Antipiretici za djecu propisuje pedijatar. Ali postoje situacije hitne nege groznice, kada dete treba odmah da lek. Zatim roditelji preuzmu odgovornost i primenjuju antipiretičke lekove. Šta je dozvoljeno dijete? Kako možete smanjiti temperaturu kod starije dece? Koji su lekovi najsigurniji?
Trebaće vam
- - ampermetar;
- - Tester;
- - provodnik poznatog preseka iz poznatog materijala;
- - tabela otpornosti.
Upute
Spojite paralelno sa ampermetrom kako biste proširili svoje merne mogućnosti. U ovom slučaju glavna struja prolazi kroz šant, a deo koji treba meriti prolazi kroz ampermetar. Nazivna struja u mreži se izračunava pomoću posebne formule.
Da biste izračunali šunt, saznajte maksimalnu struju koja će se meriti instrumentom. Da biste to uradili, izmerite napon na trenutnom izvoru U u voltima i podelite ga ukupnim otporom struje R u ohmima. Sva merenja treba izvršiti tester, ako je struja konstantna, uzeti u obzir polaritet instrumenta. Nađite nazivnu struju u krugu, podijelite napon za otpor I = U / R. Ispitajte razmeru ampera i saznajte maksimalna struja, koje ga može mjeriti.
Nađite otpor šanta. Za ovu mjeru ampermetar vlastite otpor R1 u oma, i dobiti željeni otpor shunt, dijeljenjem proizvod maksimalne struje koja se može mjeriti instrument I1 i otpor R1 do nazivne struje mreže I (R = (I1 ∙ R1) / I).
Primjer. Potrebno je izmeriti struju u krugu gdje maksimalna vrijednost može da dostigne 20 A. Za ovo se predlaže korišćenje ampera sa maksimalnom mogućom strujom od 100 mA i otpornošću od 200 oma. Otpornost na šantanje u ovom slučaju će biti R = (0,1 ∙ 200) / 20 = 1 Ohm.
Koristite standardne otpornike kao šanke. Ako ih nema, napravite šantu. Za proizvodnju šanki, najbolje je uzeti provodnike od bakra ili drugog materijala sa visokom provodljivošću. Da biste izračunali potrebnu dužinu provodnika šanta, uzmite žicu poznatog odeljka S i saznajte specifičnu otpornost materijala ρ iz kojeg se pravi ovaj uređaj. Zatim, otpor R, pomnožiti sekciji dirigent krst, mjereno u mm², i podijeliti po svojoj otpornosti, izražen u Ohm ∙ mm² / m, uzeti iz posebnih tablica l = R ∙ S / ρ.
Da bi se proizveo ampermetar shunt iz gore primjer bakrene žice 0,2 mm² presjek, zauzme svoje dužine koji se izračunava po formuli L = 1 ∙ 0,2 / 0,0175 = 11,43 m. Isti princip korištenja i preklapanjem bilo kog drugog dijela lanca.
Da bi pronašli nominalni struja za određeni provodnik, koristite posebnu stolu. To ukazuje za koje vrijednosti sile strujaa provodnik može srušiti. Da nađemo nominalni strujaali za elektromotori razni dizajni, koriste posebne formule. Ako se pitanje odnosi na osigurač, onda, saznajući moć za koju se računa, pronađite njegovu nominalu struja.
Trebaće vam
- Za merenja i kalkulacije, uzmite voltmetar, kalibar, tabela zavisnosti nazivne struje na poprečnom preseku, tehnički pasoš elektromotora.
Upute
Definicija nominalne strujaali preko odeljka žice. Odredite materijal od koga se žica pravi. Najčešće su bakarne i aluminijumske žice sa kružnim poprečnim presekom. Izmerite njegov prečnik pomoću čaure, a zatim pronađite površinu poprečnog preseka množenjem kvadrata prečnika za 3.14 i podelom sa 4 (S = 3.14 D² / 4). Odredite vrstu žice (čvrsta, dvožična ili trožična). Nakon toga, na posebnom stolu odredite nominalni struja za ovu žicu. Prekoračenje ove vrednosti će uzrokovati žarenje.
Definicija nominalne strujaali osigurač, na osiguraču, nužno je naznačena snaga na koju se računa sa marginom od oko 20%. Saznajte napon u mreži na kojoj treba umetnuti osigurač, ako nije poznat, izmerite ga voltmetrom. Da nađemo nominalni struja, trebate maksimum izračunati kapacitet osigurač u vatima, podijeljen naponom u mreži u voltima. U slučaju da struja će se povećati više od nominalne vrijednosti, provodnik u osiguraču će se srušiti.
