Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNERпроизводство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
Отзыв ★★★★★ Будем благодарны за отзыв в Яндексе — это помогает нам развиваться Оставить отзыв →
Правовая информация Условия использования технических материалов и калькуляторов Правовая информация →
INNER
Контакты

Калькулятор трансформатора тока

Калькулятор трансформатора тока
Подбор ТТ из стандартного ряда, расчёт вторичной нагрузки, допустимой длины кабеля и проверка стойкости по ГОСТ 7746-2015, ПУЭ-7
Параметры
Назначение и напряжение
Назначение Учёт — для счётчиков электроэнергии (классы 0.2S/0.5S/0.5/1). Защита — для релейной защиты (классы 5P/10P). Совмещённый — две обмотки: одна для учёта, другая для защит.
Напряжение сети, кВ Номинальное напряжение электроустановки. 0,4 кВ — щиты учёта, РУ-0,4 кВ. 6 и 10 кВ — распределительные сети, ячейки КРУ. 35 кВ — подстанции ПС 35/10.
Токи
Iрасч, А Максимальный рабочий ток присоединения. Для учёта — ток при максимальной нагрузке. I1ном ТТ выбирается из стандартного ряда ближайшее сверху.
Максимальный рабочий ток
I2ном, А
Iмин, А Минимальный рабочий ток (ночная нагрузка). По ПУЭ 1.5.17 вторичный ток при I_мин должен быть не менее 5% номинального тока счётчика.
Минимальная нагрузка (ночь)
Класс точности
Для учёта По ПУЭ-7 п.1.5.16: коммерческий учёт — 0.5 (де-факто 0.5S). По ПП РФ 442 п.139: потребители от 670 кВт — 0.5S. Технический учёт — 1.0. Класс 0.5S нормирует погрешность от 1% I_ном (а не от 5% как 0.5).
Для защит 5P10 — погрешность до 5% при кратности 10. 10P10 — до 10% при кратности 10. 5P20 — для быстродействующих защит (ДЗТ). ACLF — допустимая кратность тока.
Приборы вторичной цепи Отметьте все приборы, подключённые к вторичной обмотке ТТ. Их суммарное сопротивление определяет вторичную нагрузку. Данные по потреблению — из каталогов производителей.
Соединительный кабель
Длина, м Длина кабеля от ТТ до самого удалённого прибора (в одну сторону). Учитывается в формуле: R_пр = 2 × ρ × L / S для неполной звезды или R_пр = ρ × L / S для полной.
Сечение, мм2
Материал
Схема соединения Полная звезда (3 ТТ) — коэффициент n=1 (обратный ток по нулевому проводу). Неполная звезда (2 ТТ в фазах A и C) — n=2 при двухфазном КЗ (ток по двум проводам). Один ТТ — n=2.
Проверка стойкости при КЗ
Iкз, кА Периодическая составляющая тока трёхфазного КЗ в месте установки ТТ. Используется для проверки термической и динамической стойкости ТТ.
tоткл, с Полное время отключения КЗ: время срабатывания защиты + время отключения выключателя. Типично: 0,1–0,5 с для быстродействующих защит, 0,5–1,5 с для МТЗ с выдержкой.
Паспортные данные ТТ (ручной ввод) Если у вас конкретный ТТ (не из базы) — введите данные с шильдика или из паспорта. Калькулятор проверит стойкость и 10% погрешность по вашим данным вместо автоподбора.
S2ном, ВА
Номинальная вторичная нагрузка
Z2обм, Ом
Сопротивление вторичной обмотки
K10ном
Предельная кратность
Iтер, кА
Ток терм. стойкости
tтер, с
Результаты
Ожидание расчёта
-
Введите параметры и нажмите Рассчитать
Подобранный ТТ
I1ном (из стандартного ряда)-
Коэффициент трансформации K-
I2 при Iрасч-
Загрузка ТТ-
ПУЭ 1.5.17 при Iмакс (>=40%)-
ПУЭ 1.5.17 при Iмин (>=5%)-
Вторичная нагрузка
Rприборов-
Rпроводов-
Rконтактов-
Z2 полная-
S2 мощность нагрузки-
Lmax допустимая длина-
Проверка стойкости при КЗ
Тепловой импульс Bк-
Термическая стойкость-
Динамическая стойкость-
Проверка 10% погрешности-
Рекомендуемая модель
Выполните расчёт-
Потребление приборов вторичной цепи
Стандартный ряд первичных токов (ГОСТ 7746-2015)
База моделей ТТ (паспортные данные)

