амперметъра в електрическата верига, освен товарното съпротивление, на измерването ще влия и съпротивлението на амперметъра.

Колкото по-голяма е разликата между товарното съпротивление и вътрешното съпротивление на амперметъра, толкова уреда е по-точен при равни други условия.

Често в практиката се налага увеличение на обхвата на измерване на амперметъра, тогава се използва шунт

– за вериги с променлив и постоянен ток, токов трансформатор (обикновено с предаватално отношение 100/5 или 250/5, 75/5)

– за вериги само с променлив ток и магнитен усилвател за вериги само с постоянен ток. Амперметрите за измерване само на постоянен ток

са магнитоелектрически, за променлив ток — детекторни и индукционни, за постоянен и променлив ток — електромагнитни, електродинамични, термоелектрически, топлинни. Произвеждат се като преносими уреди (клас на точност 0,1-0,5) или за командно табло (1-2,5). Амперметрите, както и волтметрите служат не само за измерване на конкретна електрическа величина в конкретен момент от времето, но и за системно следене на тока и напрежението в наблюдавана електрическа инсталация. Поради тази причина към тези уреди са включени определени защити или аларми, които да сработят ако тока или напрежението превишат някаква предварително зададена критична точка. За измерването на големи токове се използват шунтиращи резистори, които се свързват паралелно в амперметъра. Повечето ток минава през шунтиращата верига и само малка част преминава през амперметъра, това позволява на амперметъра да измерва големи токове. Понеже шунтиращите елементи имат много малко съпротивление, ако се свърже амперметърът паралелно с източник на напрежение, ще се получи късо съединение, заради което може да изключи предпазителят и/или да се повреди уреда. Амперметрите, както и волтметрите, често участват в комплексен многофункционален уред, какъвто е мултицета от зората на неговото създаване. Дори първите мултицете се наричали авометри (от ампер-волтметри).

Най-разпространените амперметри са тези, при които движещата се част на уреда представлява стрелка неподвижно фиксирана върху електромагнит, който се завърта около оста си пропорционално на протичащия през намотката му ток, в резултат стрелката се предвижва по скалата. Като противодействие на въртящия момент е поставена пружина. Когато силата на пружината се изравни със силата с която преминаващия през бобината ток завърта стрелката, тя ще покаже стойността не преминалия през амперметъра ток. Това просто устройство може да бъде снабдено с електронна схема, която да усилва преминаващият през бобината ток. Често е добавена защита, която да спаси амперметъра от изгаряне при неправилно свързване и др. В последните години все по-голямо приложение намират уреди с дисплей с течни кристали

или светодиоди.

В електродинамичните системи балансът на системата се постига чрез две намотки свързани последователно или паралелно (използват се и двете схеми), като едната е подвижна, а другата неподвижна. Стрелката е прикрепена към подвижната намотка. Преминаващият през намотките ток предизвиква отклонение на стрелката по скалата.

Върху скалите на амперметрите е изписана степента им на точност, дали е за постоянен или променлив ток (или и за двата), както и мерните единици (А, mA, kA и т.н.). Понякога е дадена схематично и измервателната система, така например електромагнитната система се изобразява чрез един опростено представен магнит. Произвеждат се амперметри за DIN шина с ъглова скала, които се поставят в елтабла, където при инспекция от оторизирани лица се контролират параметрите на електроинсталацията.

Стабилизатор на напрежение

Jan 062014

Общи сведения:

Стабилизаторите на напрежение са разработени с цел осигуряване на нормално захранване на битови и домакински електроуреди, хладилник, климатик и др. Стабилизаторът е създаден с помощта на тороидален автотрансформатор, контактен регулатор – серво мотор, задвижващ механизъм, платка управление и защита. При промяна на входното напрежение, моторът задвижва подвижното рамо на контактния регулатор и осигурява стабилизирано напрежение на изхода. Добре е регулаторът да има голяма точност, кратко време за корекция, малка собствена консумация, дългосрочна надеждна работа. Устройството може да бъде снабдено с различни защити – забавен старт след отпадане на напрежението, защита от повишено или понижено напрежение на входа, защита от претоварване с автоматични предпазители с крива тип „С“, и други.