Definicija nominalne strujaali motor Da biste pronašli nominalni struja za konstantni motor strujaa, saznajte svoju nominalnu snagu, napon izvora u kojem je povezan i njegova efikasnost. Ovi podaci trebaju biti u tehničkoj dokumentaciji elektromotora i meriti napon izvora sa voltmetrom. Tada se snaga u vatima deli na napon u voltima i efikasnost u jediničnim frakcijama (I = P / (U η)). Rezultat je nominalni struja u amperima.
Za trofazni motor naizmjenično strujaa pored toga naučiti nominalni faktor snage motora i izračunati nominalno struja po istom metodu, samo rezultat je podeljen nominalnim faktorima snage (Cos (φ)).
Povezani videa
U praksi elektrotehničkih mjerenja, često je neophodno meriti strujnu snagu čija vrijednost prelazi gornju granicu postojećeg ampera. Izlaz iz ove situacije je primena šant na ampermetar. Shunt vam omogućava da promenite dozvoljenu struju za uređaj.
Trebaće vam
- - bakar ili nichrome žica;
- - napajanje sa podesivim izlaznim naponom;
- - ampermetar;
Upute
Za izračun otpora šant koristite sledeću formulu:
Rm = (Ra * Ia) / (I-Ia),
gde je Rm potreban otpor šant; Ra - otpornost navijanja ampera; I - gornja vrednost izmerene struje; Ia je struja ukupne devijacije ampera.
Odredite maksimalnu mernu struju Ia na skali raspoloživog instrumenta. Recimo da je njegova vrijednost 100 μA, a potrebno je izmeriti struju do 25 A.
Odredite vrednost otpornosti navijanja ampera Ra. Može se uzeti iz pasoša uređaja ili se meri sa ohmmetrom sa dozvoljenom greškom. Neka ova vrednost iznosi 1750 Ohm.
Zamijenite dobijene vrijednosti u formulu i dobijete rezultat:
Rš = (1750 * 0,0001) / (25-0,0001) = 0,007 Om
Sada je potrebno odabrati dužinu žice pomoću primjernog ohmmetra. Dobijena vrednost je prilično mala i za proizvodnju šant potreban vam je komad bakarna žica. Bilo bi tačnije koristiti sertifikovani šant sa odgovarajućom vrijednošću otpora.
Ako je u budućnosti neophodno izvršiti merenja sa datom greškom, onda uređaj sa instaliranim šuntom mora biti provjeren u metrološkoj laboratoriji, pošto instalacija šant snižava tačnost merenja.
Page 1
Vanjski šantove su napravljeni kao pojedinca da radi samo sa uređajem za koji se vrši šant i kalibriran da radi sa bilo kojim mjerni uređaj, struja koja je mala u odnosu na šant sadašnjim i pad napona koji je jednak pad napona na šant.
Vanjske šanke su napravljene kao poseban dio i spojene sa uređajem pomoću posebnih žica. Pojedinačni šunt se može koristiti samo sa uređajem koji je kalibrisan ovim šantom.
Vanjske šanke prema ampermetrima moraju biti povezane sa kalibrisanim provodnicima otpornosti, koji zajedno sa uređajem dovrši proizvođač.
Vanjske šanke su podeljene na pojedinačne i kalibrirane. Pojedine šanse se koriste samo za one instrumente sa kojima su direktno diplomirani. U praksi proteklih godina, uređaji sa pojedinačnim šantovima nisu proizvedeni, pošto je montaža šantova u masovnoj proizvodnji uređaja teška.
Spoljne shunts i poseban dodatni otpor su priključeni na uređaje.
Merni instrumenti i spoljne shunts su zamenljivi unutar njihovog tipa.
Posebno poglavlje opisuje spoljne šanse i dodatne otpornosti, koji su sastavni delovi magnetoelektričnih ampermetara i voltmetara.
