отікає в силовому ланцюзі.
При розмиканні вторинної обмотки зникає струм I2, а, отже, і потік Ф2.Результірующій потік Ф0 у відповідності з виразом (1.1) зростає до первинного потоку Ф1. Через невеликого перерізу магнітопроводу, обраного по потоку Ф0, відбувається насичення муздрамтеатру. Форма магнітного потоку з синусоїдальної Ф0 (рис. 1.2) стає трапеціїдальной Ф0ХХ.
Величина напруги на висновках вторинної обмотки пропорційна швидкості зміни магнітного потоку ФО (ФОХХ)
. (1.2)
Звідси при розмиканні вторинної обмотки форма напруги на її висновках стає шпилястий. Значення напруги на розімкнутої вторинній обмотці при великому робочому струмі може досягати декількох кіловольт.
Забороняється розмикати вторинну обмотку трансформатора струму під навантаженням. Висока напруга небезпечно для персоналу і, крім того, може привести до пошкодження ізоляції трансформатора струму. Через насичення сердечника великим магнітним потоком відбувається його перегрів. Пошкодження трансформатора струму може викликати замикання в первинному ланцюзі. При необхідності провести перемикання в схемі під струмом попередньо закорачівающего вторинну обмотку трансформатора струму.
.2 Похибки трансформатора струму
Коефіцієнт трансформації трансформатора струму визначається наступним чином. Під впливом протікають по обмотках струмів, в первинній обмотці діє магнитодвижущая сила
1=I1 · W1, (1.3)
а у вторинній обмотці -
2=I2 · W2. (1.4)
У разі ідеального трансформатора струму при відсутності втрат енергії в трансформаторі і в навантаженні магніторушійних сили F 1 і F 2 рівні між собою. У цьому випадку
1 · W 1=I 2 · W 2, (1.5)
звідси коефіцієнт трансформації дорівнює:
. (1.6)
На векторній діаграмі (рис.1.3) показані струми I1 і I0, а також I2ПР., повернений на 1800 і наведений за величиною з урахуванням коефіцієнта трансформації до первинного току. Струм намагнічування I0 визначає втрати енергії в осерді трансформатора струму, тобто його похибку.
Розрізняють два види похибки: а) струмовий; б) кутову.
Струмова похибка - це виражене у відсотках відношення різниці між наведеним вторинним струмом і первинним струмом до первинного току
. (1.7)
Кутова похибка - це кут? між первинним струмом I1 і поверненим на 1800 вектором I2. Кутова похибка вважається позитивною, якщо вектор вторинного струму випереджає вектор первинного струму.
На величину струмового та кутовий похибки трансформатора струму впливають:
а) матеріал і розміри сердечника;
б) число первинних ампер-витків;
в) опір вторинної обмотки
г) величина первинного струму.
Якість матеріалу муздрамтеатру визначається втратами на вихрові струми і гістерезис на одиницю об'єму матеріалу. Якість матеріалу муздрамтеатру характеризує крива намагнічування (ріс.1.4.а). У точці М магнітна проникність ? має найбільше значення. Отже, при напруженості магнітного поля Н, відповідного точці М, в муздрамтеатрі будуть найменші втрати і найбільша точність трансформатора струму. Величина напруженості магнітного поля залежить від первинного струму I1. Магнитопровод виготовляється з електротехнічної холоднокатаної сталі, пермаллоя або аморфного заліза.
На рис 1.4.б показані залежності струмового f і кутовий похибки? від величини первинного струму I1 та вторинної навантаження Z2.
При зростанні величини вторинної навантаження (Z2.2 gt; Z2.1) відбувається збільшення струмового та кутовий похибок.
Способи зменшення похибок:
а) збільшення первинних ампер-витків;
б) збільшення перетину сердечника;
в) зменшення середньої довжини магнітопроводу;
г) поліпшення магнітних властивостей осердя;
д) зменшення опору вторинної навантаження;
е) підгонка витків.
Повний рівняння магніторушійних сил трансформатора струму має вигляд
1 · W1=I2 · W2 + I0 · W1. (1.8)
З цієї формули випливає, що
1 · W1 gt; I2 · W2. (1.9)
Отже, струм I2 необхідно збільшити для коригування втрат в трансформаторі струму. У трансформаторі струму виконується наближене рівність магніторушійних сил I1 · W1? I2 · W2. При зменшенні числа витків вторинної обмотки W2 збільшується вторинний струм I2. Це називається підгонка числа витків трансформатора струму з метою підвищення його точності. Струмова і кутова погрішності на відміну від графіків на рис. 1.4, б зменшуватися і знаходитимуться в допустимої області похибок, показаної на рис. 1.5 [3]. Характерна форма струмового та кутовий похибки показана пунктирною лінією.
Класи точності трансформатора струму: 0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5; 1; 3; 5Р; 10Р. Як ви...