Калькулятор трансформатора тока подбирает ТТ из стандартного ряда по ГОСТ 7746-2015, считает вторичную нагрузку с учётом реального потребления приборов (от счётчиков Меркурий до терминалов Сириус и Сэпам), проверяет допустимую длину кабеля и выполняет проверку термической и динамической стойкости при коротком замыкании. Это калькулятор расчёта трансформаторов тока онлайн — бесплатный, с полным ходом расчёта и экспортом в Word и Excel.

В базе — 11 моделей ТТ четырёх классов напряжения (ТПОЛ-10М, ТОЛ-10, ТШЛ-10, ТОЛ-СЭЩ, ТВЛМ-10 для сетей 6–10 кВ; ТФЗМ-35 для 35 кВ; Т-0.66, ТОП-0.66, ТШП-0.66 и ТТИ-А для расчёта трансформаторов тока 0,4 кВ) с паспортными данными из каталогов СЗТТ и Электрощит-Самара. Для каждой модели автоматически выполняется проверка 10% погрешности по методу Шабада — расчёт погрешности трансформатора тока, который проектировщики обычно делают вручную по кривым предельной кратности.

Если вашей модели нет в базе — включите ручной ввод и укажите паспортные данные с шильдика: S₂ном, Z₂обм, K₁₀ и I_тер. Калькулятор выполнит все проверки по вашим данным.

Что считает калькулятор трансформатора тока

Расчёт выбора трансформатора тока в калькуляторе охватывает полный цикл — от подбора номинала по мощности нагрузки до проверки погрешности при токах КЗ. Вот задачи, которые он решает:

ЗадачаЧто считаетсяИсточник методики
Подбор I₁номРасчёт трансформатора тока по нагрузке: ближайший из ряда ГОСТ 7746 (37 значений от 5 до 40 000 А) по расчётному токуГОСТ 7746-2015, табл. 5
Вторичная нагрузкаZ₂ = R_приборов + R_проводов + R_контактов, пересчёт в ВАТиповая работа №48082-э
Допустимая длина кабеляL_max с учётом схемы (полная/неполная звезда), материала (Cu/Al), сеченияНеклепаев Б.Н., Рожкова Л.Д.
Проверка по ПУЭ 1.5.17Загрузка ТТ: при I_макс >= 40% от I₂ном, при I_мин >= 5%ПУЭ-7, гл. 1.5
Стойкость при КЗB_к = I²_кз × t_откл; i_уд = 1,8√2 × I_кз; сверка с паспортом моделиГОСТ 28249-93
Проверка 10% погрешностиK₁₀(Z₂факт) по методу Шабада — проверка для релейной защитыШабад М.А.
Подбор моделиРасчёт трансформаторов тока по мощности нагрузки: автоматический выбор из базы 11 моделей по напряжению, току, классу, стойкостиКаталоги СЗТТ, СЭЩ, IEK

Формулы расчёта трансформатора тока

Расчёт коэффициента трансформаторов тока и вторичного тока

K = I₁ном / I₂ном
I₂ = I₁ / K

где I₁ном — номинальный первичный ток ТТ из стандартного ряда (выбирается ближайший >= I_расч), I₂ном — номинальный вторичный ток (1 А или 5 А по ГОСТ 7746-2015). Расчёт коэффициента трансформации — первый шаг, а расчёт вторичного тока трансформатора при фактическом первичном — основа для проверки загрузки по ПУЭ.