MERENJE TEKUĆIH TRANSFORMATORA I NAPONA
Shunts.Najjednostavniji mjerni pretvarač struje i napona je šantač, koji je četvorosmerni otpornik. Dva ulazna priključka, kojima se napaja struja Ja , nazvanu struja i dva izlazna priključka iz kojih se napon uklanja U , nazivaju se potencijalom (Slika 1). Potencijalne stezaljke su povezane sa mernim mehanizmom IM-a. Parametri koji karakterišu šanta su nominalna vrijednost ulazne struje Ja i nominalnu vrijednost izlaznog napona U. Njihov odnos određuje nominalni otpor šanta R W, NOM = U NOM / I NOM. Šant takođe može biti
Fig. 1 Šant
smatra se trenutnim deliteljem sa faktorima fisije (šanse)
n = I / I 0 = (R w.n + R 0) / R w, nom
gde Io - struja u mernom mehanizmu; R 0 - otpor mjernog mehanizma, tako da se šantovi koriste za proširenje granica mjerenja strujnih mehanizama. U ovom slučaju, većina izmjerene struje prolazi kroz šant, a manji dio kroz merni mehanizam. Šunci imaju malu otpornost i koriste se uglavnom u DC kola sa magnetoelektričnim mernim mehanizmima. Koristite šantovima sa mjernim mehanizmima drugim sistemima neefikasno jer se mjerenje mehanizmi troše mnogo energije, što je dovelo do značajnog otpora povećanje shunt i stoga kuvelicheniyu njihove veličine i potrošnja energije.
Prilikom korišćenja šantova sa mernim mehanizmima na izmeničnoj struji, dodatna frekventna greška proizlazi iz različitih zavisnosti otpornosti od šanta i mernog mehanizma na frekvenciju.
Ako je potrebno proširiti granicu merenja u n vremena, tj., tako da je trenutni Io u n puta manje od trenutne ja, otpora šanta mora biti jednaka
R w = R o / (n-1) -
Šunke su napravljene od manganina. U skladu sa saŠunci dele GOST 8042-78 vrste: ShS - izmjenjivi stacionarni zamjenjivači; ShP-shunt je zamenljiv prenosiv. Ako je šunt dizajniran za malu struju (do 30 A), onda se obično ugrađuje u telo uređaja. Za mjerenje visokih struja (do 6000 A) koriste se uređaji s vanjskim šantovima. U ovom slučaju, snaga koja se rasprši u šantu ne zagreva uređaj.
Vanjske šanke imaju masivne vrhove od crvenog bakra u obliku slova T. Savjeti služe za ispuštanje toplote sa manganskih ploča koje se spajaju između njih. Struja se isporučuje terminima pomoću masivnih zavrtanja - strujnih stezaljki. Potencijalne obujmice se izrađuju u obliku dva vijka manjih dimenzija, koji se nalaze na bakarnim vrhovima. Otpor šanta, zatvorenog između potencijalnih stezaljki, podešava se pomoću poprečnih rezova u manganskim pločama. Ovaj uređaj za uklanjanje greške eliminiše greške od kontaktnog otpora.
Fig. 2. Shema multi-limit shunts sa prekidačem poluge (a), sa pojedinačnim priključcima (b)
Šunci se vrše zamjenjivim, tj. Izračunavaju se za određene struje i padove napona. U skladu sa GOST shunts treba da imaju nominalni pad napona na potencijalnim terminali: 10, 5, 30, 50, 60, 75, 300 mV.
U prenosnim magnetoelektričnim uređajima za struje do 30A, šanke napravljene za više mernih opsega I 1 nom, I2 nom, I 3 nom. Na sl. 2 prikazuje sheme višestrukih limita. Takva shunt se sastoji od nekoliko otpornika uključen u zavisnosti od mjerenja krajnjeg prekidača polugu (sl. 2a) ili elektronski transfer iz jednog snimka na drugu (sl. 2b), r. E. Sa odvojenim isječci.
Po tačnosti, šantovi su podeljeni u klase tačnosti: 0,05, 0,1; 0,2; 0,5 - stacionarno; 0.02; 0.05; 0,2 - prenosiva. Broj klase tačnosti označava dozvoljeno odstupanje otpora kao procenat njegove nominalne vrijednosti.
Dodatni otpornici. Dodatni otpornici su merni pretvarači napona do struje. Stoga, dodatni otpornik spojen u seriju sa mjernog elementa, moment koji zavisi od trenutne, može poslužiti da se proširi opseg mjerenja analognog napona Voltmeters različitih sistema (osim elektrostatički i e). Dodatni otpornici, koji se zovu GOST 8023-78 dodatno otporni, takođe služe za širenje granica merenja napona drugih uređaja koji imaju paralelne struje povezane sa izvorištem napona. Ovo uključuje, na primjer, vatmetre, brojila energije, fazne brojilnike itd.