Основни характеристики:

– Диапазон на входното напрежение – 165÷245VAC.
– Стабилно изходно напрежение – 220VAC ± 4%.
– Номинална честота (Hz) – 50Hz/60Hz
-Може да има едновременно стабилизирано напрежение 220VAC и 110VAC на изхода
– Защита от по-ниско от 165VAC и по-високо от 240VAC напрежение на входа

– Забавено включване на изходното напрежение – 1 или 5 мин., за чувствителни
консуматори като хладилници и климатици – жълт превключвател.
– Индикация за стойността на входното и изходното напрежение.
– Скорост на регулирането (V/s) – <1s (когато входното напрежение има промяна от 10%)
– Ефективност, КПД – > 90%
– Фактор на мощността cos ϕ ≥ 0.9
– Работна температура – -10°C ÷ +40°C
– Относителна влажност на въздуха – <90% RH (без конденз)
– Защита от претоварване – двата автоматични предпазителя с криви „С“.

Електрическата схема на прецизни променливотокови стабилизатори на напрежение с мощност от 0.5kVA до 10kVA е показана на фигура 1.
Крива на натоварването (фигура 2):
P- Изходна мощност
Pe- Номинална изходна мощност
U- Входно захранващо напрежение
Ux- Долна граница на минимално допустимо входно напрежение
Us- Горна граница на максимално допустимо входно напрежение

traf

Фигура 3 – Общ изглед

1 – Кутия

2 – Превключвател режим на работа

3 – Панел

4 – Капак на разклонителната кутия за кабелните връзки

5 – Отвор за подвеждане на входно-изходните кабели

6 – Закрепваща планка (кука)

7 – Волтметър

8 – Индикатор за наличие на входно напрежение

9 – Индикатор за включено закъснение при включване на стабилизатора

10 – Индикатор за понижено входно напрежение

11 – Индикатор за повишено входно напрежение

12 – Бутон за включване на закъснение при включване на стабилизатора

13 – Бутон за измерване на напрежението (входно/ изходно)

14 – Превключвател за избор на режим на работа – стабилизиране / нестабилизиран

15 – Бутон за включване на защита от понижено входно напрежение

Инсталация и ползване:

Изберете сухо и проветриво място в близост до таблото с електромера. Чрез проводници с подходящо сечение и цвят, вържете „фаза”, „нула” и заземяване към входа на стабилизатора на напрежение. Към товара се подвеждат съответно „фаза”, „нула” и заземителни проводници с подходящо сечение, съобразено с мощността му. Примерна схема на свързване е показана на фигура 6.

Когато товарът е активен, стабилизаторът може да се натовари с пълната си номинална мощност, но когато товарът има изразен индуктивен или капацитивен характер, то натоварването не трябва да надхвърля 33% от номиналната изходна мощност на стабилизатора! Включването на товар с изразен индуктивен или капацитивен характер и мощност близка или равна на номиналната на стабилизатора ще го повреди поради факта, че такъв тип консуматори имат голям пусков ток и обратно напрежение при изключване!

Ако консуматорите са хладилници или климатици, превключвателя за забавяне на включване на изходното напрежение се поставя в положение „дълго забавяне – 5 мин.“ След това се включва автоматичният предпазител в положение стабилизатор и устройството започва да регулира. Ако не се изисква регулиране на напрежението, може да включите автоматичния предпазител на позиция „директно изходно напрежение”, като преди да го превключите изключете стабилизатора. Ако се наложи изключване на стабилизатора, първо се изключват консуматорите и след
това се изключва стабилизатора. Ако входното напрежение надхвърли 240±4V или е по-малко от 165±4V, то стабилизаторът автоматично ще се изключи и когато входното напрежение се нормализира, стабилизаторът автоматично ще се включи и ще продължи да регулира. Ако превключвателят за високо/ниско входно напрежение се постави в положение „ НЯМА”, тази защита няма да се задейства при напрежение по-ниско от 165VAC, но това крие рискове. Стабилизаторът издава шум при задвижване на рамото на контактната система, също така се отделя топлина, особено при пълно натоварване. Стабилизаторът не трябва да се покрива с калъфи, дрехи или завивки, тъй като се влошава охлаждането му. След дълга работа, помолете специалист да почисти праха и замърсяването по тороидалния трансформатор и четкодържателя. Ако забележите нещо необичайно, изключете стабилизторът и извикайте квалифициран техник или се свържете с Вашия доставчик.