Расчёт вторичной нагрузки трансформатора тока

Z₂ = R_приборов + R_проводов + R_контактов
R_приборов = S_прибора / I₂ном² (Ом)
R_проводов = n × ρ × L / S (Ом)
S₂ = I₂ном² × Z₂ (ВА)

Здесь ρ — удельное сопротивление проводника (0,0175 Ом·мм²/м для меди, 0,029 для алюминия), n — коэффициент схемы (1 для полной звезды, 2 для неполной звезды и одного ТТ), R_контактов — 0,05 Ом при 2–3 приборах, 0,1 Ом при большем количестве. Расчёт сопротивления трансформатора тока по вторичной цепи определяет, обеспечен ли класс точности при данной конфигурации.

Допустимая длина кабеля

L_max = (Z₂ном − R_приборов − R_контактов) × S / (n × ρ)

Формула показывает максимальную длину кабеля от ТТ до самого удалённого прибора, при которой вторичная нагрузка не превысит номинальную. Это один из самых частых вопросов на форумах проектировщиков: «хватит ли 30 метров кабеля 2,5 мм² от ячейки КРУ до щита учёта?»

Проверка 10% погрешности (метод Шабада)

K₁₀(Z₂факт) = K₁₀ном × (Z₂обм + Z₂ном) / (Z₂обм + Z₂факт)
K_расч = I_кз / I₁ном
Условие: K_расч ≤ K₁₀(Z₂факт)

Проверка 10% погрешности — обязательное условие для трансформаторов тока, питающих релейную защиту. Если кратность тока КЗ превышает предельную K₁₀, ТТ насыщается — защита получает заниженный ток и может не сработать. Формула позволяет пересчитать паспортную кратность K₁₀ном на фактическую нагрузку, используя сопротивление вторичной обмотки Z₂обм из паспорта ТТ.

Приборы вторичной цепи: база данных потребления

Суммарное сопротивление приборов R_приборов — ключевой компонент расчёта вторичной нагрузки трансформатора тока. Калькулятор содержит базу из 13 приборов с потреблением из каталогов производителей:

ПриборПотребление, ВАR при I₂=5 А, ОмИсточник
Счётчик Меркурий 234/2380,10,0040Каталог Инкотекс
Счётчик Энергомера CE30x0,30,0120Каталог Энергомера
Счётчик индукционный (САЗУ)2,50,1000Паспорт
Амперметр щитовой Э-3350,50,0200Каталог
Реле тока РТ-400,50,0200Каталог ЧЭАЗ
Реле тока РТ-80 (индукционное)10,00,4000Каталог ЧЭАЗ
Терминал Сириус (РАДИУС)0,30,0120Каталог РАДИУС-Автоматика
Терминал Сэпам (Schneider)0,50,0200Каталог Schneider Electric
Терминал БМРЗ (Механотроника)0,30,0120Каталог НПП Механотроника
Терминал Siemens 7SJ/7UT0,10,0040Каталог Siemens
Проблема малой нагрузки. Современные микропроцессорные счётчики потребляют всего 0,1 ВА. При ТТ с номинальной нагрузкой 10 ВА фактическая нагрузка составит менее 25% от номинальной — по ГОСТ 7746-2015 класс точности за пределами этого диапазона не гарантируется. Калькулятор автоматически предупреждает об этой ситуации.

Класс точности: 0,5 или 0,5S?

Один из самых спорных вопросов при расчёте трансформатора тока для счётчика — выбор между классами 0,5 и 0,5S. Разница на первый взгляд невелика, но на практике определяет точность учёта электроэнергии:

ПараметрКласс 0,5Класс 0,5S
Диапазон нормирования5–120% I₁ном1–120% I₁ном
Погрешность при 5% I₁ном±1,5%±0,75%
Погрешность при 1% I₁номНе нормируется±1,5%
Требования ПУЭп.1.5.16 — для расчётного учётаПП РФ №442 п.139 — для потребителей от 670 кВт

Класс 0,5S нормирует погрешность от 1% номинального тока. Это критично для объектов с переменной нагрузкой: ночью ток может составлять 5–10% от номинала, и при классе 0,5 недоучёт достигает 2000 кВт·ч в год на один ТТ. Энергосбытовые компании де-факто требуют 0,5S для коммерческого учёта, даже если ПУЭ формально допускает 0,5.