Dodatni otpornik je serijski povezan sa MI mernim mehanizmom (Slika 3.). Struja u lancu mernog mehanizma I 0) ima otpor R o i spojeno serijom sa dodatnim otpornikom Rd, je:
I 0 = U / (R 0 + R d). gde U - merljiv
naponski-
75mV U 1n U Unom U U 3nom
Fig.3 Fig.4
Ako koristite dodatni otpornik R g neophodno je produžiti granicu merenja voltmetra koji ima nominalnu granicu mjerenja U nom i otpornost R 0 , zatim, uz pretpostavku konstantnosti voltmetar struja Io se može pisati: U SG / R 0 = mU nom / (R 0 + R d), a zatim R = R d 0 (m-1)
Izrađeni su dodatni otpornici, obično iz žice izolirane manganom, naviše na pločama ili ramove od izolacionog materijala. Takođe se koriste i dodatni otpornici od mikrotalasa u staklenoj izolaciji. Dodatni otpornici dizajnirani za rad naizmenične struje imaju bifilarni navoj za stvaranje reaktivnog otpora.
Uz proširenje granica mernih voltmetara, dodatni otpornici smanjuju njihovu temperaturnu grešku. Ako pretpostavimo da namotavanje mernog mehanizma ima temperaturni koeficijent otpornosti o. a dodatni otpornik je koeficijent temperature d, onda će temperaturni koeficijent čitavog voltmetra (Sl.3) biti:
Obično b 0 0. Zatim
= 0 R 0 (R 0 + R e)
U prenosnim uređajima, dodatni otpornici su napravljeni presek za više granica mjerenja U 1nom, U2nom, U3nom (Slika 4).,
Dodatni otpornici su unutrašnji, ugrađeni u telo uređaja i eksterni. Ovi drugi se izvode u obliku odvojenih blokova iu skladu sa GOST 8023-78 podeljeni su u štit i prenosivi su zamenljivi i ograničeni naizmenično. Zamenjivi dodatni otpornik se može koristiti sa bilo kojim uređajem čija nazivna struja je jednaka nominalnoj struji dodatnog otpornika.
Dodatni otpornici, kao i šantovi, podeljeni su u klase tačnosti: 0.01; 0.02; 0.05; 0,1; 0,2; 0.5 i 1.0. Klasa tačnosti određuje relativna greška,%, jednaka
= ± ( / R nom) 100%,
gde je Δ apsolutna greška; R nom nominalni otpor dodatnog otpornika. Dodatni otpornici su proizvedeni za nominalne struje od 0,01 do 60 mA. Dodatni otpornici se koriste za pretvaranje napona do 30 kV.
Merni transformatori strujei napetooia
Merenja velikih promjenljivih napona i struje konvencionalnim analognim elektromehaničkim uređajima postaju moguća kada su uključena u krug kroz merne transformatore naizmenična struja i naglasi. Upotreba razvodnika napona i šanki za ove svrhe je neftin i čak i opasan za osoblje za održavanje.
Merni transformatori se sastoje od dva izolovana namotaja, postavljena na feromagnetno jezgro.
Princip IT operacije poklapa se sa principom rada konvencionalnih transformatora. Sekundarni sklop strujnih transformatora uključuje ampermetre, sekvencijalne namotaje brojila vatmetara, kruga relejne zaštite i kontrole; Voltmetri, paralelna kola vatmetara, brojači i drugi uređaji povezani su sa sekundarnim transformatorima napona.
Stacionarni AC mjerni transformatori imaju sljedeće karakteristike performansi: frekvencija 50 Hz; nazivni napon U 1 transformatora napona - od 0,38 do 750 kV, sekundarni napon U 2nom -
150;
100; 100/
3 V; Klase tačnosti transformatora napona - 0,05; 0,01, 0,2; 0, 5; 1.0; 3.0; nominalna primarna struja 1 strujnog transformatora - 1 A ... 40 kA, nazivna sekundarna struja I 2nom - 1; 2; 2.5; 5 A; nazivno opterećenje sekundarnog kola je 2,5; 5; 10; 25; 30; 40; 60; 75; 100 W; klase tačnosti strujnih transformatora - 0,2; 0.5; 1.0; 3.0; 5.0; 10.0.
Merni transformatori naizmenične struje.Za udobnost i sigurnost mjerenja struje visokonaponskih instalacija, struja sekundarnog kola se mijenja na standardnu vrijednost 5A ili 1A pomoću strujnog transformatora.
