Измерительные трансформаторы
Измерительные трансформаторы используются в цепях переменного тока для расширения пределов измерения устройств.
Помимо этого, использование измерительных трансформаторов в установках большого напряжения делает обслуживание устройств надёжным, поскольку трансформаторы разрешают отделить устройства от цепей большого напряжения, в которых производятся измерения.
Посредством трансформаторов громадные значения электрических размеров возможно измерять устройствами, имеющими маленькие пределы измерения и относительно низкую прочность изоляции.
Измерительные трансформаторы делятся на тока и трансформаторы напряжения.
Стандартные трансформаторы тока промышленной звуковых частот и частоты 1000, 2500 и 8000 гц вычислены на включение устройств с номинальным значением тока 5 а. Трансформаторы напряжения вычислены на устройства с номинальным напряжением 100 в. Вероятно изготовление измерительных трансформаторов и на частоты радиодиапазона.
Мысль устройства измерительных трансформаторов та же, что и силовых. Трансформатор складывается из двух изолированных друг от друга обмоток — первичной и вторичной с числом витков соответственно Wi и w2, намотанных на неспециализированный замкнутый сердечник из листовой электротехнической стали.
Под влиянием тока, протекающего по первичной обмотке, в сердечнике создается переменный магнитный поток, что, пронизывая обмотки, индуктирует в них соответствующие э. д. с. Потому, что вторичная обмотка замкнута на сопротивление измерительного прибора, то в цепи последнего будет протекать ток, пропорциональный измеряемой величине.
По схеме включения в измеряемую цепь, по условиям и конструкции работы трансформаторы напряжения и трансформаторы тока значительно отличаются друг от друга.
Первичная обмотка трансформатора тока имеет несколько витков толстой проволоки, кабеля либо шины. Кое-какие конструкции не имеют первичной обмотки. Ее роль делает пропускаемый через окно трансформатора провод (шина, кабель), ток в котором подлежит измерению.
Вторичная обмотка, имеющая относительно много витков проволоки, намотанной на тороидальный сердечник, замкнута на амперметр с малым сопротивлением.
В случае если при неизменном токе увеличивать сопротивление вторичной цепи, то как ток, так и вторичные ампервитки будут уменьшаться, а намагничивающие ампервитки и магнитный поток будут возрастать. При размыкании вторичной цепи вторичные ампер-витки равны нулю, а намагничивающие ампервитки будут равны первичным ампервиткам.
В этом случае магнитный поток в сердечнике будет намного больше обычного потока, на что вычислен этот трансформатор. Утраты в стали смогут возрасти до больших значений, могущих привести к чрезмерному нагреву сердечника.
Иначе, громадный магнитный поток будет индуктировать во вторичной обмотке большую э. д. е., могущую достигнуть страшных для жизни значений и привести к пробою изоляции. Исходя из этого вторичная обмотка трансформатора тока неизменно должна быть замкнута или на малое сопротивление прибора, или накоротко.
Измерительные трансформаторы напряжения по внутреннему устройству и внешнему виду слабо отличается от силовых трансформаторов маленькой мощности.
Первичная обмотка трансформатора напряжения наматывается узким проводом и складывается из солидного числа витков. Вторичная обмотка с меньшим числом витков замкнута на вольтметр, владеющий’ громадным сопротивлением.
Исходя из этого обычным режимом работы трансформатора напряжения есть режим холостого хода.
В отличие от трансформаторов тока, в трансформаторах напряжения ток первичной обмотки зависит от сопротивления вторичной цепи, исходя из этого замыкание вторичной обмотки трансформатора напряжения на малое сопротивление либо накоротко ведет к чрезмерному повышению тока в обеих обмотках и разрушению их. Для защиты трансформаторов напряжения от маленьких замыканий присоединение их к сети должно осуществляться через плавкие предохранители.
Главными чертями измерительных трансформаторов являются номинальные значения первичных и вторичных размеров, номинальная мощность, номинальная частота и класс точности.
Отношение номинального значения первичной величины к номинальному значению вторичной величины именуется номинальным коэффициентом изменения. Это отношение указывается заводом на щитке трансформатора в виде дроби, к примеру, для трансформатора тока 500/5 а; для трансформатора напряжения
Настоящий коэффициент изменения только примерно равен номинальному. Он изменяется в некоторых пределах с трансформацией режима работы трансформатора.
Относительная разность номинального и настоящего коэффициентов изменения именуется погрешностью в коэффициенте изменения (чп).
Не считая погрешности в коэффициенте изменения, измерительным трансформаторам характерна угловая погрешность, воздействующая на показания устройств, учитывающих не только величины, но и напряжения фаз и соотношение тока (ваттметры, фазометры).
Угловой погрешностью трансформатора именуется угол между вектором первичной величины и развёрнутым на 180° вектором вторичной величины, К примеру, в трансформаторе тока угловая погрешность определяется углом между вектором тока U и развёрнутым на 180° вектором тока h- Угловая погрешность возможно хорошей и отрицательной; погрешность считается хорошей, в случае если развёрнутый на 180° вектор вторичной величины опережает вектор первичной величины.
Измерительные трансформаторы, подобно измерительным устройствам, делятся по допустимым размерам погрешностей на пара классов. Трансформаторы тока по ГОСТ Эл. 4-40 разделяются на классы 0,2, 0,5, 1, 3 и 10, а трансформаторы напряжения по ГОСТ 1983-43 на классы 0,2, 0,5, 1 и 3.
Во вторичные цепи измерительных трансформаторов возможно включать пара устройств. Так, во вторичную цепь трансформатора тока смогут быть включены последовательно амперметр, последовательная последовательная цепь и цепь ваттметра фазометра.
К трансформатору напряжения параллельно вольтметру подключаются параллельные цепи фазометра и ваттметра.
Помимо этого, во напряжения и трансформаторов вторичные обмотки тока смогут включаться соответствующие обмотки реле.
Суммарная мощность потребления устройств не должна быть больше номинальной мощности измерительного трансформатора.
Номинальная мощность либо номинальное сопротивление нагрузки указывается на щитке трансформатора заводом-изготовителем. Это — кажущаяся мощность, которую возможно получить от трансформатора без утраты точности, соответствующей его классу.
