Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод с двумя обмотками. Через первичную обмотку пропускается измеряемый ток, вторичная обмотка подключается к измерительным приборам или реле.

Первичная обмотка изолирована от вторичной в соответствии с классом изоляции. Один вывод вторичной обмотки обязательно заземляется.

В случае повреждения изоляции приборы и реле остаются под потенциалом земли.

По конструкции различают трансформаторы тока катушечные, одновитковые (типа ТПОЛ), многовитковые с литой изоляцией (типа ТПЛ и ТЛМ). Трансформатор типа ТЛМ предназначен для комплектного распределительного устройства (КРУ) и конструктивно совмещен с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки.

Одновитковые трансформаторы тока применяются при токах 400 А и более, так как такие трансформаторы имеют большую погрешность при малом номинальном первичном токе. Одновитковый трансформатор типа ТПОЛ-10 с номинальным напряжением 10 кВ представлен на рис. 77. Стержень 4 (первичная обмотка), магнитопровод 1 и крепежное кольцо 3 устанавливаются в специальную форму и заливаются жидкой смесью эпоксидной смолы, пылевидного кварцевого песка и отвердителя. По сути дела, трансформатор тока имеет два независимых трансформатора, параметры которых могут быть различными.

Магнитопроводы выполняются в виде двух тороидальных сердечников 1, навитых из текстурованного материала.

Рис. 77. Одновитковый трансформатор тока

Одновитковые трансформаторы могут быть встроенными. В этом случае используется токоведущий стержень и изолятор другого аппарата или оборудования (выключателя, силового трансформатора, выходного изолятора и др.). Применение встроенных трансформаторов тока дает большой экономический эффект.

При малых первичных токах (ниже 400 А) для получения высокого класса точности применяются многовитковые трансформаторы тока. На прямоугольном шихтованном магнитопроводе расположена вторичная обмотка. Первичная обмотка выполняется из медной шины. Все детали залиты эпоксидным компаундом 4.

Недостатком данной конструкции является возможность появления значительного падения напряжения на первичной обмотке из-за относительно большой индуктивности.

При напряжении 35 кВ и выше для открытых установок применяются трансформаторы тока с масляной изоляцией.

Для больших токов (более 2 кА) применяют трансформаторы типа ТШЛ и ТПШЛ, у которых роль первичной обмотки выполняет шина.

Электродинамическая стойкость таких трансформаторов тока определяется стойкостью шины.

Для открытых распределительных устройств (ОРУ) выпускают трансформаторы типа ТФН в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией и каскадного типа ТРН. Для релейной защиты имеются специальные конструкции. На выводах масляных баковых выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше устанавливаются встроенные трансформаторы тока. Погрешность их при прочих равных условиях больше, чем у отдельно стоящих трансформаторов.

Первичная обмотка трансформатора тока W1 (рис. 78) включается последовательно в контролируемую электрическую цепь переменного тока, а вторичная обмотка W2 – в последовательную цепь амперметра или других измерительных приборов.

В установках напряжением до 18 кВ применяются трехфазные и однофазные трансформаторы напряжения, при более высоких напряжениях – только однофазные. При напряжениях до 20 кВ имеется большое число типов трансформаторов напряжения: сухие (НОС), масляные (НОМ, ЗНОМ. НТМИ, НТМК), с литой изоляцией (ЗНОЛ). Следует отличать однофазные двухобмоточные трансформаторы НОМ от однофазных трехобмоточных трансформаторов ЗНОМ. Трансформаторы типов ЗНОМ-15, -20 -24 и ЗНОЛ-06 устанавливаются в комплектных токопроводах мощных генераторов. В установках напряжением 110 кВ и выше применяют трансформаторы напряжения каскадного типа НКФ и емкостные делители напряжения НДЕ.

Конструкция трансформатора напряжения до 35 кВ аналогична конструкции силовых трансформаторов. При этом индукция в магнитопроводе значительно меньше, чем у силовых трансформаторов. Это снижает погрешность, позволяет в некоторых случаях проводить испытания индуцированным напряжением.

В зависимости от назначения могут применяться разные схемы включения трансформаторов напряжения. Два однофазных трансформатора напряжения, соединенные в неполный треугольник, позволяют измерять два линейных напряжения. Целесообразна такая схема для подключения счетчиков и ваттметров. Для измерения линейных и фазных напряжений могут быть использованы три однофазных трансформатора (ЗНОМ, ЗНОЛ), соединенные по схеме «звезда – звезда», или трехфазный типа НТМИ. Так же соединяются в трехфазную группу однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и НКФ.

Присоединение расчетных счетчиков к трехфазным трансформаторам напряжения не рекомендуется, так как они имеют обычно несимметричную магнитную систему и увеличенную погрешность. Для этой цели желательно устанавливать группу из двух однофазных трансформаторов, соединенных в неполный треугольник.

Схема включения трансформатора напряжения показана на рис. 79.

К зажимам первичной обмотки подводится измеряемое напряжение U₁; обмотка ω₁ включается параллельно нагрузке. Вторичное напряжение U₂ с обмотки ω₂ подаётся на вольтметр или цепи напряжения измерительных приборов и реле защиты.

Рис. 78. Схема включения трансформатора тока	Рис. 79. Схема включения трансформатора напряжения

ЭЛЕКТРОННЫЕ АППАРАТЫ