Merni instrumenti i releji se izvode na ovim strujama i povezani su sa sekundarnim krugom strujnog transformatora (kontakti I1, I2), pri čemu je jedan terminal neophodno uzemljen (I1).
Ako je transformator oštećen, uređaji i releji ostaju u tlom. Posebna karakteristika režima rada strujnog transformatora je da primarna struja ne zavisi od načina rada njegovog sekundarnog kola i ostaje nepromenjena kada sekundarni krug kratko spoje ili otvori. Ovo je zbog činjenice da se struja u primarnom namotaju određuje otpornost opterećenja Z 2 koja je nekoliko reda veća od ulaznog otpora transformatora na strani primarnog namotaja za svaku vrijednost otpora Z 2. Dakle, osigurač u sekundarnom krug nije postavljen, jer je prekid ovog kola hitni režim za trenutni transformator. Kontakti primarnog ITT lanca (L1, L2). Glavni parametri strujnih transformatora su: nominalni napon- linijski napon sistema u kojem bi strujni transformator trebalo da radi. Ovaj napon određuje otpor izolacije između primarnog namotaja pod visokim potencijalom i sekundarnim, jednim krajem koji je zasnovan;
ocijenjene primarne i sekundarne struje- struje do kojih je projektovan transformator. Strujni transformatori obično imaju toplotni talas i omogućavaju dugorocni prenos struja koji su oko 20% veći od nominalne vrijednosti; nominalni koeficijent transformacije- odnos nominalne primarne struje I 1nom na naznačenu sekundarnu struju I2nom
U praksi, stvarni koeficijent transformacije nije jednak nominalnom koeficijentu zbog gubitaka u transformatoru. Razlikuju greške: struja, ugao i potpuna; trenutna greška,%, definisano izrazom
I 2 - sekundarna struja; I 1 primarna struja.
U stvarnom transformatoru, sekundarna struja se fazno pomera sa primarnog u ugao drugačije od 180 °. Da biste pročitali ovu grešku, vektor sekundarne struje rotira se za 180 °. Poziva se ugao između ovog vektora i vektora primarne struje uglovna greška.Ako je inverzni vektor sekundarne struje ispred primarne struje, onda je greška pozitivna, ako ona zaostaje, onda je greška negativna. Greška u uglu se meri u nekoliko minuta.
Klasa tačnosti označava dozvoljenu grešku u struji u procentima pod nominalnim uslovima Z 2 = Z 2 h.
Pored trenutne i ugaone greške, koncept polgreška,%,što karakteriše relativnu magnetizujuću struju
gdje sam 1 - efektivna vrednost primarne struje; i 2 - trenutna vrednost sekundarne struje; i 1 , - trenutna vrednost primarne struje; T -period frekvencije naizmenične struje (0,02 s);
- otpor opterećenja Ohm, na kojem transformator radi u svojoj klasi tačnosti na cos 2n = 0,8 Ponekad se koncept nominalne snageP Drugi = Ja Drugi Z Drugi
Pošto je struja I 2 standardizovana, nominalna otpornost opterećenja jedinstveno određuje nominalnu snagu transformatora;
nominalna ograničena množina- Učestalost primarne struje u odnosu na njegovu nominalnu vrijednost, pri kojoj greška u struji dostigne 10%. Opterećenje i faktor snage moraju biti nominalni;
maksimalna sekundarna struja- odnos najveće sekundarne struje do nominalne vrijednosti pri nominalnom sekundarnom opterećenju. Maksimalna višestruka sekundarna struja se određuje zasićenjem magnetnog kola, kada dalje povećanje primarne struje ne dovodi do povećanja fluksa.
Strujni transformatori su ojačani strujom kratkog spoja, a njegovi namotaji su izloženi visokim strujama;
dinamička stabilnost (višestruka)- odnos dopuštene struje udara na amplitudu naznačene primarne struje;
toplotna otpornost (množina) -odnos struje kratkog spoja dozvoljen za 1 s do nominalne vrijednosti primarne struje.
S obzirom na to da je primarna vijčana struja postavljena od strane mreže, primarni termalni namotaj je podložan najvećim toplinskim i dinamičkim utjecajima. Sekundarna struja je često ograničena zasićenjem magnetnog kola, te stoga sekundarni namotaj funkcioniše pod uslovima svetlosti.
Način rada strujnog transformatora je u suštini način kratkog spoja.
Strujni transformator ne bi trebao dati velike greške kod nazivne struje i kratkog spoja.
