Наша сеть партнеров Banwar
2. Трансформатори струму.
Трансформатори струму (Т T на Мал. 2-74 ) Також виконуються у вигляді двообмоткових трансформаторів. Їх первинна обмотка включається в ланцюг послідовники з споживачами, ток яких треба перевірити; у вторинну обмотку включаються амперметр, реле, а при вимірюванні потужності і енергії - струмові котушки ваттметра і лічильника. Всі прилади у вторинному ланцюзі з'єднуються послідовно.
За допомогою трансформатора струму ланцюг приладів електрично відокремлюється від первинної ланцюга і вторинна обмотка надійно заземлюється, що необхідно, якщо первинна обмотка включається в ланцюг високої напруги.
Ставлення струмів трансформатора струму практично дорівнює зворотному відношенню чисел витків: Останнє зазвичай підбирається таким чином, щоб при номінальному первинному струмі I 1н номінальний вторинний струм дорівнював 5 або 1 А. При великих значеннях I 1н часто вибирається w 1 = l. Виходить в цьому випадку одновиткового трансформатор струму. Тут первинної обмоткою служить шина (або круглий провідник), яка проходить всередині сердечника; на осерді поміщається вторинна обмотка з числом витків w 2.
Дослідження трансформатора струму може бути проведено за допомогою схеми заміщення ( Мал. 2-17 ) Або рівнянь напрузі і струмів ( 2-41 ), ( 2-42 ) І ( 2-43 ).
З цих рівнянь випливає:
, (2-188)
де - опір навантаження (всіх послідовно з'єднаних приладів), приведене до числа витків первинної обмотки.
рівність ( 2-188 ) Показує, що ставлення струмів буде тим ближче до зворотного відношенню чисел витків, чим менше і в порівнянні з Z 12. Тому прагнуть до зменшення суми ( + ) І збільшення Z 12. Останнє, як відомо, залежить від індуктивного опору взаємної індукції x 12 для збільшення якого треба знизити магнітне опір головному по току в сердечника трансформатора, що досягається за рахунок зменшення його насичення.
При трансформаторах струму розрізняють наступні похибки вимірювання:
струмовий похибка
і кутову похибку d i, (що дорівнює розі зсуву по фазі між і (D i вимірюється в хвилинах і приймається позитивним, коли випереджає ). Струмова і кутова погрішності змінюються зі зміною струму I 1 і . Тому при точних вимірах бажано мати калібрувальні криві: fi,
Залежно від похибок згідно ГОСТ розрізняються п'ять класів точності трансформаторів струму 0,2; 0,5; 1; 3 і 10.
Наведена мова цифр вказують допустиму для даного класу струмовий похибка у відсотках при номінальній первинній струмі. Кутова похибка при тому ж первинному струмі не повинна бути відповідно більше 10, 40 і 80 хвилин для перших гріх класів; для класів 3 і 10 вона не нормується.
Первинні номінальні струми стандартизовані в межах 5 15000 А. Вторинні номінальні струми мають два стандартних значення: 5 і 1 А. При струмі 5 А загальний опір навантаження коливається в межах 0,2 2 Ом, а при струмі I А - 5 30 Ом.
Трансформатори струму повинні бути механічно досить міцними, щоб витримати електродинамічні впливи, що виникають при аварійному підвищенні первинного струму.
Особливістю трансформатора струму на відміну від трансформатора напруги є те, що його магнітний потік при постійному струмі в первинній обмотці і змінному опорі навантаження буде змінюватися. При великому опорі навантаження магнітний потік трансформатора струму може вік до надмірного значення. Режим роботи при розімкнутої вторинної обмотки слід вважати аварійним, так як при цьому магнітний потік і індукція в осерді матимуть найбільші значення, що призведе не тільки до великого збільшення магнітних втрат і, отже, нагрівання трансформатора, а й до значного зростання напруги на розімкнутих затискачах вторинної обмотки. У цьому, випадку магнітний потік буде створюватися тільки струмом I 1 (при відсутності розмагнічуючого вторинного струму I 2) і напруга вторинної обмотки може досягти небезпечних значень. Слід тут враховувати, що небезпечним є максимальне значення напруги, а воно внаслідок уплощения кривої потоку [см. криву Ф = f (t) при синусоидальном намагнічуватися струмі на Мал. 2-42 ] Може значно зрости: наприклад, у многовіткових трансформаторів струму відношення максимальної напруги до діючого часто виходить рівним 2 2,5, а не як при синусоїдальної кривої напруги.
Крім того, намагнічування сердечника трансформатора струму в режимі розімкнутої вторинної обмотки при подальшому його використанні через залишкового магнетизму може давати великі похибки у вимірюваннях, які не відповідають його калібрувальним кривим.
продовження