Токтық трансформатордың (ТТ) жұмыс істеу принципі, қолданылуы және метрологиялық сипаттамалары.

Кернеуі 600В асатын айнымалы токтың желілеріндегі токтың шамасын ө лшеу ү шін арнайы жасалғ ан масштабтық тү рлендіргіштер қ олданады. Оның бірі токты ө лшеуіш трансформаторлар.(ТТ) Кернеуі 3кВ асатын айнымалы токтың кернеуін ө лшейтін тү рлендіргішке арнайы жасалғ ан кернеуді ө лшеуіш трансформаторлар жатады (КТ).

Кернеу мен токты ө лшеуіш трансформаторлардың кү шті токты техникада энергияжабдық тауда қ олданудың екі себебі бар. Біріншіден; оны жай есептеумеуде тү сінуге болады. Мысалы, кернеуі 150 кВ электр желісін 500В арналғ ан электрмагниттік аспаппен бақ ылау керек дейік. Егер бұ л аспаптың ө зінің номиналдық кернеуінде пайдаланатын тоғ ы 10мА болса жә не қ осымша кедергінің пайдаланатын қ уаты 1, 5кВА болады екен. Бұ л ө лшеу тә сілінің пайдаланудағ ы қ ұ нсыздығ ынан басқ а тағ ы бір жағ дай ың ғ айсыздық туғ ызады. Ол ө лшеу кезінде пайда болатын жылулық. Егер ө лшеуіш аспаптар тарату қ алқ анда тығ ыз орналасса бұ л жылулық ө се-ө се ө ртке айналып кетуі мү мкін. Сондық тан ө лшеуіш трансформаторлар қ олданылады. Олардың шығ ыны аз, КПД-сі 100 жетеді. Екінші себебі, ө лшеуіш трансформатор ө лшеуіш аспапты басқ ы электржелісінен гальваникалық дарақ тайды, жұ мысшы операторларғ а қ ауіпсіздік туғ ызады.

Токты ө лшеуіш трансформатолар айнымалы токтың тарату қ ұ рылғ ыларында мына тө менгі аспаптардың токтық тізбектерін жабдық тау ү шін қ олданылады: амперметрлерді, ваттметрлерді, фазаметрлерді жә не қ уатты тү рлендіргіштерді.

Токтық трансформатрлар (ТТ) электромагниттік электр аппараты болып саналады. Олар бірінші токты I₁ екінші токқ а I₂ біркелкі (бір сызық пен) тү рлендіру ү шін қ олданады. Оның екінші тоғ ы I₂ стандартты шамада 5А болады. 6.1 суретте ТТ-ның конструкциясы жә не оны қ осу схемасы келтірілген.

ТТ-ның токты тү рлендіру ә рекеті номиналдық трансформациялау коэффициенті арқ ылы кө рсетіледі

(6.1)

мұ ндағ ы: W ₁ – бірінші орамадағ ы орамның саны (1, 2,...п);

W ₂ – екінші орамадағ ы орамның саны;

I _{1 ном} – бірінші номиналдық ток (10; 15; 20;... 40000А);

I_2ном – екінші номинальдық ток (1, 2, 5А).

а)

а) қ ұ ралу принципі: 1 – электр желісі, бірінші орама; 2 – оқ шаулатқ ыш; 3 – ө зекше; 4 – екінші орама.

б) қ осу сұ лбасы: Л₁, Л₂ – бірінші қ ысқ ыштар; И1, И2 – екінші қ ысқ ыштар; РА – жұ мысшы амперметр.

6.1 Сурет – Бірорамдық ө лшеуіш ТТ

ТТның қ ателіктері нормаланғ андық тан оларды ө лшеуіш трансформаторлар деп атайды:

а) токтық қ ателігі ₁ = (I₂K_тн – I₁) I₁100%; (6.2)

ә) бұ рыштық қ ателік Ө ₁ (6.2 сурет), (рад; град).

6.2 Сурет – Бұ рыштық қ ателік

Осы қ ателіктердің дең гейіне қ арай ТТ ә ртү рлі дә лдік кластарғ а бө лінеді: 0, 2; 0, 2S; 0, 5 и 0, 5S (6.1. кесте)

Номинальдық жү ктеме деп екінші тізбектегі барлық кедергіні айтады, онда Cos = 0, 8 болу керек.

Дә лдік класс жү ктеменің шамасы 25 тен 100% дейін ө згергенде рұ қ сат етілген қ атенің пайызын кө рсетеді (6.1 кесте).

6.1 кесте – Тоқ тық трансформатордың рұ қ сат етілген қ ателіктері

Токтық трансформаторғ а ө лшеуіш аспаптарды бірінен кейін бірін қ осуғ а болады, бірақ бұ л кезде екінші орамдағ ы токтың шамасы кө п ө згермеу керек. Қ осқ ан ө лшеуіш аспаптың саны кө п болуы мү мкін, бірақ олардың қ осынды жү ктемесі завод кө рсеткен трансформатордың номиналдық жү ктемесінен артпау керек.

Токтық трансформатордың жү ктемесі деп оның екінші орамасына қ осылғ ан барлық кедергілердің қ осындысын айтады. Оғ ан токты алып келетін сымдардың да кедергілері кіреді. Трансформатордың жү ктемесі Ом арқ ылы кө рсетіледі жә не қ уаттың коэффициенті де беріледі. Сү йтіп токтың трансформаторғ а қ осылғ ан аспаптардың жалпы кедергісі оның номинальдық жү ктемесінен аспау керек. Егер бірінші орамада токтың кү ші ө згермесе, екінші орамада да токтың кү ші онша ө згермейді. Бұ л кезде басты қ ателіктің шамасы дә лдік кластың шамасынан аспауы керек. Бұ л жағ дай тек қ ана токтық трансформатордың қ ысқ а тұ йық талу режимде істегенде ғ ана болады. Трансформатор бұ л режимде істегенде бірінші орамдағ ы токтың кү шінен пайда болғ ан ө зекшедегі магнит ө рісі қ арама-қ арсы бағ ытталғ ан екінші орамдағ ы токтан пайда болғ ан магнит ө рісі мен тепе-тең. Тек қ ана аз шамалы магнит ө рістерінің айырмашылығ ы қ алады, бірақ оның шамасы екінші магнит ө рістен ең болмағ анда 100 есе аз. Ө зекшенің кө лемі осы магнит ө рістерінің айырмашылығ ына сә йкес алынады.

Егер трансформатордың екінші орамының ұ штары еш нә рсеге қ осылмай ашық болса, бірінші токтан пайда болғ ан барлық магниттік ө ріс ө зекшені жү ктемелейді. Сондық тан ө зекше қ атты қ ызады, трансформатор жұ мыстан шығ ып қ алуы мү мкін. Трансформатордың екінші орамасында трансформациялық коэффициентке сә йкес ө мірге қ ауіпті жоғ ары кернеу пайда болады. Сондық тан ө лшеуіш аспаптар тіркелген тізбекті тек қ ана 2 жағ дайда ажыратуғ а болады, олар: қ ашан трансформатордың екінші орамасы қ ысқ а тұ йық талғ ан, не трансформатордың бірінші орамында ток жоқ. Осы себептен трансформатордың екінші орамына сақ тандырғ ыш қ ойылмайды.