3 Измерительные трансформаторы
Трансформаторы напряжения
Измерительный трансформатор напряжения (ТН)
применяется при измерениях в сетях переменного тока напряжением свыше 220 В. ТН
представляет собой понижающий трансформатор с таким соотношением витков в первичной
и вторичной обмотках, чтобы при номинальном первичном напряжении вторичное
напряжение составляло 100В.
ТН работает в режиме, близком к режиму
“холостого хода”, т.е. I2 = 0. Класс точности прибора зависит от выбора рабочей
точки на петле гистерезиса (Bm=0,1….0,2 Тл , I1 » I0). Для этого увеличивают количество витков первичной
цепи. Соотношение витков в трансформаторе подбирается таким образом, чтобы
получить во вторичной цепи U=100 B. Для обеспечения надежной работы ТН обязательно
заземляется вторичная цепь и корпус трансформатора. Система уравнений для
трансформатора имеет вид:
Так как U1 = -E1 , U2 = E2НОМ, то
напряжение в первичной обмотке определяется выражением:
Трансформатор
тока
Измерительный
трансформатор тока (ТТ) применяется для включения
амперметров и обмоток тока ваттметров, счетчиков энергии и фазометоров
в цепях переменного тока, чаще всего в сильно точных (с большим значением
тока).
ТТ работает в режиме, близком к “короткому замыканию”.
Первичная обмотка ТТ выполняется из провода большого
сечения и включается в сеть последовательно (количество витков первичной цепи
равно1). Вторичная обмотка - многовитковая.
Уравнение МДС имеет вид: I1W1 + I2W2 = I0W1;
Точность тока
измерительной цепи определяется выбором точки на петле гистерезиса (Bm=0,1…0,2Тл, I0 =0). Количество витков во вторичной цепи подбирается
таким образом, чтобы во вторичной цепи
протекал ток 5 А, откуда
Данный трансформатор
является опасным при эксплуатации, так как нельзя размыкать вторичную цепь под
нагрузкой. При размыкании цепи произойдет рост потерь в магнитопроводе
в квадратичной зависимоти (В2),
что приведет к пробою изоляции и обслуживающий персонал может попасть под
высокое напряжение.