Da bi transformator zadovoljio određenu klasu tačnosti, greška mora biti u dozvoljenim granicama. Klasa tačnosti transformatora je određena njegovom greškom u procentima sa primarnom strujom (100 ... 120) I 1nom.
U zavisnosti od broja obrtaja primarnog namotaja, razlikuju se transformatori sa jednom okretom i višenamjenskim strujama.
U transformatoru sa jednim okretom, primarni navoj se može napraviti u obliku štapa ili paketa guma. Primer takvog učinka
Fig.6. Jednostruki strujni transformator TPOL-10, U nom = 10 kV: 1 magnetna kola; 2 - sekundarni namotaj; 3 - montažni prsten; 4 - štap
je transformator TPOL-10 sa lijevom izolacijom, prikazan na Sl. 6
Ovaj transformator se koristi kao čaura tokom prelaska iz jedne prostorije u drugu.
Upotreba kalupirane epoksidne izolacije omogućava značajno pojednostavljenje tehnologije projektovanja i proizvodnje. Primarno namotavanje - šipka 4, magnetna jezgra 1 i prsten za zadržavanje 3 postavljaju se u poseban oblik, nakon čega se ulijeva tečnostna masa epoksidne smole, tvoređaja kvarcnog peska. Nakon očvršćavanja i polimerizacije, izolacijski materijal dobija visoke električne i mehaničke osobine. Magnetni provodnik 1 transformator, napravljen u obliku torusa, napravljen je od trake uvijene u spiralu. Sekundarni namotaj je ranjen 2. Korišćenje toroidnog jezgra omogućava punu upotrebu visokih svojstava teksturnog materijala, na primer, gradećeg čelika E310. Ako se sekundarni namotaj ravnomjerno nalazi na magnetnom krugu, induktivna otpornost sekundarnog namotaja je nula, što omogućava povećanje tačnosti strujnog transformatora. Dizajn olakšava instalaciju nekoliko magnetnih kola, od kojih svaka ima različite parametre. Glavna prednost jedne obrtne verzije je njegova visoka elektrodinamička stabilnost, pošto primarne namotine deluju samo snabdevanjem guma i susednih faza.
Prilikom izbora strujnog transformatora, potrebno je uzeti u obzir da njeno stvarno opterećenje nisu samo namotaji uređaja već i otpor priključnih žica.
Merni transformatori napona.Oni služe
pretvaranje visokonaponske u niskonaponsku standardnu vrijednost, pogodno za merenje. Obično se nominalni sekundarni napon pretpostavlja da je 100 V ili 100 
B. Ovo omogućava merenje bilo kog napona za korištenje istih standardnih mernih instrumenata. Zaštitni releji koji odgovaraju na napon se takođe proizvode za standardni napon, bez obzira na napon instalacije.
Primarni namotaj transformatora izolovan je od sekundarnog prema klasama napona instalacije. Za bezbednost usluge, jedan terminal sekundarnog namotaja je nužno uzemljen. Stoga, transformator napona izoluje mjerne uređaje i releje iz visokonaponskog kola i čini njihovo održavanje sigurnim.
Krug za uključivanje jednofaznog naponskog transformatora dat je na Sl. 7. Primarni namotaj 1 priključen na visokonaponski krug preko osigurača 3. Sekundarni namotaj 2 hrani teret u obliku mernih navoja ili zaštitnog releja pomoću osigurača 4. U normalnim transformatorima napona, sekundarni namotaj 2, i jezgro 5.
Osigurači 4 služi za zaštitu transformatora napona iz kratkih spojeva u sekundarnom krugu opterećenja. Osigurači 3, instalirani na visokonaponskoj strani, služe za zaštitu mreže od kratkih spojeva u transformatoru. Da bi se olakšalo isključivanje, poželjno je ugraditi ograničavajuće osigurače, kao što su PBC ili pečenje, sa ograničenim otporom.
Zbog velike otpornosti samog transformatora, kada je u sekundarnom kolu kratak spoj, struja u primarnom krugu je mala (reda od nekoliko ampera), a njegova vrijednost nije dovoljna za pokretanje osigurača 3.
naponski transformator: 1 - primarni namotaj; 2 - sekundarni namotaj; 3, 4 - osigurači; 5 - jezgro ■
Glavni parametri naponskog transformatora su:
nazivni napon namotaja -napon na primarnim i sekundarnim namotinama naznačenim na panelu transformatora. Nazivni napon transformatora je jednak nominalnom naponu primarnog namotaja;
nominalni odnos transformacije -odnos naznačenog primarnog napona na nazivni sekundarni napon:
greška napona,%,što je definisano jednačinom:
gdje je U 1 - napon primenjen na primarni namotaj; U 2 - napon meren na priključcima sekundarnog namotaja.
