Трансформатор напряжения

Помимо всего прочего, трансформаторы могут быть использованы в электрических измерительных системах. Благодаря способности трансформаторов повышать или понижать напряжение и ток, а также электрической изоляции, которую они обеспечивают, трансформаторы можно использовать для подключения электроизмерительных приборов к высоковольтным и сильноточным системам электропитания. Предположим, что мы хотим точно измерить напряжение в энергосистеме 10 кВ:

 Прямое измерение высокого напряжения при помощи вольтметра опасно для жизни.

Проектирование, подключение и обслуживание вольтметра, способного непосредственно измерять переменное напряжение 10 000 В, является довольно сложной задачей. Одно только подключение проводов с напряжением 10 кВ к вольтметру представляет собой очень серьезное и небезопасное занятие. Конструкция такого вольтметра тоже будет очень сложной. Однако, используя точный понижающий трансформатор, мы можем понизить напряжение 10 кВ до безопасного уровня и изолировать его от подключаемого прибора, добавив дополнительный уровень безопасности для измерительной системы:

«Трансформатор напряжения» понижает опасное высокое напряжение до безопасного значения, применимого к обычному вольтметру.

Теперь вольтметр считывает точную долю или пропорцию от фактического напряжения системы, а его шкала градуируется так, как если бы он измерял напряжение напрямую. Трансформатор подает на прибор безопасное напряжение и электрически изолирует его от энергосистемы (прямая связь между линиями электропередачи и прибором отсутствует). Используемый в таком качестве трансформатор называется трансформатором напряжения или просто ТН.

Трансформаторы напряжения обеспечивают максимально точный коэффициент понижения напряжения. Для достижения высокой точности напряжения нагрузка трансформатора сводится к минимуму: вольтметр имеет высокий входной импеданс, а значит, он потребляет минимальный ток. Как видно на схеме выше, плавкий предохранитель последовательно соединен с первичной обмоткой трансформатора напряжения, что обеспечивает дополнительную безопасность и простоту отключения ТН от цепи.