Skip to content

Класс точности метчика: Резьбонарезной инструмент

Гаечные метчики для гаек из углеродистых сталей и холодноштампованных гаек

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ХОЛОДНОВЫСАДОЧНЫХ И РЕЗЬБОНАКАТНЫХ СТАНКОВ
ПРЕСС-ФОРМЫ И ШТАМПЫ ИЗ КАРБИДА ВОЛЬФРАМА
ТВЕРДОСПЛАВНЫЕ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ ЭЭО И ТОЧНОЙ ШТАМПОВКИ
ВОЛОКИ АЛМАЗНЫЕ
МАТРИЦЫ ХОЛОДНОВЫСАДОЧНЫЕ
 ВЫСАДОЧНЫЕ  ПУАНСОНЫ  ДЛЯ  БОЛТОВ, ГАЕК, ДЕТАЛЕЙ
 ВЫСАДОЧНЫЕ  ПУАНСОНЫ  ДЛЯ  ВИНТОВ И САМОРЕЗОВ
ПУАНСОНЫ ДЛЯ ГАЕК

МЕТЧИКИ
БЕССТРУЖЕЧНЫЕ МЕТЧИКИ РАСКАТНИКИ ДЛЯ РЕЗЬБОНАКАТНЫХ СТАНКОВ
ГАЕЧНЫЕ МЕТЧИКИ
ПЛАШКИ РЕЗЬБОНАКАТНЫЕ ПЛОСКИЕ
МАТРИЦЫ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СВЕРЛА САМОРЕЗА
ВЫТАЛКИВАТЕЛИ К ИНСТРУМЕНТУ
ПАЛЬЦЫ ПЕРЕНОСА ДЛЯ ГАЕК
РОЛИКИ РЕЗЬБОНАКАТНЫЕ
РОЛИК-СЕГМЕНТЫ ДЛЯ ПЛАНЕТАРНОЙ НАКАТКИ
ОТРЕЗНЫЕ НОЖИ

 

  • Гаечные метчики для углеродистых
    и холодноштампованных гаек
  • Составные гаечные метчики
    с изогнутым хвостовиком
  • Гаечные метчики с
    изогнутым хвостовиком
  • Гаечные метчики для нержавеющих
    и горячештампованных гаек
  • Гаечные метчики для гаек из
    нержавеющих сталей твёрже 28HRC

 

 

Выбор класса точности гаечного метчика

Диаграмма классов допусков гаечных метчиков

класс GH обычная точность (13µm), класс A повышенная точность (10µm).
Вертикальная ось — допуск среднего диаметра

 

Класс точности гаечного метчика определяется допусками (1, 2, 3B, 2B и т.п.) на внутреннюю резьбу

 

Таблица 1. Метрическая резьба (M)
Спецификацияшагточность резьбы
класс 1 внутренней резьбыкласс 2 внутренней резьбы
M3   M4  M4.5  M5  M5.50.5Gh4Gh5GH5GH6
M3   M3.50.35Gh4Gh5GH5GH6
M3.50.6Gh4Gh5GH5GH6
M40.7Gh5GH5GH6GH7
M50.8Gh5GH5GH6GH7
M61Gh5GH5GH6GH7
M4   M4. 5   M60.75Gh5GH5GH6GH7
M7   M8   M91Gh5GH5GH6GH7
M10  M110.75Gh5GH5GH6GH7
M10  M11   M121Gh5GH6GH7GH8
M8   M9   M10   M121.25GH5GH6GH7GH8
M10  M11   M121.5GH5GH6GH7GH8
M121.75GH5GH7GH8GH9
M14  M15   M161GH5GH6GH7GH8
M17  M18   M20   M22   M24   1GH5GH6GH7GH8
M14  M15   M161.5GH5GH7GH8GH9
M18  M20   M22   M24   1. 5GH6GH7GH8GH9
M14  M162GH6GH7GH8GH9
M171.5GH6GH8GH9Gh20
M18  M20   M222GH6GH8GH9Gh20
M18  M20   M222.5GH6GH8GH9Gh20
M242GH6GH8GH9Gh20
M243GH6GH8GH9Gh20

 

Таблица 2.