Ako je U 1 / U 2 = k nom onda će greška uvek biti nula.
Za uglovnu grešku, ugao se pravi u minutima između primarnog napona i sekundarnog okretanja za 180 °. Ako je sekundarni napon U 2 ispred primarnog napona U 1, ugao greške smatra se pozitivnim. Dozvoljena greška transformatora napona u procentima pod nominalnim uslovima je numerički jednaka klasi tačnosti.
Greške transformatora ne smeju biti veće od podataka tablice kada primarni napon fluktuira unutar 90 ... 110% i kada je fluktuacija snage na sekundarnim terminali u granicama od 25 ... 100% od nominalnih vrijednosti;
i sekundarna snaga P 2 respektivno:
Kako se otpora Z 2 smanjuje, snaga koja se dobija od transformatora napona povećava se, a shodno tome greška se povećava;
nominalna snaga transformatora -maksimalna snaga (pri nominalnom faktoru snage 0,8), koja se može ukloniti sa transformatora, pod uslovom da njegova greška ne prelazi granice određene klasi tačnosti.
Da bi se smanjila greška u naponu, smanjite aktivni i reaktivni otpor namotaja. Da bi se dobio mali aktivni otpor, uzimane su male gustine struje u namotajima (oko 0.3 A / mm 2), tako da su ovi transformatori lagano učitani u termičkom omjeru. Da bi se smanjio induktivni otpor namotaja, smanjuje se razmak između primarnog i sekundarnog namotaja.
Kompenzacija greške u naponu može se lako dobiti smanjivanjem broja obrtaja primarnog namotaja. Ako je broj obrtaja primarnog namotaja smanjen, odnos transformacije postaje manji od nominalne vrijednosti i sekundarni napon se povećava. U ovom slučaju uvedena je pozitivna greška, koja kompenzuje negativan. Uobičajeno je da se takva korekcija uvede tako da, kada je u hodu, transformator ima maksimalnu pozitivnu grešku za određenu klasu tačnosti.
Na grešku transformatora utječe faktor snage opterećenja cosφ2, a greška se povećava s njegovim smanjenjem. Štaviše, priroda opterećenja ima veći uticaj na uglu greške nego na grešku u naponu.
Na ugaonoj grešci, korekcija krhotine ne utiče. Ugaona greška u trofaznim naponskim transformatorima može se nadoknaditi. U ovom slučaju se neophodna kompenzacija postiže primjenom specijalnih kompenzacionih namotaja. Sa aktivnim opterećenjem, napravljena je pozitivna korekcija. Uz induktivno opterećenje koristi se još jedna šema veze, koja daje negativnu korekciju.
Pri naponu do 35 kV, projektovanje transformatora napona je slično projektovanju energetskih transformatora.
Indukcija u jezgri je mnogo manje nego u energetskim transformatorima. Ovo smanjuje grešku, omogućava u nekim slučajevima da sprovedu inducirane naponske testove.
Za ispitivanje transformatora, na kleme sekundarnog namotaja primjenjuje se dvostruki napon od 50 Hz. Dvostruki napon se pojavljuje i na primarnom namotaju. Indukcija ne bi trebalo da pređe indukciju zasićenosti.
Tokom rada moguće je primarno namotavanje, projektovano za rad sa faznim naponom, pasti ispod linijskog napona umesto faznog napona. U ovom slučaju jezgro ne sme biti zasićeno.
Za napajanje do 35 kV jednofaznih transformatora se proizvode, u kojima ili oba terminala visokonaponskog namotaja su izolovana iz kućišta (slika 8, a),ili je samo jedan izolovan, a drugi terminal je uzemljen.
Upotreba plastike kao izolacije i odbacivanje uljne izolacije omogućavaju smanjenje težine i ukupnih dimenzija transformatora, pojednostavljenje njihovog rada i nepotrebno održavanje ulja. Transformatori sa lijevom izolacijom su vatrootporni, pogodni za rad u različitim mobilnim instalacijama.
