Кабельный трансформатор тока

Здравствуйте!

В распределительных устройствах среднего напряжения все 3 фазы линии сначала проходят через кабельный трансформатор тока. Вроде как это нужно для измерения тока кз на землю (как УЗО что-ли?), правда не пойму как это происходит.

Сначала у меня возник вопрос: как определить где есть ток замыкания на землю, а где несбалансированная нагрузка? В УЗО на низком напряжении через трансформатор проходит еще и N, так что несбалансированность нагрузки не влияет на автомат. Но на среднем напряжении-то N-провода нет! А токи в фазах могут отличаться на 5-10% между собой, т.е. при номинальном токе фазы в 200А мы уже получаем 10-20А разницы. Так что сумма токов и магнитных полей трех фаз не равна нулю и на вторичной обмотке трансфора появится ток. И это безо всякого кз.

И вот еще что: тот емкостной ток с поврежденной фазы перетекает на землю, а потом по паразитным емкостям на здоровые фазы. Т.е., выходит, что если бы мы имели идеально сбалансированную трехфазную систему (скажем, все фазы по 100А) и возникло бы к.з., то сумма этих емкостных токов в месте, где находится трансформатор была бы равна 0. Так зачем же он нужен? По-моей логике выходит, что на короткое замыкание этот кабельный трансформатор вообще не реагирует, а на несбалансированные токи - реагирует. Странно...

Имею введу вот такой трансформатор.


Сообщение отредактировал Moonshine - 23.12.2016, 22:59

А как вы их складываете? В уме?
Попробуйте на бумаге.

Как-то так. Зеленым обозначил трансформатор, красным, понятно, емкостные токи. Ну и видно, что ток в фазе С это сумма токов с фазы А и В. Направление - противоположное, так что сумма равна нулю...
[/img]

Некогда АВВ выпускали 3р УЗО F203. В настоящее время делают DDA203 (блок УЗО для присоединения к
автоматическому выключателю S203) .
На низком напряжении N не всегда используется и в этом случае через УЗО конечно не пропускается.

В "Новостях электротехники" была неплохая статья.

Прочитал. Даже не подозревал о сложностях

Спасибо, статья и правда неплохая, но рисунки там не понятные. Вот тут каких-то 5 стрелочек, хотя должно быть 2, показывающие токи на неповрежденных фазах.

Впрочем, эти два абзаца все разъясняют:
"Ток, обусловленный емкостью поврежденного элемента, частично вообще не попадает в ТТНП, частично протекает через окно ТТНП дважды в разных направлениях (по поврежденной и по неповрежденным фазам). Таким образом, он не трансформируется во вторичную обмотку.
В защиту неповрежденного присоединения, наоборот, попадает только ток нулевой последовательности, обусловленный собственной емкостью фаз относительно земли"

Т.е., получается, что в поврежденных линиях ток равен нулю, а в неповрежденных - не равен. И все бы хорошо, если б во всех фазах протекал одинаковый ток. А так по-прежнему остается вопрос как отделить ток нулевой последовательности от несимметричности нагрузки?

Сообщение отредактировал Moonshine - 24.12.2016, 21:33

"При неправильном выполнении заземления брони нарушаются рассмотренные выше принципы действия защит. Это иллюстрируется рис. 3 и 4."
Цитата из ссылки

рукожопые монтажники - одно слово
куда завести или просунуть "хвостик" - я например уже устал отвечать, иногда грублю и говорю конкретно куда и кому в какое место его "завести" !

При несимметричной нагрузки, как и при симметричной, общее магнитное поле вокруг кабеля будет равно нулю. И следовательно не будет измерятся трансформатором тока. Проведите эксперимент, возьмите токовые клещи и обхватите любой трехфазный кабель , все четыре жилы. Если PEN проводник, на конце кабеля, не будет иметь связи с землей и не будет утечки, то результат измерения будет близок к нулю в независимости от симметрии протекающих токов.

Как это? Если в одной жиле 150А, в другой 170А, в третьей 165А, то сумма токов и магнитных полей не будет равна нулю, разве не так? Если бы через кабельный трансформатор проходила N-ка, тогда бы получось Ia+Ib+Ic+In=0. Или вот если бы было везде по 160А, тогда - да. Или я чего не понимаю?
Померять суммарный ток в трех фазах я не могу, т.к. нечем, кабель толстый, а клещи для такого не предназначены. Правда, можно будет обхватить клещами экраны всех трех фаз сразу и посмотреть есть ли там какой ток.

Сделайте импровизированный стенд с 3-х фазной нагрузкой 0,4 кВ на кабеле потоньше,
попробуйте и ноль отсоединять, и через броню ноль пропускать, и нагрузку разную по фазам и др. варианты
Получите много интересных и полезных знаний

А если без стенда? Взять три синусоиды, амплитуда первой 150А, второй 160А, третьей 170А, f=50, t=0,01s.
150*SIN(2*PI*50*0,01)=0
160*SIN(2*PI*50*0,01+120/57,296)=-138,6A
170*SIN(2*PI*50*0,01+240/57,296)=147,2A
И так любой момент времени. Сумма никак не будет равна нулю. В другие моменты времени - аналогично. Действующее же значение этой дельты будет около 16А... Будь у нас на среднем напряжении нулевой провод, тогда этот ток бы по нему протекал. Будучи пропущенным через трансформатор он бы давал сумму 0А.

Сообщение отредактировал Moonshine - 25.12.2016, 22:29

Да.

если нейтрали нету, и утечки тоже нету, то синусойды не будут такие.

А какие будут?

Будут такие, что сумма будет около нуля.