Американская резьба (U)

Спецификациячисло ниток на дюйм
(25.4 мм)
точность резьбы
класс 1 внутренней резьбыкласс 2 внутренней резьбы
No.544Gh4Gh5GH5GH6
No.5   No.640Gh4Gh5GH5GH6
No.836Gh5 GH5GH6
No.6   No.8   No.10   32Gh5 GH5GH6
No.10  No.1224Gh5 GH5GH6
No.1228Gh5 GH5GH6
U  1/420Gh5GH5GH6GH7
 28Gh5 GH5GH6
U  5/1618GH5GH6GH7GH8
 24GH5 GH6GH7
U  3/816GH5GH6GH7GH8
 24GH5 GH6GH7
U  7/1614GH5GH6GH7GH8
 20GH5GH6GH7GH8
U  1/213GH6GH7GH8GH9
 20GH5GH6GH7GH8
U  9/1612GH6GH7GH8GH9
 18GH6GH7GH8GH9
U  5/811GH7GH8GH9Gh20
 18GH6GH7GH8GH9
U  3/410GH7GH8GH9Gh20
 16GH6GH7GH8GH9
U  7/89GH7GH8GH9Gh20
 14GH6GH7GH8GH9
U  1″8GH8GH9Gh20Gh21
 12GH7GH8GH9Gh20

 

Таблица 3.

Дюймовая резьба (W)

Спецификациячисло ниток на дюйм
(25.4 мм)
точность резьбы
класс 1 внутренней резьбыкласс 2 внутренней резьбы
W  1/844Gh4Gh5GH5GH6
W  5/3240Gh4Gh5GH5GH6
W  3/2436Gh5 GH5GH6
W  1/420Gh5GH5GH6GH7
W  5/1618GH5GH6GH7GH8
W  3/816GH5GH6GH7GH8
W  7/1614GH5GH6GH7GH8
W  1/212GH6GH7GH8GH9
W  9/1612GH6GH7GH8GH9
W  5/811GH7GH8GH9Gh20
W  3/410GH7GH8GH9Gh20
W  7/89GH7GH8GH9Gh20
W  1″8GH8GH9Gh20Gh21

Примечания:
1) Действительные параметры точности при обработке материалов могут отличаться от эталонных в зависимости от конкретных материалов и условий обработки.

2) Таблицы 1, 2 и 3 определяют допуск метчика с дискретностью 12,7 мкм (0.0005″).

верхний предел допуска = 12,7 мкм × n (где n = номер RH допуска метчика)
нижний предел допуска = верхний предел — 12,7 мкм

Пример: класс точности GH6
верхний предел допуска:
12,7 × 6 = 77 мкм,
нижний предел допуска:
77 мкм — 12,7 мкм (округление до 13 мкм) = 64 мкм

 

Скорость нарезания резьбы в разных материалах

Вид гайкискорость резания
(м/мин)
Смазочно-охлаждающая жидкость для накатывания резьбы
гайка холодного формованиямягкая сталь25 ~ 35Водонерастворимые СОЖ для режущего инструмента
обычная сталь20 ~ 30
гайка горячего формованиямягкая сталь25 ~ 35
обычная сталь20 ~ 30
гайки термообработанные25~30HRC25 ~ 35
30 ~ 36HRC10 ~ 20
гайка из нержавеющей стали15 ~ 25

Формула расчёта скорости резания:
V = π × D × N / 1000
π = 3,1416
V — скорость резания (м/мин)
D — диаметр метчика (мм)
N — скорость вращения шпинделя (об/мин)

 

Диаметр отверстия под резьбу

Таблица 1.

