Čemu so tokovni transformatorji in v čem se razlikujejo od napetostnih

Govorjenje za napetostni transformator, mislimo na elektromagnetno napravo, zasnovano za pretvorbo izmenične napetosti z določeno frekvenco: iz visoke v nizko ali iz nizke v višjo, odvisno od namena transformatorja, in na koncu - od transformacijskega faktorja tega primerka. Uporaba napetostnega transformatorja električna energija z dovolj visokim izkoristkom prenese iz primarnega kroga v sekundarni krog, na katerega je običajno priključeno breme, torej porabnik.

Uporabnik se mora prilagoditi napetostnemu transformatorju glede moči: lahko je manjša moč, kot jo transformator lahko prenese, nikoli pa ne sme biti večja od moči, za katero je ta transformator zasnovan, sicer bo napetost na sekundarnem navitju tega transformatorja začela da se zmanjša, bo jedro nenehno vstopalo v nasičenost, navitja in jedro pa se bodo pregrevali, učinkovitost transformatorja bo padla.

Kljub temu ostane napetost sekundarnega navitja napetostnega transformatorja, ki deluje pod normalno obremenitvijo ali brez obremenitve, vedno skoraj nespremenjena, vsaj z visoko natančnostjo blizu nazivne napetosti sekundarnega navitja transformatorja, tj. ležala bo znotraj določenega znanega precej ozkega razpona. Toda hkrati je tok obremenitve lahko zelo različen - lahko se spreminja od nič do največjega dovoljenega, odvisno od impedance in narave obremenitve, ki jo transformator trenutno dovaja.

Tokovni transformator bistveno razlikuje od napetostnega transformatorja, tako konstrukcijsko kot glede namena in uporabe. Medtem ko imata primarni in sekundarni (ali sekundarni, če jih je več) navitji napetostnega transformatorja pogosto veliko število obratov, ki ustrezajo razmerju transformacije in parametrom jedra, potem primarno navitje tokovnega transformatorja je samo en obrat, ki poteka skozi okno magnetnega vezja. Sekundarno navitje tokovnega transformatorja ima veliko obratov in je vedno priključeno na aktivno obremenitev strogo določene vrednosti, na primer upor.

Zdaj, če čez primarno navitje bo tekel izmenični tok določeno vrednost, bo sekundarno navitje, obremenjeno s konstantno aktivno obremenitvijo v obliki upora, ustvarilo padec napetosti na njem, sorazmeren s tokom primarnega navitja (prek transformacijski faktor) in odpornost na obremenitev. To pomeni, da se lahko napetost sekundarnega navitja tokovnega transformatorja glede na tok primarne zanke spreminja v širokem razponu - od nič do največje dovoljene.

Očitno se ta način razlikuje od načina delovanja napetostnega transformatorja. Tu (pri tokovnem transformatorju) praviloma ni ozkega območja nazivnih sekundarnih napetosti, značilnega za napetostne transformatorje. Tipično uporaba tokovnega transformatorja — merjenje toka v tokokrogih, na katere je breme že priključeno.

Tokovni transformatorji poleg razširitve merilnih meja izolirajo merilne naprave od visoke napetosti in omogočajo merjenje toka v omrežjih z napetostjo nad 1000 V.

Primarno navitje tokovnega transformatorja ima izolacijanazivno za polno delovno napetost omrežja. Za zagotovitev varnosti servisnega osebja (v primeru okvare izolacije) morata biti ena od sponk sekundarnega navitja in jedro transformatorja ozemljena.

V nasprotju iz močnostnih transformatorjev sekundarni tok v tokovnem transformatorju je odvisen od primarnega toka (merjeni tok). Zato je treba pri delu s tokovnim transformatorjem posebno pozornost nameniti dejstvu, da tako da je sekundarno navitje zaprto… V ta namen imajo napravo za zapiranje sekundarnega navitja, ko je merilna naprava izklopljena.

V primerih, ko žice pod napetostjo ni mogoče odklopiti, se uporabljajo transformatorji za priključitev tokovnega transformatorja v obliki tokovne klešče… Jedro takšnih transformatorjev je sestavljeno iz dveh polovic, povezanih s tečajem, ki omogoča prekrivanje tokovnega vodnika, ne da bi ga zlomili. Sekundarno navitje kratko sklenemo z ampermetrom, ki je običajno pritrjen na samo jedro.

Torej, Napetostni transformator je zasnovan za pretvorbo električne energije v izmenični tok za napajanje obremenitev različnih nazivnih vrednosti, zasnovanih za napetost na sekundarnem navitju transformatorja.

Napetostni transformatorji vključujejo energetske industrijske transformatorje, transformatorje transformatorskih postaj, omrežne transformatorje, varilne transformatorje, transformatorje v napajalnikih nekaterih gospodinjskih aparatov itd. Ti transformatorji so lahko stopenjski ali padajoči.

Merilni napetostni transformatorji so zasnovani za pretvorbo visoke omrežne napetosti v napetost, ki jo je mogoče izmeriti s klasičnimi instrumenti, to je za razširitev merilnih meja AC instrumentov.

Tokovni transformatorji se uporabljajo za merjenje - kadar je treba ugotoviti velikost izmeničnega toka, ki teče skozi žico. V prelom te žice je vključen tokovni transformator, na njegovo sekundarno navitje pa je priključen ampermeter ali voltmeter, povezan z uporom znane vrednosti.S preprostimi izračuni je enostavno najti vrednost toka primarnega navitja. Izračune lahko izvajajo tako ljudje kot elektronika.