Симптом / Проблем / Причина / Решение

Няма стабилизиране на напрежението.

1. Има проблем със задвижващия механизъм на серво мотора.
Ако мотора не може да задвижи подвижното рамо, дори и да се върти и има напрежение, то той трябва да бъде заменен.
2. Входното напрежение е отвъд границите за регулиране. Проверете дали се е задействала някоя от защитите. Ако има задействана защита моля изчакайте тя да възстанови работата на стабилизатора автоматично. Ако това не стане изключетe стабилизатора, изчакайте 10 мин. и го включете отново. Ако и това не помогне и моторът няма напрежение, проверете платката за настройка и защита. Ако проблемът не може да се отстрани лесно моля заменете или поправете платката за настройка и защита.

Няма изходно напрежение.

1. Главния прекъсвач.
Включете главния прекъсвач. Проверете дали кабелите са свързани правилно и здраво.
2. Грешка или изгорял
миниатюрен предпазител вследствие на претоварване.
Рестартирайте стабилизатора, подменете предпазителя и намалете товара.

Стабилизатора работи, но има отклонение от стойностите на стабилизираното напрежение.
1. Не е настроен потенциометъра за регулиране на изходното напрежение.
Задайте желаната стойност на изходното напрежение чрез потенциометъра за настройка.
2. Показанията на волтметъра не са правилни.
Подменете или поправете волтметъра.

Бобината на стабилизатора е нагоряла.

1. Мощността на захранения товар е прекалено голяма, над възможностите на стабилизатора.
Обърнете специално внимание и проверете мястото на инсталиране и стойността на изходното напрежение, когато сменяте бобината или трансформатора.

Понякога устройството издава шум при работа.

1. Честата промяна на захранващото напрежение води до постоянна настройка на изходното напрежение спрямо входното.
Само изходящото напрежение е стабилното номинално такова. Нормално е стабилизатора да издава шум, породен от движението на рамото и серво мотора.

Стрелката на волтметъра се движи постоянно и от четките излизат искри.

1.Контакта между четките и повърхността на бобината е слаб и има разстояние между тях. Използвайте много фина шкурка за да изчистите повърхността на бобината и четките.

2. Четките са износени. Подменете четките.

Забележка:

Може да срещнете на пазара т.н. „Релеен стабилизатор на напрежение“ на странно ниска цена. Не се препоръчва употребата на този тип стабилизатори поради простата причина, че той няма сервомотор, а регулацията се извършва чрез превключване на релета. Това води до импулсни смущения във всички уреди включени след стабилизатора при всяко превключване на релетата, а това става при всеки опит за регулация на напрежението. Така също точността на тези „стабилизатори“ е в диапазона +/-8%, което на практика означава при 220 VAC – 17.6 волта отклонение. Накратко казано това не е никакъв стабилизатор и не съветваме да бъде купувано подобно псевдоустройство, независимо от изкушаващата ниска цена.

Защо ни е дефектнотокова защита, когато имаме предпазител и какво всъщност е това?

Dec 092013

За неизкушените от работата с електрически инсталации читатели понятието: „дефектнотокова защита“ най-вероятно не говори нищо или създава някакви неясни асоциации със защита на нещо си от някакъв дефектен ток, но какво значи токът да е дефектен? Може да не ви се вярва, но тази хитра машинка може да ви спаси живота или да предпази дома ви от пожар, на всичкото отгоре е и задължителна за жилищни инсталации и индустриални производствени инсталации. Апропо вашия блок има ли ДТЗ?

Нека започнем отначало.

Животът ни отдавна е немислим без електрическата енергия, но тя има и своята тъмна страна. Само няколко милиампера ток през човешкото тяло са достатъчни да предизвикат опасни последствия. Например при 30 mA се достига прага на респираторна парализа т.е. дишането спира.

Как човек може да го „хване“ ток?

Това може да стане най-общо казано по два начина: при директен допир до проводници под напрежение или при докосване до метални корпуси на уреди и съоръжения, които би трябвало да са токоизолирани, но в резултат на повреда на изолацията са попаднали под напрежение. От друга страна, една от най-често посочваните причини при съобщения в новинарските емисии за възникнал пожар е повреда в електрическата инсталация, като се има предвид нарушаване на изолацията на кабелите, било защото са прегризани от мишки, било от старост или механични повреди. Как да предпазим себе си и собствеността си от случаен директен допир или от токове на утечки, които са твърде малки, за да сработи предпазителя, но са достатъчно големи, за да предизвикат пожар или да доведат до опасност за здравето и дори смърт?