Метрическая резьба с основным шагом (M)

Спецификацияминимальный размермаксимальный размер
класс 1класс 2класс 3
5H6H7H
M3  × 0.52.462.572.62.64
M3.5 × 0.62.852.983.013.05
M4  × 0.73.243.383.423.47
M4.5 × 0.753.693.843.883.92
M5  × 0.84.134.294.334.38
M6  × 14. 925.115.155.22
M7  × 15.926.116.156.22
M8  × 1.256.656.866.916.98
M9  ×1.257.657.867.917.98
M10 × 1.58.388.618.688.75
M11 × 1.59.389.619.689.75
M12 × 1.7510.1110.3710.4410.53
M14 × 211.8412.1412.2112.31
M16 × 213. 8414.1414.2114.31
M18 × 2.515.2915.6515.7415.85
M20 × 2.517.2917.6517.7417.85
M22 × 2.519.2919.6519.7419.85
M24 × 320.7521.1521.2521.38
M27 × 323.7524.1524.2524.38

 

Таблица 2. Метрическая резьба с мелким шагом (MF)
Спецификацияминимальный размермаксимальный размер
класс 1класс 2класс 3
5H6H7H
M4  × 0. 53.463.573.63.64
M5  × 0.54.464.574.64.64
M6  × 0.755.195.345.385.42
M7  × 0.756.196.346.386.42
M8  × 0.757.197.347.387.42
M9  × 0.758.198.348.388.42
M8  × 16.927.117.157.22
M9  × 17.928.118.158.22
M10 × 18.929.119.159.22
M10 × 1.258.658.868.918.98
M12 × 1.2510.6510.8610.9110.98
M14 × 1.2512.6512.8612.9112.98
M12 × 1. 510.3810.6110.6810.75
M14 × 1.512.3812.6112.6812.75
M16 × 1.514.3814.6114.6814.75
M18 × 1.516.3816.6116.6816.75
M20 × 1.518.3818.6118.6818.75
M22 × 1.520.3820.6120.6820.75
M24 × 1.522.3822.6122.6822.75
M18 × 215.8416.1416.2116.31
M20 × 217.8418.1418.2118.31
M22 × 219.8420.1420.2120.31
M24 × 221.8422.1422.2122.31

 

Таблица 3. Американская резьба с крупным шагом (UNC)
Спецификацияминимальный размермаксимальный размер
3B2B1B
No. 4-40UNC2.162.392.39
No. 5-40UNC2.492.72.7
No. 6-32UNC2.642.92.9
No. 8-32UNC3.33.533.53
No.10-24UNC3.683.953.96
No.12-24UNC4.344.554.6
1/4-20UNC4.985.255.26
5/16-18UNC6.46.686.73
3/8-16UNC7.88.088.15
7/16-14UNC9.149.449.55
1/2-13UNC10.5910.8811.02
9/16-12UNC11.9912.312.45
5/8-11UNC13. 3913.6913.87
3/4-10UNC16.3116.6216.84
7/8-9UNC19.1819.5119.76
1″-8UNC21.9722.3422.61

 

Таблица 4. Американская резьба с мелким шагом (UNF)
Спецификацияминимальный размермаксимальный размер
3B2B1B
No. 4-48UNF2.272.462.46
No. 5-44UNF2.552.742.74
No. 6-40UNF2.823.013.02
No. 8-36UNF3.43.63.61
No.10-32UNF3.964.174.17
No. 12-28UNF4.54.724.72
1/4-28UNF5.365.565.59
5/16-24UNF6.7877.04
3/8-24UNF8.388.578.64
7/16-20UNF9.739.9510.03
1/2-20UNF11.3311.5211.61
9/16-18UNF12.7512.9713.08
5/8-18UNF14.3514.5514.68
3/4-16UNF17.3217.5517.68
7/8-14UNF20.2720.4920.68
1″-12UNF23.1123.3623.57

 

Таблица 5. Дюймовая резьба (W)
Спецификацияминимальный размермаксимальный размер
II, III, IV
1/8 W 402. 492.68
5/32 W 323.13.31
3/16 W 243.583.82
1/4 W 204.915.2
5/16 W 186.346.67
3/8 W 167.738.11
7/16 W 149.059.51
1/2 W 1210.3110.83
9/16 W 1211.912.42
5/8 W 1113.2613.82
3/4 W 1016.1816.78
7/8 W  919.0319.69
1″ W  821.8122.51

