| Chování transformátorů při zkratu z německého originálu de, 23-24/2004, upravil Ing. Josef Košťál, redakce ELEKTRO Někdy se lze v praxi setkat s jevem, jehož původ nemusí být hned zcela jasný nebo jeho příčina správně pochopena. Sem patří i následující případ se třemi měřicími transformátory proudu stejného typu, které byly jako ochranné transformátory zapojeny na odbočce elektrického spotřebiče v třífázové síti s frekvencí 50 Hz. Při třípólovém zkratu se měl na této odbočce objevit zkratový proud Ik3f = 1 kA a údajně mělo v důsledku reziduálního proudu s frekvencí 150 Hz zaúčinkovat relé zapojené na střední vodič. Ochranné transformátory proudu se používají k řízení ochranných relé, jejichž úkolem je při nadproudu oddělit sériově připojené proudové okruhy. Spolehlivé fungování ochranného relé vyžaduje proporcionální přenosové vlastnosti transformátoru proudu, takže dimenzování transformátoru proudu musí být natolik dostatečné, aby mohl být zajištěn proporcionální přenos proudu až do pětinásobku primárního jmenovitého proudu. Teče-li středním vodičem za normálních podmínek značně velký proud s frekvencí 150 Hz, jde o proud třetí harmonické. Nicméně proudy vyšších harmonických nevznikají v napájecím zdroji sítě, ale naopak v napájených, tzv. nelineárních zátěžích, kde tečou proudy vyšších harmonických „proti proudu„. Již popsané elektrické spotřebiče zde totiž do určité míry suplují roli měničů, které zčásti přeměňují napájecí proud na proudy jiných (vyšších) frekvencí a těmito proudy zpětně napájejí síť – pracují tedy částečně jako zdroje do sítě. Jestliže tyto proudy při normálním provozu nevyvolávají zaúčinkování ochranného relé středního vodiče, při zkratu k tomu není už vůbec žádný důvod. Jinými slovy, zkrat nelineárních (zkreslujících) zátěží nepředstavuje fyzikálně žádný důvod k několikanásobnému zvýšení emisích proudů s vyššími harmonickými. Aby k tomu mohlo dojít, musely by být tyto zátěže napájeny adekvátně větším proudem s frekvencí 50 Hz. V případě zkratu je tomu však spíše naopak, neboť stagnuje proudové napájení zátěže, takže již sotva může docházet k přeměně proudu jedné frekvence na proudy vyšších frekvencí. V tomto okamžiku také poklesne celkové napětí na síťových prvcích, tj. kabelech, vedení a transformátorech, jejichž impedance nakrátko představuje lineární prvky, a proudy vyšších harmonických tak vlastně zanikají. |
