במעגלי AC משתמשים לעתים קרובות במכונות חשמליות הנקראות שנאים. כולם נועדו להמיר את הערך של הזרם, אך המשימות בו זמנית יכולות להיות שונות לחלוטין. לכן, בהנדסת חשמל, ישנם מושגים כמו שנאי זרם (CT), מתח (VT) ושנאי כוח (TC). כל אחד מהם יעבוד רק עם חיבור נכון של פיתולי השנאי.
מהו שנאי זרם
שנאי זרם הם מכשירים חשמליים המשמשים במעגלים בעלי זרם גבוה על מנת לבצע מדידות זרם בטוחות, וכן לחיבור התקני הגנה בעלי התנגדות פנימית נמוכה.
מבחינה מבנית, מכשירים כאלה הם שנאים בעלי הספק נמוך המחוברים בסדרה במעגל של ציוד חשמלי, שבו יש רמת מתח בינונית וגבוהה. הקריאות מתבצעות במעגל המשני של המכשיר.
תקנים עבור שנאים זרם מתקנים אינדיקטורים טכניים כאלה של התקנים:
- יחס טרנספורמציה.
- שלבמשמרת.
- חוזק של חומר בידוד.
- ערך קיבולת הטעינה במשני.
- סימוני מסוף.
הכלל העיקרי שיש לזכור בעת הרכבת דיאגרמת החיבור של פיתולי השנאים הנוכחיים הוא אי קבילה של סרק במעגל המשני. על סמך זה, אתה יכול לבחור את מצבי ההפעלה הבאים עבור ה-TT:
- התנגדות עומס חיבור.
- פעולת קצר חשמלי (קצר).
מהו שנאי מתח
קבוצה נפרדת של שנאים המשמשים ברשתות AC עם מתחים מעל 380 V. המשימה העיקרית של המכשירים היא לספק חשמל למכשירי מדידה (IP), מעגלי הגנה ממסר ובידוד גלווני של ציוד מקווי מתח גבוה לבטיחות אנשי התחזוקה.
העיצוב של ה-HP אינו שונה מהותית מה-TS. הם מורידים את המתח ל-100 וולט, שכבר מסופק ל-IP. מאזני המכשיר מכוילים תוך התחשבות ביחס הטרנספורמציה של המתח הנמדד על הפיתול הראשי.
מהו שנאי כוח
המכונות החשמליות העיקריות המשמשות בתחנות משנה ובבית הן שנאי כוח. הם פועלים כממירי מתח של ערך אחד למשנהו, תוך שמירה על צורת האות החשמלי. ישנן מכונות חשמליות להורדה ולמדרגה.
TS הם תלת פאזיים וחד פאזיים עבור שתיים או שלוש פיתולים. תלת פאזי משמשים בדרך כלל לחלוקה מחדש של אנרגיה בחשמל רב עוצמהרשתות, חד פאזי ניתן למצוא בכל ציוד ביתי, כגון ספקי כוח.
דיאגרמות חיבור מתפתלות של CT
ישנן תוכניות בסיסיות כאלה לחיבור הפיתולים המשניים של שנאי זרם בעת הפעלת התקני ממסר מגן:
- תוכנית של כוכב מלא. במקרה זה, שנאים זרם מוחלפים בכל קווי שלב החשמל. הפיתולים המשניים שלהם מחוברים במעגל כוכב עם פיתולי ממסר. כל מסופי ה-CT בעלי אותו ערך חייבים להתכנס לנקודת האפס. על פי תכנית זו, ממסר יגיב לקצר חשמלי (קצר חשמלי) בכל שלב. אם מתרחש קצר חשמלי באפיק ההארקה, ממסר יפעל בכוכב (בחוט האפס).
- שכימה לחיבור פיתולי השנאי לכוכב לא שלם. אפשרות זו כוללת התקנה של CT לא על כל השלבים, רק על שניים. הפיתולים המשניים מחוברים גם לממסר הכוכבים. תכנית כזו יעילה רק כאשר מקצרים בין שלבים. אם הפאזה קצרה לאפס (במקום שבו ה-CT לא הותקן), מערכת ההגנה לא תפעל.
- דיאגרמה על שנאים, כוכב על ממסרים. כאן, ה-CTs מחוברים בסדרה עם משולש עם המסופים ההפוכים שלהם של הפיתולים המשניים. קודקודי המשולש הזה הולכים לקרני הכוכב, שם מותקן הממסר. הוא משמש לסוגי הגנה כגון מרחוק ודיפרנציאלי.
- Schemeחיבורי CT לפי העיקרון של הפרש דו פאזי. המעגל מגיב רק לקצרים משלב לשלב עם הרגישות הנדרשת.
- מעגל סינון זרם ברצף אפס.
דיאגרמות חיווט עבור פיתולי שנאי מתח
בהתייחס ל-VTs, כאשר הם מזינים ציוד הגנת ממסר וציוד מדידה, הם משתמשים גם במתח פאזה לפאזה וגם במתח קו (בין פאזה לאדמה). הסכמות הנפוצות ביותר מבוססות על העיקרון של משולש פתוח וכוכב לא שלם.
