CT-בטיחות מד אנרגיה מסוג: מדוע אסור שהשנאי הזרם המשני לעולם יהיה פתוח-במעגל

תהליכי הליבה הפיזיקליים שלו הם כדלקמן:

1: היעלמות משוב דה-מגנטיזציה
במהלך פעולה רגילה, השטף המגנטי שנוצר על ידי הזרם המשני I2 הוא תמיד בכיוון ההפוך לשטף המגנטי שנוצר על ידי הזרם הראשוני I1, יוצר אפקט "דה-מגנטיזציה" חזק המגביל את השטף המגנטי המשולב בליבת הברזל לרמה נמוכה. לאחר פתיחת המעגל, I2=0, ואפקט הדה-מגנט חוזר מיד לאפס.

2: רוויה מהירה של שטף מגנטי

סיבובי האמפר-הראשוניים הלא מאוזנים I1 ו-N1 מומרים לחלוטין לסיבובי אמפר-ממגנטים. מכיוון ששטח חתך הליבה- מיועד לצפיפות שטף מגנטי נמוכה, הליבה נכנסת במהירות למצב רוויה עמוק בנקודה זו.

על פי חוק האינדוקציה האלקטרומגנטית של פאראדיי, שטף מגנטי לסירוגין יגרום לכוח אלקטרו-מוטיבי על פני הפיתול. כאשר השטף המגנטי גדל בחדות, יושרה מתח גבוה במיוחד U2 על פני הפיתול המשני.

3: יצירת לחץ גבוה

בתנאי תדר מתח, עבור זרם ראשוני של כמה מאות אמפר, המתח המושרה בצד המשני של המעגל הפתוח יכול להגיע בקלות לכמה אלפי וולט, ובמקרים קיצוניים, הוא יכול לעלות על 10 קילו-וולט.

לתקן הלאומי GB/T 20840.2-2014 "שנאי מכשירים - חלק 2: דרישות טכניות משלימות לשנאי זרם" יש דרישות מחמירות לביצועי הבידוד של שנאי מכשירים, והמתח הגבוה הפתאומי הזה עלה בהרבה על יכולת התכנון הרגילה שלו.

סכנות של מעגל פתוח בצד המשני של שנאי זרם

המתח הגבוה והתופעות הנלוות שנוצרו על ידי מעגל פתוח משני יכולים לעורר סדרה של תגובות שרשרת של סכנות.

1. סכנה של התחשמלות: אלפי וולט של מתח גבוה קיימים במסופים המשניים, מה שמציב ישירות סיכון רציני להתחשמלות. אנשי תחזוקה ותיקונים שיבואו במגע עם מתח זה ללא אמצעי זהירות עלולים לסבול מהלם חשמלי.

2. נזק לציוד:

התמוטטות בידוד: מתח גבוה ישבור תחילה את בידוד-הסיבוב והבין-שכבתי של הפיתול המשני, או ישבור את הבידוד לאדמה במעגל המשני, מה שיוביל לנזק קבוע לשנאי הזרם (CT).

התחממות יתר ושחיקה: כאשר ליבת הברזל רוויה מאוד, היא תיצור זרמי מערבולת אדירים ואיבודי היסטרזיס, מה שיגרום להתחממות יתר של ליבת הברזל, מה שעלול לשרוף את הבידוד המתפתל ואף לגרום לשריפה.

קשת חשמלית ופיצוץ: נקודות מעגל פתוחות (כגון מסופים רופפים) ייצרו קשת חשמלית רציפה במתח גבוה. הטמפרטורה הגבוהה של הקשת עלולה לשרוף ציוד, להצית חומרי בעירה שמסביב, וגזי הטמפרטורה הגבוהה- המצטברים בארון האטום עלולים אף לגרום לפיצוץ חשמלי.

3. סכנות תפעול המערכת

אי דיוק וכשל של מדידה: עבור מדי אנרגיה מסוג -CT, זרם כניסה אפס יגרום להם לא למדוד חשמל, וכתוצאה מכך לאובדן חשמל ולמחלוקות פוטנציאליות להסדר סחר.

יצירת ניצוצות גבוהים-מסוכנים במתח: זהו לא רק מקור הצתה, אלא שהפולסים האלקטרומגנטיים החזקים הנובעים מכך יכולים גם להפריע לציוד אלקטרוני קרוב.

לְסַכֵּם

מעגל פתוח בצד המשני של שנאי זרם מפעיל הצטברות אלימה של אנרגיה אלקטרומגנטית, וכתוצאה מכך בסופו של דבר לאסון פיזי המתבטא במתח גבוה, קשתות חשמליות חזקות והתחממות יתר. לכן, בכל עבודה הכוללת מעגלי CT, יש להקפיד על "מניעת מעגל פתוח" כהליך.

בינתיים, הצד המשני של שנאי הזרם המחובר למד החשמל חייב להיות מוארק. זה, יחד עם "איסור מוחלט על מעגלים פתוחים בצד המשני", הם שני כללי הליבה של תפעול ותחזוקה של CT. לאחר ההארקה, המתח הגבוה שעלה יכול להיפרק במהירות אל הקרקע דרך חוט ההארקה, תוך הימנעות משריפת ציוד או תאונות התחשמלות הנגרמות על ידי עלייה פתאומית בפוטנציאל הצד המשני.