Расчёт диаметра отверстия под резьбу:

Формула 1
диаметр отверстия = D — 2 × h2 × (f1/100)
D — диаметр метчика
f1 = 90 % — рабочая высота профиля резьбы в процентах
h2 — высота профиля резьбы
h2 = 0. 541266 × P
P — шаг резьбы

Формула 2
диаметр отверстия = D — P
D — диаметр метчика
P — шаг резьбы

Особенности резьбонарезания, точность резьбы | stamo-tools.ru

Силы, действующие при резьбонарезании

Ниже приведены силы возникающие при резьбонарезании у метчика со спиральной канавкой (рис. А) и с прямой канавкой с подточкой (рис. Б):

 Направление вращения

 Силы резания

 Осевые силы

 Радиальные силы

 

рис. А (силы, действующие при использовании метчиков с правой спиралью)

рис. Б (силы, действующие при использовании метчиков со спиральным забрным конусом)

 

 

Это необходимо учесть при использовании плавающих резьбонарезных патронов.

 

В случае использования метчиков с правой спиралью осевые силы направлены в сторону подачи, что компенсируется продольным растяжением патрона. Это может привести к увеличенному шагу резьбы.

Поэтому значение подачи необходимо назначать приблизительно на 5% меньше от расчетной Vf= n*p (где n частота вращения, p-шаг резьбы).

 

В случае использования метчиков с левой спиралью или прямыми канавками осевые силы действуют против направления подачи, поэтому рекомендуется использовать расчетное значение подачи.

 

Точность резьбы

Метчик Внутренняя резьба, гайка Тип соединения
ISO DIN ANSI/ASME
ISO 1 4H 3B 4H 5H       C натягом
ISO 2 6H 2B 4G 5G 6H     По переходной посадке
ISO 3 6G 1B     6G 7H 8H С зазором
  7G         7G 8G Прослабленное под покрытие

 

Классы точности

Внутренняя резьба

класс точности H

Допуски на метчики Допуски на раскатники

Внутренняя резьба

класс G

D2 — средний диаметр, Au- основное отклонение

 

Для получения стандартного резьбового соединения с переходной посадкой необходимо использовать метчики с допуском ISO 2, 6H или 2В. Метчики с меньшим допуском по ISO 1 (4Н или 3В) позволяют получить соединение с натягом по среднему диаметру резьбы. Метчики с допуском по ISO 3 (6G, 1B) используются в гайках, на которые предполагается нанести покрытие.

 

Кроме метчиков с допусками 6H, 6G и 7G выпускаются метчики 6HX и 6GX. Буква “X” означает, что данный допуск не является стандартным. Такие метчики применяются в материалах для компенсации эластичной деформации материала. Поле допуска 6H и 6HX одно и то же. Используется такой вид допуска, как правило, в раскатниках.

 

Допуски на метрическую резьбу по стандарту ISO

Внутренняя резьба
Au Основное отклонение
D Диаметр впадин внутренней резьбы
D1 Диаметр вершин внутренней резьбы
D2 Средний диаметр
H Высота исходного треугольника
P Шаг
Td1 Допуск D1
Td2 Допуск D2
a Угол профиля
Метчик
d

Диаметр впадин внутренней резьбы

(=D)

d min Диаметр впадин резьбы метчика
d2 Средний диаметр
d2 max Максимальный средний диаметр
d2 min Минимальный средний диаметр
E1 Нижнее отклонение d2
Es Верхнее отклонение d2
E1d Нижнее отклонение d
P Шаг
R Радиус впадины метчика
Td2 Допуск на средний диаметр
Ta2 Допуск половины угла профиля
a Угол профиля
a/2 Половина угла профиля

 

 

Внутренняя резьба

 

Метчик

 

Класс резьбы, пределы H

Классы резьбы
Существует (3) установленных класса резьбы, обозначенных в унифицированной серии добавлением: «А» для винтов и «В» для гаек (или других внутренних резьб), чтобы показать определенные пределы и допуски.