Решението е дефектнотокова защита

Как работи ДТЗ?

Използва се токов трансформатор, електромеханично реле и механизъм за отваряне на контактите, които респ. откриват, сравняват откритият (индуцираният) ток с предварително зададена граница (т.н. праг на задействане на ДТЗ или чувствителност), и когато токът на утечка е по-висок от прагът на задействане на ДТЗ, тя сработва (изключва) веригата с повреда. Важно е да се отбележи, че действието на тази система е независимо от захранващото напрежение. Важно е, защото:

Наредба №3 на МИЕТ не допуска използването в жилищни сгради на ДТЗ, чиято работа се влияе от захранващото напрежение, каквито са електронните защити.

Къде трябва да се монтира ДТЗ и с какъв праг на сработване (ток на изключване)?

ДТЗ трябва да се монтира в дома, офиса и индустрията.

1. В домашни условия ако човек докосне тоководяща линия може през тялото му да преминат няколко десетки милиампера ток, които са твърде малко, за да доведат до сработването на автоматичните предпазители, защото те са настройват за токове от 10 до 35 или 50 А, но това ниво на тока (около 30 mA), може да доведе до застрашаване здравето и живота на човека. Следователно ДТЗ с чувствителност 30 mA ще защити хората от токов удар. За да стане ясно каква е разликата в порядъка на тези две числа, ще добавя че между 30 mA и 10 А разликата е точно 333 пъти.

„Наредба №3 за устройството на електрическите уредби и електропроводните линии“ задължава във всички токови кръгове с контактни излази да се използват ДТЗ с номинален ток на сработване не по-голям от 30 mA.

2. При докосване на корпус, който поради повреда на електроуред е под напрежение, може да се получи опасен разряд през човешкото тяло към земя, затова от съществена важност е бързината на сработване на предпазителя. Ако времето на сработване на предпазителя при напрежение 220V е над 0.4 s, задължително е използването на дефектнотокова защита, която ще гарантира вашата безопасност, а и предпазителят ще реагира на много по-висока стойност на тока, така че при всички случаи използването на ДТЗ е необходимо.

Съгласно чл.1790 от Наредба №3 задължително се използва ДТЗ и в този случай.

3. При малки токове на утечка , когато има нарушена кабелна изолация, тока достига стойности от порядъка на 500 mA, за които e доказано, че могат да предизвикат пожар. Тези стойности на тока не могат да предизвикат изключване на предпазителя, затова е задължително използването на дефектнотокова защита с ток на сработване 300 mA за изключване на повреденият участък от веригата.

Наредба №3 препоръчва ДТЗ с ток на сработване 300 mA с цел защита от пожар.

ВАЖНО! За да работи дефектнотоковата защита правилно трябва да имате отделен нулев и защитен проводник, т.е трипроводно изпълнение при еднофазна верига или петпроводно изпълнение при трифазна. След ДТЗ нулевият и защитния проводник не трябва да се свързват никъде по между си.

Къде е мястото на ДТЗ в електрическата схема ?

Съгласно Наредба №3 ДТЗ се поставят в етажните разпределителни табла или в апартаментите.

Лъжливи сработвания на ДТЗ

Дефектнотоковите защити имат лъжливо сработване поради три причини:

При пренапрежения възникващи от мълнии или комутиране на мощни консуматори.
При твърде голяма група консуматори от типа на компютри, аудио и тв техника включени на един и същ токов кръг, тъй като този тип консуматори внасят постоянни малки токове на утечка, които когато се сумират могат да достигнат прага на сработване на ДТЗ.
При механични наранявания на инсталационните проводници при полагане на мостов проводник директно под мазилката и при наличие на много токови кръгове защитавани от една ДТЗ, също сумата от токовете на утечка може да достигне прага на сработване на дефектнотоковата защита.

За да няма лъжливи сработвания на защитата се препоръчва да се подбират висококачествени защити с висока точност на сработване и да се разпределят консуматорите в повече токови кръгове, защитавани от повече на брой ДТЗ.