Примеры расчёта трансформаторов тока

Пример 1. Расчёт ТТ для ячейки КРУ 10 кВ (учёт + защита)

Вводная: ячейка КРУ с отходящей линией 10 кВ, расчётный ток I_расч = 260 А. Приборы: счётчик Меркурий 234 (0,1 ВА) + терминал Сириус (0,3 ВА). Кабель КВВГ 30 м, медь, 2,5 мм². Схема полной звезды (3 ТТ). Ток КЗ 12,5 кА, t_откл = 0,5 с.

I₁ном = 300 А (ближайший из ряда >= 250)
K = 300 / 5 = 60
I₂ при 260 А = 260 / 60 = 4,33 А (загрузка 86,7%)

R_приборов = (0,1 + 0,3) / 25 = 0,016 Ом
R_проводов = 1 × 0,0175 × 30 / 2,5 = 0,210 Ом
R_контактов = 0,05 Ом (2 прибора)
Z₂ = 0,016 + 0,210 + 0,05 = 0,276 Ом
S₂ = 25 × 0,276 = 6,90 ВА (S₂ном = 10 ВА — проходит)

L_max = (0,4 − 0,016 − 0,05) × 2,5 / (1 × 0,0175) = 47,7 м (факт. 30 м — ОК)

B_к = 12,5² × 0,5 = 78,1 кА²·с
i_уд = 1,8 × √2 × 12,5 = 31,8 кА
ТОЛ-10 (300 А): I_тер = 31,5 кА × 1 с = 992 кА²·с >= 78,1 — ОК
i_дин = 81 кА >= 31,8 — ОК

Проверка 10%: K₁₀ = 18 × (0,35 + 0,4) / (0,35 + 0,276) = 21,6
K_расч = 12 500 / 300 = 41,7 > 21,6 — НЕ ПРОХОДИТ

Вывод: ТОЛ-10 при 300/5 проходит по стойкости, но не проходит проверку 10% погрешности при токе КЗ 12,5 кА. Терминал Сириус получит заниженный ток при КЗ — МТЗ может не сработать. Решение: выбрать ТТ с большей предельной кратностью (например, ТПОЛ-10М с K₁₀ = 20 и S₂ном = 5 ВА) или снизить вторичную нагрузку (увеличить сечение кабеля с 2,5 до 4 мм²).

Пример 2. Расчёт ТТ 0,4 кВ для счётчика в ВРУ

Вводная: вводно-распределительное устройство жилого дома, расчётный ток I_расч = 150 А, минимальный ток (ночь) I_мин = 20 А. Прибор: счётчик Меркурий 234 (0,1 ВА). Кабель 15 м, медь, 2,5 мм². Полная звезда.

I₁ном = 200 А, K = 200 / 5 = 40
I₂ при 150 А = 3,75 А (загрузка 75% >= 40% — ОК)
I₂ при I_мин 20 А = 0,50 А (10% >= 5% — ОК по ПУЭ 1.5.17)

R_приборов = 0,1 / 25 = 0,004 Ом
R_проводов = 1 × 0,0175 × 15 / 2,5 = 0,105 Ом
Z₂ = 0,004 + 0,105 + 0,05 = 0,159 Ом
S₂ = 25 × 0,159 = 3,98 ВА (S₂ном = 5 ВА)
L_max = (0,2 − 0,004 − 0,05) × 2,5 / 0,0175 = 20,9 м (факт. 15 м — ОК)

Подходят модели ТТИ-А (IEK) 200/5 класса 0,5S и ТОП-0.66 200/5 класса 0,5S. Оба — бюджетные варианты для типового учёта 0,4 кВ.

Пример 3. Ошибка — завышенный коэффициент трансформации

Типичная ситуация с форумов проектировщиков: заказчик просит ТТ 600/5 «с запасом» при расчётном токе 260 А.

ТТ 600/5 при I_расч = 260 А: загрузка = 260/600 × 100 = 43,3%. Формально >= 40% по ПУЭ 1.5.17, но при ночной нагрузке 30 А загрузка составит всего 5,0% — на грани допустимого. Счётчик класса 0,5 при 5% нагрузки имеет погрешность ±1,5%, а при нагрузке ниже 5% — погрешность не нормируется вообще. Правильный выбор — ТТ 300/5 (загрузка 86,7%).