Резьба класса 1B
В то время как винт 1A может легко вкручиваться для быстрой и легкой сборки. Отверстие классифицируется как 1B. Посадка — резьба 1В, (очень редко используется в современной металлообработке)

Резьба класса 2B
Состоит из винта 2А в отверстии 2В. Резьба 2В имеет широкое применение. Он используется для покрытия, отделки и покрытия в ограниченной степени и, следовательно, имеет достаточные допуски.

Резьба класса 3B
3A ввинчивается в гайку 3B или отверстие с внутренней резьбой, используется там, где пределы допуска близки.

Номера GH
Номера GH перечислены ниже. «G» обозначает заземляющую резьбу. «H» означает, что диаметр шага выше основного. За этими двумя буквами (GH) следует цифра, указывающая допустимый размер превышения диаметра шага.

 

 

h2 = от Базового до Плюс . 0005    
h3 = Базовый Плюс .0005 до Плюс .0010    
h4 = Базовый Плюс .0010 до Плюс .0015    
h5 = Базовый Плюс .0015 до Плюс .0020    
H5 = Базовый Плюс .0020 до Плюс .0025    
H6 = Базовый Плюс .0025 до Плюс .0030   H=выше базового
H7 = Базовый Плюс .0030 до Плюс .0035   L=ниже базового

 

Отношение делительного диаметра метчика к основному делительному диаметру
Американские производители метчиков используют ряд предельных значений диаметра шага метчика. Эти пределы имеют допуск 0,0005 для метчиков размером от 0 до 1 дюйма и допуск 0,001 дюйма или более для размеров метчиков от 1 дюйма до 1 1/2 дюйма в диаметре.
Пример: 1/4-20. Взаимосвязь между ограничениями среднего диаметра метчика и базовым номинальным диаметром шага.

 

Базовый


Делительный диаметр: .2175
          —-.2200
        —-.2190
      —-.2185
    —-.2180
  —-.2175
—-.2170

 

Примечания:

  1. Метчик не может производить резьбу определенного класса, он может производить резьбовое отверстие в определенных пределах изделия.
  2. Поскольку метчик используется только для нарезания резьбы в отверстии или для нарезания внутренней резьбы, метчик не влияет на посадочные свойства сопрягаемой внешней резьбы.
  3. Для производства того, что обычно называют классом резьбы, как наружная, так и внутренняя резьба должны быть в соответствующих пределах продукта. Только когда оба элемента резьбового узла попадают в желаемые пределы класса, можно гарантировать правильную посадку.
  4. Приемлемость резьбового отверстия любого класса определяется только точным резьбовым калибром-пробкой «G0» или «HI» соответствующего класса. Приемлемость охватываемой части с внешней резьбой также определяется соответствующим калибром-кольцом с резьбой «GO» или «LO».
  5. Ограничения метчиков относятся к различным размерам производимых метчиков. Следует выбрать метчик, который будет производить внутреннюю резьбу в пределах желаемого предела продукта. Пределы касания обозначаются как L1, h2, h3, h4 и т. д.
  6. Хотя шлифованные метчики изготавливаются с прецизионными допусками в рамках строго контролируемых производственных процессов и гарантируется точность отдельных элементов, всегда существует возможность присутствия неизвестных факторов, которые могут отрицательно сказаться на хороших характеристиках метчика.

TechTopics № 91 | Технические темы

Точность реле трансформатора тока – IEEE по сравнению с IEC

В сегодняшней деловой атмосфере мы больше не можем рассматривать только стандарт трансформаторов тока, распространенный в США, в основном стандарт IEEE C57.13 для измерительных трансформаторов. Многие многонациональные фирмы в настоящее время хотят проектировать объекты, которые можно построить в любом географическом регионе, а не только в США или Канаде. За пределами Северной Америки наиболее распространенными стандартами для трансформаторов тока являются IEC 61869.-1 и 61869-2 (замена старой серии IEC 60044), первый из которых определяет общие характеристики измерительных трансформаторов, а второй определяет характеристики, относящиеся к трансформаторам тока.

