ГОСТ 30804.4.30—2013
А.3.2 Уровни сигналов
А.3.2.1 Преобразователи напряжения
В качестве преобразователя напряжения чаще всего используется трансформатор напряжения. Могут быть
рассмотрены два вида трансформаторов напряжения: используемые в защитных релейных цепях и используемые в
измерительных цепях.
Трансформаторы напряжения первого вида сконструированы так. чтобы обеспечить правильное преобразо
вание даже в случае перенапряжений при коротком замыкании в одной из фаз трехфазной системы.
Трансформаторы напряжения второго вида, наоборот, выполнены так. чтобы защитить счетчики от пере
напряжений в электрических сетях. В этом случав насыщение сердечника приводит к искажению выходного
сигнала.
Если СИ подключен к трансформатору напряжения, который уже используетсядля выполнения других функ
ций (например, измерений), то следует позаботиться о том. чтобы дополнительная нагрузка не повлияла на метро
логические характеристики трансформатора.
Следует быть осторожным при подключении СИ к вторичной обмотке трансформатора, используемого
для защиты. Ошибки соединения могут стать причиной непреднамеренного срабатывания защитного реле.
П р и м е ч а н и е — Дополнительные сведения о неопределенности измерений при использовании транс
форматоров напряжения приведены в (14).
А.3.2.2 Преобразователи тока
Значение тока в электрической сети может колебаться от нуля до значения тока короткого замыкания. Значе
ние тока короткого замыкания может значительно превышать номинальное значение измеряемого тока. Возможно
20-кратное превышение номинального значения.
Наиболее распространенным видом преобразователем тока является трансфюрматор тока.
Некоторые трансформаторы тока оборудованы двумя или большим числом сердечников и/или двумя вто
ричными обмотками: одной — для больших токов (20—30-кратных превышений номинального тока) и второй —
для номинального тока. При проведении измерений должна быть правильно выбрана вторичная обмотка. Если
вторичная обмотка выбрана неправильно, повреждение СИ может привести к неумышленному разрыву цепи вто
ричной обмотки трансформатора тока и к опасному (и разрушительному) повышению напряжения.
На неопределенность измерений с помощью токовых клещей могут оказать влияние различные причины,
например, центрирование и угол проводника, проходящего через окно преобразователя.
П р и м е ч а н и е — Дополнительные сведения о неопределенности измерений при использовании транс
форматоров тока приведены в [15].
Измерение переходных процессов тока может быть проведено с помощью шунтов или трансформаторов
тока, сконструированных для высокочастотных измерений.
Коаксиальные шунты, обычно используемые в лабораторных условиях, имеют недостаток, связанный с не
обходимостью включения в токоведущие проводники. Кроме того, выходной силчал шунта не изолирован от си
ловой цепи. Вместе с тем шунты невосприимчивы к насыщению и остаточному намагничиванию, которые могут
повлиять на измерения при использовании трансформаторов тока.
Трансформаторы тока, работающие с подходящей резистивной нагрузкой, создают напряжение, пропорци
ональное току в первичной обмотке. Обычно первичная обмотка состоит из одного или нескольких витков, про
ходящих через окно сердечника. Главное преимущество таких преобразователей тока — обеспечение изоляции от
силовых цепей и широкий диапазон отношений «измеряемый ток/напряжение».
Другое преимущество состоит в том. что некоторые (но не все) трансформаторы тока не требуют отсоедине
ния силовой цепи от нагрузки во время монтажа.
Допускается применение преобразователей тока других видов, включая оптические датчики поляризации
и преобразователи на основе эффекта Холла.
А.3.3 Частотные характеристики преобразователей
А.3.3.1 Частотные и фазовые характеристики преобразователей напряжения
В основном трансформаторные преобразователи напряжения имеют приемлемые частотные и переходные
характеристики в полосе частот до 1 кГц. В ряде случаев полоса частот может быть ограничена значением значи
тельно ниже 1 кГц. а иногда — достигать нескольких килогерц.
Простые емкостные делители напряжения могут иметь частотные и фазовые характеристики, пригодные
для частот до сотен килогерц или выше. Однако к емкостному делителю при его применении во многих случаях
преднамеренно добавляют резонансную цепочку, что гложет привести к непригодности частотной характеристики
для измерений на любой частоте, отличной от основной.
Резистивные делители напряжения могут иметь частотные и фазовые характеристики, пригодные для частот
до сотен килогерц. Однако их применение может создать другие проблемы, например, входная емкость СИ может
оказывать влияние на частотные и фазовые характеристики резистивных делителей напряжения.
А.3.3.2 Частотные и фазовые характеристики преобразователей тока
Частотная характеристика трансформаторов тока зависит от класса точности, типа, отношения витков, мате
риала и поперечного сечения сердечника, нагрузки вторичной обмотки. Как правило, частота среза преобразователя
тока равна от одного до нескольких килогерц. Фазовая характеристика ухудшается с приближением к частоте среза.
29