Типичные ошибки при выборе трансформатора тока

Ошибка 1: не учитывают длину кабеля. Сопротивление 30 м медного провода 2,5 мм² составляет 0,21 Ом — это 5,25 ВА при I₂ = 5 А. Для ТТ с S₂ном = 5 ВА кабель один «съест» всю допустимую нагрузку. Решение: увеличить сечение до 4 мм² или выбрать ТТ с S₂ном = 10 ВА.
Ошибка 2: путаница n=1 и n=2 в формуле R_проводов. При полной звезде (3 ТТ, 3ф КЗ) обратный ток идёт по нулевому проводу — коэффициент n=1. При неполной звезде (2 ТТ в фазах A и C) ток возвращается по фазному проводу — n=2, и сопротивление удваивается. Эта ошибка занижает нагрузку вдвое.
Ошибка 3: не проверяют 10% погрешность. ТТ проходит по стойкости (I_тер, i_дин), но при расчётном токе КЗ кратность превышает K₁₀ — ТТ насыщается, защита получает заниженный ток. Особенно критично для дифференциальной защиты (ДЗТ), где небаланс токов при насыщении ТТ приводит к ложному срабатыванию.
Ошибка 4: размыкание вторичной цепи под нагрузкой. При разомкнутой вторичной обмотке весь первичный ток становится намагничивающим — на клеммах возникает напряжение до десятков киловольт (для ТФРМ-750 — до 33,7 кВ). Это смертельно опасно и разрушает изоляцию ТТ. Неиспользуемые обмотки всегда закорачиваются (ПУЭ п.3.4.16).

Схемы соединения трансформаторов тока

СхемаКол-во ТТКоэфф. nПрименение
Полная звезда31Трёхфазная сеть с заземлённой нейтралью (0,4 кВ). Контроль всех фаз и всех видов КЗ. Обязателен для учёта.
Неполная звезда2 (A, C)2Сети 6–35 кВ с изолированной нейтралью. Упрощённая, но при 2ф КЗ между фазами A–B или C–B ток проходит через оба ТТ.
Треугольник3 (△)√3Дифференциальная защита трансформатора. Компенсирует сдвиг фаз при группе Д/Yн-11.
Один ТТ в фазе12Однофазная нагрузка или контроль одной фазы. Для учёта — только однофазный.

Частые вопросы (FAQ)

Как выполнить расчёт трансформатора тока для счётчика?

Определите максимальный рабочий ток I_расч. Выберите I₁ном из стандартного ряда — ближайший сверху. Проверьте загрузку по ПУЭ 1.5.17: при максимуме >= 40%, при минимуме >= 5% от I₂ном. Для коммерческого учёта выбирайте класс 0,5S, не 0,5 — это требование большинства энергосбытовых компаний. Рассчитайте вторичную нагрузку и убедитесь, что длина кабеля не превышает допустимую.

Как рассчитать коэффициент трансформации трансформатора тока?

K = I₁ном / I₂ном. Для ТТ 300/5: K = 60. Это означает, что при первичном токе 300 А вторичный ток равен 5 А, а показания счётчика нужно умножить на 60 для получения реального потребления. I₂ном обычно 5 А (стандартный) или 1 А (для длинных кабельных линий — меньше потери в проводах).

Расчёт электроэнергии через трансформаторы тока — как пересчитать показания?

Расчёт электроэнергии через трансформаторы тока: показания счётчика × K. Если счётчик показал 1500 кВт·ч, а K = 60, то фактическое потребление — 90 000 кВт·ч. Современные счётчики (Меркурий 234, Энергомера CE303) автоматически учитывают коэффициент трансформации, если он запрограммирован при настройке.

Что такое 10% погрешность и зачем её проверять?

