Danas je nabavljen laboratorijski strujni mjerni transformator oznake Ti 44 njemačkog proizvođača Hartmann & Braun vjerojatno iz 1960-tih godina.
Tvrtka Hartmann & Braun (H&B) osnovana je 1882. godine kao nasljednica dotadašnje proizvodne radionice pod nazivom „Optische Anstalt, physikalisch astronomische Werkstätte“ u vlasništvu Eugena Hartmanna, a koja se bavila proizvodnjom optičkih uređaja te mehaničkih i geodetskih instrumenata. Te 1882. godine Hartmann je ostvario partnerski odnos sa Wunibald Braunom (brat njemačkog fizičara Karla Ferdinanda Brauna, konstruktora prvog osciloskopa sa CRT cijevi i dobitnika nobelove nagrade za fiziku temeljem zasluga u razvoju bežične telegrafije), a težište razvoja i proizvodnje je ubrzo stavljeno na električne mjerne instrumente. Tijekom 2. svjetskog rata Hartmann & Braun bila je vrlo važna njemačka tvrtka i zapošljavala je oko 1000 radnika s time da se još oko 340 žena uglavnom iz Ukrajine, Rusije i Bjelorusije koristilo kao prisilna radna snaga. Pri kraju rata dio pogona tvrtke uništen je u savezničkim bombardiranjima, a dio je privremeno oduzet od strane američke vojske. Nakon 1950-ih godina tvrtka se polako oporavlja i okreće svjetskom tržištu te samostalno posluje sve do 1999. godine kada je pripojena ABB koncernu.
Strujni mjerni transformatori kao što sama riječ govori transformiraju mjernu struju na vrijednost koja prikladna za mjerenje nekim ampermetrom. Omjer transformacije je pri tome konstantan i poznat. Mjerni transformatori se obično koriste za mjerenje vrlo visokih struja gdje bi upotreba shunta bila nepraktična zbog velikih gubitaka na njemu. Osim toga, mjerni transformatori galvanski odvajaju mjerni krug od kruga na kojem se vrši mjerenje. Postoji više tipova i tehničkih rješenja izvedbe strujnih mjernih transformatora ovisno o namjeni, maksimalnim primarnim strujama i maksimalnim pogonskim naponima. Jedno od rješenja koje se često susreću su strujna mjerna kliješta (vidi objave za strujna kliješta Arcos Tong Test, Iskra PK 210, AMPROBE Model RS-3).
Za strujni mjerni transformator H&B Ti 44 nemamo nikakve podatke pa krenimo od onog što se može iščitati na prednjoj ploči.
Vidimo da naš transformator ima više strujnih područja koja se odabiru priključkom na odgovarajuće stezaljke, a to je karakteristika mjernih transformatora koji se upotrebljavaju za laboratorijska mjerenja, odnosno za proširenje strujnih mjernih opsega postojećih ampermetara.
Primarne stezaljke strujnog mjernog transformatora označavaju se velikim slovima “K” i “L”, a sekundarne stezaljke malim slovima “k” i “l”. To u našem slučaju znači da stezaljke “k” i “l” pripadaju sekundarnom namotaju transformatora i na njih se spaja ampermetar mjernog opsega 5 A. Na primarne stezaljke K, L1 i L2 pak se spaja krug kojem mjerimo struju i to samo do 50 A:
- K – L1 za mjerenje struja do 15 A
- K – L2 za mjerenje struja do 50 A
Za veće struje nije prikladno prekidati žicu radi spajanja preko stezaljki nego se žica na kojoj mjerimo struju samo provlači kroz otvor transformatora na središnjem dijelu čiji su ulaz i izlaz označeni sa “K” i “L”. Tako sama žica kojoj mjerimo struju čini primarni namotaj mjernog transformatora. Što se žica više puta omota oko jezgre transformatora to će inducirana struja na sekundar biti veća i moći se mjeriti manje struje:
- 6 namotaja kroz jezgru transformatora – mjerni opseg do 100 A
- 5 namotaja kroz jezgru transformatora – mjerni opseg do 200 A
- 4 namotaja kroz jezgru transformatora – mjerni opseg do 300 A
- 3 namotaja kroz jezgru transformatora – mjerni opseg do 400 A
- 2 namotaja kroz jezgru transformatora – mjerni opseg do 500 A
- 1 namotaja kroz jezgru transformatora (samo prolaz kroz otvor) – mjerni opseg do 600 A
Sve navedeno ispisano je i na prednjoj ploči mjernog transformatora.
Na slikama se vidi primarni namotaj mjernog transformatora za mjerenje struja do 50 A. S obzirom da se strujni mjerni transformator jednako kao i svaki drugi ampermetar spaja serijski u strujni krug, onda mjerni namotaj čini svega nekoliko namota debele žice.
Ispod primarnog namota nalazi se sekundarni namotaj koji se sastoji od više namota tanje žice i na njega se spaja ampermetar, u našem slučaju opsega do 5 A. Za mjerenje struja većih od 50 A pak se ne koristi interni primarni namotaj nego se primarni namotaj načini od same žice kojoj mjerimo struju tako da se ista jednom ili više puta provuče kroz središte jezgre mjernog transformatora.
Mjerni transformatori su jednostavne naprave i zapravo se ne razlikuju od bilo kojeg drugog transformatora. Tko je u školi slušao elektrotehniku vjerojatno mu je odmah bilo jasno kako funkcioniraju strujni i naponski mjerni transformatori. Međutim, rijetko tko je imao prilike vidjeti u živo, mjeriti ili rastaviti jedan takav transformator za visoke struje. Stoga smo ovdje našli za shodno malo osvježiti znanje i objaviti barem slike vanjske i unutrašnje izvedbe jednog takvog mjernog transformatora 🙂