 

Стандарты IEEE и IEC разрабатывались независимо друг от друга, и итоговые стандарты сильно различаются. Однако фундаментальная физика, лежащая в основе трансформаторов тока, остается той же. В этом выпуске TechTopics обсуждается классификация точности реле или защиты трансформаторов тока в соответствии с философией двух различных стандартов, а также приводится пример точности одного конкретного трансформатора тока в соответствии с обоими стандартами.

 

Предостережение: обсуждение сильно упрощено, чтобы проиллюстрировать основной принцип s.

 

Точность измерения в данном обсуждении не рассматривается. Исторически сложилось так, что для целей измерения и защиты (релейной защиты) часто использовались отдельные трансформаторы тока, но это редко требуется для современных распределительных устройств. Трансформаторы тока с релейной точностью, а также с превосходной точностью измерения, как правило, могут служить обеим целям.

 

Это обсуждение касается главным образом трансформаторов тока с номинальным вторичным током 5 А. Также включено дополнительное обсуждение трансформаторов тока с номинальным вторичным током 1 А.

 

IEEE C57. 13 Классы точности релейной защиты

IEEE определяет два основных обозначения точности релейной защиты, одно из которых начинается с буквы «C», а другое — с обозначения «T». Начальные обозначения C и T обозначают тип конструкции трансформаторов тока.

 

Обозначение C относится к трансформатору тока, который имеет полностью распределенные вторичные обмотки и в котором реактивное сопротивление рассеяния (или поток рассеяния в сердечнике) очень низкое. В свою очередь, это означает, что можно рассчитать точность ретрансляции (отсюда «С»). По существу, класс точности релейной защиты С относится к трансформаторам тока тороидального, проходного или оконного типа, обычно называемым кольцевыми трансформаторами. Другой тип трансформатора тока, относящийся к классу C, представляет собой трансформатор тока стержневого типа, в котором первичный проводник проходит через окно трансформатора тока, но в трансформаторе имеется только один первичный виток.

 

Обозначение T относится к трансформатору тока с высоким реактивным сопротивлением рассеяния, влияющим на точность реле, поэтому точность должна определяться испытанием (отсюда «T»). Эти типы трансформаторов обычно называют трансформаторами тока с обмоткой и имеют несколько первичных витков. ТТ с обмоткой обычно применимы только для очень низких коэффициентов, и эти трансформаторы тока имеют очень ограниченную устойчивость к короткому замыканию. В результате они редко используются в современных распределительных устройствах с металлической оболочкой.

 

Поскольку ТТ класса точности сегодня редко используются, они не будут обсуждаться далее, за исключением того, что основное значение класса точности аналогично значению ТТ класса С.

 

IEEE C57.13 Расчет точности реле класса C

Наиболее распространенным классом точности реле для трансформаторов тока является обозначение C, которое требует максимального предела погрешности отношения при 20-кратном номинальном первичном токе в 10 процентов. За обозначением C следует число, которое представляет собой напряжение вторичной клеммы, которое ТТ будет поддерживать при соблюдении предела погрешности (≤ 10 процентов) при 20-кратном номинальном первичном токе. В свою очередь, общие классы напряжения вторичной обмотки имеют прямую связь с допустимой нагрузкой вторичной цепи на ТТ. Общие общие классы точности в стандарте с соответствующими вторичными нагрузками показаны в таблице 1.

 

Как видно, при стандартном номинальном вторичном токе 5 А ток короткого замыкания, умноженный на 20, составит 100 А, что при умножении на импеданс нагрузки в таблице дает вторичный вывод показано напряжение. Например, при токе нагрузки B-4.0, в 20 раз превышающем номинальный, при соблюдении предела точности напряжение вторичной клеммы будет равно 400 В, а класс точности ТТ будет C400.