Проверка 10% погрешности — обязательное условие для ТТ, питающих релейную защиту. При токе КЗ, превышающем предельную кратность K₁₀, магнитопровод ТТ насыщается — вторичный ток перестаёт пропорционально отражать первичный. Защита «видит» ток меньше реального и может не сработать (для МТЗ) или сработать ложно (для ДЗТ из-за небаланса). Метод Шабада позволяет пересчитать K₁₀ на фактическую нагрузку без кривых предельной кратности.

Какой ТТ выбрать для сети 0,4 кВ?

Для щитов учёта 0,4 кВ используются трансформаторы тока до 1000 В: Т-0.66, ТОП-0.66 (опорные со встроенной шиной, до 2000 А), ТШП-0.66 (шинные, 100–5000 А), ТТИ-А (IEK, бюджетный вариант). Класс точности — 0,5S для коммерческого учёта, 0,5 для технического. При токах выше 1000 А используйте шинные ТШП-0.66.

Какой ТТ выбрать для ячейки КРУ 6–10 кВ?

Основные модели: ТПОЛ-10М (до 3000 А, литая изоляция, СЗТТ Екатеринбург), ТОЛ-10 (до 2000 А, СЗТТ), ТОЛ-СЭЩ-10 (Электрощит-Самара, до 3000 А), ТШЛ-10 (шинный, 1000–10000 А для больших токов). Все выпускаются с двумя обмотками — одна для учёта (0,5S), вторая для защиты (10P).

Чем отличается ТТ для учёта от ТТ для защиты?

Измерительная обмотка (классы 0,2S / 0,5S / 0,5 / 1) обеспечивает точность при токах 1–120% от номинала. Защитная обмотка (классы 5P / 10P) обеспечивает линейность при кратностях 10–20 от номинала — то есть при токах КЗ. Современные ТТ (ТПОЛ-10М, ТОЛ-СЭЩ) имеют обе обмотки на одном магнитопроводе.

Как проверить, хватит ли длины кабеля от ТТ до счётчика?

L_max = (Z₂ном − R_приборов − R_контактов) × S / (n × ρ). Для ТТ с S₂ном = 10 ВА, счётчик Меркурий 234 (0,1 ВА), медь 2,5 мм², полная звезда: L_max = (0,4 − 0,004 − 0,05) × 2,5 / 0,0175 ≈ 49 м. Если длина больше — увеличьте сечение кабеля или выберите ТТ с большей S₂ном.

Дисклеймер. Калькулятор выполняет предварительный расчёт трансформатора тока по упрощённым формулам. Для рабочего проекта необходимо использовать паспортные данные конкретного ТТ (с шильдика), учитывать фактические кривые предельной кратности и выполнять расчёт по полной методике РД 34.35.310-97. Работы по проектированию систем учёта и релейной защиты должны выполняться квалифицированными специалистами с соответствующими допусками.
Источники и нормативные документы:
  1. ГОСТ 7746-2015. Трансформаторы тока. Общие технические условия.
  2. ГОСТ Р МЭК 61869-2. Трансформаторы измерительные. Дополнительные требования к трансформаторам тока.
  3. ГОСТ 8.217-2003. Трансформаторы тока. Методика поверки.
  4. ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчёта.
  5. ПУЭ-7. Правила устройства электроустановок. Издание 7-е. Главы 1.5, 3.2, 3.4.
  6. Постановление Правительства РФ №442 от 04.05.2012, п.139 — требования к классу точности 0,5S.
  7. РД 34.35.310-97. Методические указания по выбору параметров срабатывания устройств РЗА.
  8. Шабад М.А. «Расчёты релейной защиты и автоматики распределительных сетей». Формула пересчёта K₁₀.
  9. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. «Электрическая часть электростанций и подстанций». Методика расчёта вторичной нагрузки ТТ.
  10. Типовая работа №48082-э «Теплоэлектропроект». Указания по расчёту нагрузок вторичных цепей ТТ.
  11. Каталог АО «СЗТТ» (Свердловский завод трансформаторов тока). Паспортные данные ТПОЛ-10М, ТОЛ-10, ТШЛ-10.
  12. Каталог «Электрощит»-ТМ Самара. Паспортные данные ТОЛ-СЭЩ-10.

Заказать товар

ООО «Иннер Инжиниринг»