משולש משמש כאשר יש צורך בשני או שלושה מתחים פאזה-לפאזה, כוכב כאשר מחברים שלושה VTs, אם משתמשים במתח פאזה ולינארי בו-זמנית למדידות והגנה.
עבור מכשירים חשמליים עם שתי פיתולים משניים נוספים, נעשה שימוש במעגל מיתוג, שבו הפיתולים הראשיים של המטרות הראשוניות והמשניות מחוברות בכוכב. בעזרת משולש פתוח, פיתולים נוספים מורכבים. עם מעגל זה, אתה יכול לקבל את המתח של הרצף ה-0 לתגובה של מערכת הממסר לקצר במעגל עם חוט מוארק.
דיאגרמות חיווט עבור פיתולים של שנאי כוח
עבור רשתות תלת פאזיות, קיימות שלוש תוכניות עיקריות לחיבור הפיתולים של שנאי כוח. לכל אחת מהדרכים לחיבור כזה יש השפעה משלה על אופן הפעולה של השנאי.
חיבור כוכב הוא כאשר יש נקודת איחוד משותפת של ההתחלה או הקצוות של כל הפיתולים (נקודת אפס). הנה הדבר הבאדפוס:
- לזרמי השלב והקו יש אותו ערך.
- מתח השלב (בין פאזה לנייטרלי) קטן ממתח ליניארי (בין פאזות) בשורש הריבועי של 3.
לגבי הפיתולים של מתח גבוה (HV), בינוני (SN) ונמוך (LV), נעשה שימוש לעתים קרובות יותר בסכימות:
- חבר את פיתולי ה-HV עם כוכב, מוביל את החוט מנקודת האפס להגדלה והקטנה של T בכל עוצמה.
- פיתולי CH מחוברים באותו אופן.
- פיתולי HV רק לעתים נדירות מחוברים לכוכב עבור שנאים יורדים, אבל כאשר הם עושים זאת, החוט הנייטרלי מופק החוצה.
חיבור משולש כרוך בחיבור השנאי בסדרה במעגל שבו ההתחלה של פיתול אחד מגע עם הקצה של השני, תחילתו של השני עם הקצה של האחרון ותחילת האחרון עם סוף הראשון. מקודקודי המשולש יש יציאות של חשמל. בתכנית חיבור כזו לפיתולים של שנאי תלת פאזי, יש תבנית:
- מתחי הפאזה והקו הם אותו ערך.
- זרמי שלב קטנים מזרמים ליניאריים בשורש הריבועי של 3.
במשולש, ככלל, פיתולי ה-LV של כל תלת-פאזי T שלב מטה ומעלה מחוברים לשניים, לשלושה פיתולים, כמו גם חד-פאזי עוצמתי המורכב בקבוצות. עבור HV ו-MV, חיבור דלתא אינו בשימוש בדרך כלל.
חיבור כוכב זיגזג מאופיין ביישור השטף המגנטי בשלבי השנאי, אם העומס עליהם בפיתולים המשניים מתפזר בצורה לא אחידה.
סכימות וקבוצות לחיבור פיתולי שנאי
בנוסף לסכימות חיבור, ישנן קבוצות, אשר מובנות כלא יותר מאשר תזוזה של כיווני הווקטור של ה-EMF הליניארי של הפיתולים הראשוניים ביחס לכוח האלקטרו-מוטורי בפיתולים המשניים. פערי זווית אלה יכולים להשתנות בתוך 360 מעלות. הגורמים הקובעים את הקבוצה הם:
- כיוון פניות הפיתול.
- שיטת המיקום על הליבה של הסליל.
לנוחות ייעוד הקבוצות, אימצנו ספירת זווית שעתית חלקי 30 מעלות. לכן, היו 12 קבוצות (מ-0 עד 11). עם כל סכימות החיבור הבסיסיות של פיתולי שנאי, כל התזוזות בכפולת זווית של 30 מעלות אפשריות.
מהו ההרמונית השלישית עבור
בהנדסת חשמל יש את הרעיון של מגנט זרם. הוא זה שיוצר את הכוח האלקטרו-מוטורי (EMF). צורתו של זרם כזה אינה סינוסואידלית, שכן קיימים כאן רכיבים הרמוניים גבוהים יותר. ההרמונית השלישית אחראית להעברת עקומת מתח הפאזה ללא עיוות (צורה מעוותת אינה רצויה לפעולת הציוד).
כדי להשיג את ההרמונית השלישית, תנאי מוקדם הוא חיבור דלתא של פיתול אחד לפחות. אם ערכת חיבור מתפתל שנאי כוכב-כוכב נלקחת כבסיסית, למשל, בשנאים עם שתי פיתולים, אי אפשר להשיג את ההרמונית השלישית ללא התערבות טכנית נוספת. לאחר מכן מלפפים את הפיתול השלישי אל השנאי המחובר במשולש, לפעמים ללא מובילים