 

В случае многоступенчатых трансформаторов тока пределы точности всегда основаны на полной обмотке трансформатора тока, т. е. максимальном доступном ответвлении. Для более низкого коэффициента ступени точность определяется путем умножения номинальной точности полной обмотки на отношение выбранной ступени к полному коэффициенту обмотки. Следовательно, для трансформатора тока C400 с полным передаточным числом обмоток 1200:5 точность при 50-процентном передаточном отношении (в данном примере 600:5) будет C400, умноженная на 0,50 = C200.

Рисунок 1: Пример вторичной кривой возбуждения

Класс точности релейной защиты кольцевого трансформатора тока можно определить по вторичной кривой возбуждения трансформатора тока, которую можно получить у производителя. Пример кривой вторичного возбуждения для одного из наших семейств трансформаторов тока показан на рисунке 1. Эта кривая будет использоваться в примере расчета точности реле ТТ.

 

В качестве примера рассмотрим трансформатор тока с коэффициентом трансформации 1200:5, как показано на кривой. Для предела тока ошибки 10 процентов при 20-кратном протекании номинального тока верхний предел тока ошибки будет составлять 10% x 5 A x 20 = 10 A. При вторичном токе возбуждения 10 A напряжение на кривой будет около 340 В. Для соотношения 1200:5 сопротивление вторичной обмотки равно 0,418 Ом, поэтому напряжение, «потерянное» в самом ТТ из-за вторичного тока 100 А, составит 0,418 х 100 = 41,8 В. Итак, класс точности реле этого CT будет 340 — 41,8 ~ 298 В. Из соображений консерватизма этот блок можно было бы рассчитать на 280 В, или C280. С дискретными классами в стандарте это будет трансформатор тока C200.

 

Одним из аспектов, который это иллюстрирует, является то, что практические единицы не попадают четко в классы точности в стандартах (C100, C200, C400 и т. д.). На самом деле значения редко попадают в такой класс, как C100. Напряжение на клеммах вторичной обмотки обычно падает выше номинального значения одного класса, но не достигает номинального значения следующего класса. Пользователь может получить больше информации о возможностях CT, чем это предусмотрено отдельными классами в стандарте. Вот почему Siemens публикует данные о точности реле для трансформаторов тока, используемых в наших распределительных устройствах с металлическим покрытием, с использованием фактического напряжения класса точности, в данном случае C280, а не просто C200.

IEC 61869-2 классы точности защиты (ретрансляции)

Схема классификации IEC 61869-2 существенно отличается от схемы IEEE C57. 13, но поскольку физика, лежащая в основе, одинакова, две системы могут коррелировать хотя бы частично.

 

Согласно IEC класс трансформаторов тока, представляющий интерес для данного обсуждения, — это защитные трансформаторы тока класса P. Классы номинальной мощности в IEC: 5, 10, 15, 20 и 30, где число представляет выходную мощность нагрузки в ВА при номинальном вторичном токе. Предпочтительными классами точности являются 5P (максимальная погрешность 5 %) и 10P (максимальная погрешность 10 %). Наконец, IEC имеет предельный коэффициент точности (ALF), который указывает кратность номинального вторичного тока, при котором применяется класс точности. Типичное значение ALF равно 10, также доступны значения 20 и 30. Таким образом, полная спецификация точности для конкретного трансформатора тока может составлять 20 ВА класса 5P10, что означает трансформатор с погрешностью менее 5 процентов при 10-кратном номинальном токе с выходной нагрузкой 20 ВА.

 

МЭК обсуждает характеристику возбуждения и определяет ее как «. ..графическое или табличное представление взаимосвязи между действующим значением тока возбуждения и синусоидальным напряжением, приложенным к вторичным клеммам трансформатора тока, первичной и другие обмотки с разомкнутой цепью в диапазоне значений, достаточном для определения характеристик от низких уровней возбуждения до 1,1-кратной ЭДС точки перегиба».

 

По сути, это такой же способ, как кривая вторичного возбуждения получается для трансформаторов в соответствии с IEEE C57.13. В дополнение к определению характеристики возбуждения таким образом трансформаторы тока с малым реактивным сопротивлением утечки проверяются на точность в соответствии с IEC. Способ тестирования по стандартам IEEE практически такой же. Таким образом, напряжение вторичной обмотки получают при испытаниях трансформаторов как IEEE, так и IEC практически одинаковым образом.

 

Но как определяется некоторая эквивалентность или соответствие между требованиями к точности IEC и IEEE?

 

Во-первых, необходимо понять компоненты обозначений точности МЭК.

 

  • Первым элементом обозначения IEC является номинальная мощность.
  • Второй элемент обозначения IEC (значение перед буквой P) понять несложно. 5 обозначает 5-процентную допустимую ошибку, тогда как 10 обозначает 10-процентную допустимую ошибку.
  • Последним элементом обозначения IEC является ALF. Обозначение 10 указывает, что предел точности применяется при 10-кратном номинальном токе.

Если теперь преобразовать эти понятия в термины, используемые в IEEE, то будет видно следующее:

  • Номинальная мощность эквивалентна указанию вторичной нагрузки. Выходная мощность представляет собой квадрат номинального тока, умноженного на нагрузку в омах (Ом), или для номинального тока 5 А, умноженного на 25-кратную нагрузку.
  • Для трансформатора тока IEEE C57.13 допустимая ошибка всегда составляет 10 процентов. Однако в IEEE вторичная нагрузка имеет угол импеданса 60 градусов, тогда как в IEC вторичная нагрузка является чисто резистивной. Как следствие, трансформатор тока IEEE с погрешностью ограничения 10 процентов при нагрузке IEEE будет иметь погрешность ограничения 5 процентов при резистивной нагрузке IEC. Следовательно, в терминах IEC точность соответствует классу 5P, а не 10P.
  • Для трансформатора тока IEEE C57.13 ALF всегда равен 20.

Теперь анализируются классы точности ретрансляции IEEE C57.13 и данные о нагрузке, представленные в таблице 1 ранее в этом выпуске, и извлекается столбец напряжения вторичной клеммы вместе со столбцом импеданса, эквивалентные точности IEC соответствуют классам точности IEEE. можно построить в таблице 2.

Рисунок 2: Пример кривой вторичного возбуждения

Мы также видим, что номинальная мощность в IEC равна ВА, рассчитанной для трансформаторов тока IEEE C57.13, как показано в последнем столбце таблицы 1 в этом выпуске TechTopics.

 

Трансформаторы тока 1 А по сравнению с трансформаторами тока 5 А

Как это изменилось для трансформатора тока с номинальным вторичным током 1 А вместо 5 А? В этом случае вторичное бремя увеличивается в (I5/I1)2 = (5/1)2 = 25 раз по сравнению с данными, приведенными в таблице ранее в этом выпуске TechTopics. Так, например, трансформатор тока C100 с вторичным током 5 А рассчитан на основе вторичной нагрузки 1 Ом, тогда как трансформатор тока C100 с вторичным током 1 А рассчитан на основе вторичной нагрузки 25 Ом. Выходная мощность ВА в любом случае равна I2 x нагрузка или 25 ВА для данного примера.

 

Изменение номинального вторичного тока также изменяет расчет точности реле C. Рассмотрим ТТ 500:1 на кривой вторичного возбуждения, показанной на рис. 2.

 

Напряжение на клеммах вторичной обмотки определяется как 20-кратное значение номинального тока вторичной обмотки или 20 А для ТТ с вторичным током 1 А. Ток ошибки 10 процентов, таким образом, будет 2 А. Напряжение на кривой при токе возбуждения 2 А составляет около 570 В. Вторичное сопротивление ТТ составляет 3,9.2 Ом. Напряжение, «теряемое» в самом ТТ, составляет 20 А х 3,92 Ом ~ 79 В. Следовательно, класс точности данного трансформатора тока 570 – 79 = 491; для консерватизма мы оцениваем этот трансформатор тока по точности реле С400.