Fig. 8. Pojava jednofaznih naponskih transformatora sa uljnom izolacijom (a)i livenje izolacije (b)
Na sl. 8, b prikazuje transformator napona sa livenim izolacionim tipom NOK-6 na istim parametrima kao ulje. Domaća industrija proizvodi transformatore sa lijevom izolacijom za napon do 35 kV.
Ukupne dimenzije transformatora su u velikoj meri određene izolacijom aparata. U tom slučaju, gde je to moguće, transformator se koristi za merenje napona između faze i zemlje. U ovom slučaju nije potrebno izolovati drugi terminal primarnog namotaja, koji je uzemljen, linijski napon se dobija povezivanjem sa sekundarnim sekundarnim namotajima takvih transformatora. Međutim, međutim, greška merenja se povećava, pošto se greške dva transformatora sabiraju zajedno. Ovaj dizajn omogućava smanjenje ukupnih dimenzija i smanjenje troškova transformatora napona.
Fig. 9. Šeme za uključivanje transformatora napona u trofazne mreže koristeći dva (a)i tri (b)jednofazni transformatori.
Mogući krugovi za uključivanje jednofaznih transformatora normalnog tipa u trofazne mreže prikazani su na Sl. 9.
U slučaju prikazan na Sl. 9, a,koriste se dva jednofazna transformatora, u kojima primarni namotaj ima izolovane elektrode. Ova šema naziva se šema otvorenog trougla. Takvo kolo je veoma pogodno za merenje snage i energije. U ovoj šemi, svaki transformator opterećenja može se povezati na nominalno opterećenje.
Kolo vam omogućava da nabavite i napon U AC = -(U AB + U BC ) (uređaji su povezani između tačaka ai c).Međutim, ovo uključivanje opterećenja se ne preporučuje, jer se stvaraju dodatne greške zbog struje uređaja koji prolaze kroz oba sekundarna namotaja.
Kada uključite krug prikazan na Sl. 9, b,mogu se koristiti transformatori, u kojima je jedan od priključaka primarnog namotaja zasnovan. Svaki od namotaja je povezan sa faznim naponom, stoga je nazivni napon transformatora mora biti jednak Uf / . Sekundarno opterećenje je priključeno prema zvezdi ili delta kolu. Nazivni napon sekundarnog namotaja je 100 /
Da bi se nadgledala izolacija i napajanje zaštitne sklopke koja se pokreće kratkim spojem na zemlju, transformatori imaju dodatne namotine koji su povezani u otvorenom trokutnom krugu. U simetričnom modu, suma emf-ova indukovanih u ovim namotajima je nula. Ako je jedna od žica zasnovana, onda je ravnoteža EMF prekrsena i napon na krajevima otvorenog trougla se primjenjuje na rele ili signalizaciju.
Postoje dva načina rada kola prikazanog na slici 9, b.Ako je mrežni neutralni izolovan ili uzemljen pomoću zavojnice za odbijanje luka, uzemljenje jedne od faza, na primjer faza C, ne dovodi do kratkog spoja. Instalacija može ostati dugo u radu. Napon preko transformatora C
pada na nulu, a napon preko transformatora A JaU
povećava se linearno. U vezi s tim, indukcija u jezgri transformatora A
i B
povećava se puta. Kako bi se izbjeglo povećanje zagrevanja jezgara i naglo povećanje greške ovih transformatora, jezgra ne bi trebala biti zasićena takvim povećanjem indukcije.
Svaki inženjer prilikom projektovanja elektronski brojač struje, suočena sa potrebom izbora primarnih pretvarača. Ako mikroveznice koje se koriste kao merni instrumenti imaju dovoljno detaljnih opisa, onda za trenutne senzore postoji ozbiljan informacioni glad. Ovaj članak sadrži minimalne formule, ali ima za cilj da razume rad različitih senzora, njihove prednosti i mane, da izvrši proračune i izabere elemente mjernih krugova.
Najjednostavniji senzori napona i struje su precizni otporni senzori. Shodno tome, delilac napona za merenje strujnog napona i strujnog šanta za merenje struje.
Razdjelnik napona se izračunava tako da je napon na njegovom izlazu vrijednost preporučena za određene ms. brojač i nije prelazio maksimalno dozvoljeni izmereni napon (obično + -400 mV ili + -500 mV) pri ekstremnoj vrijednosti ulaznog napona. Razdjelnik je povezan između dve žice kontrolisanog kola (nula i faza). Efektivna vrijednost je, odnosno, = 400 mV / 1.732 = 231 mV.
Trenutni šantak
Senzori struje transformatora (strujni merni transformatori)
Senzori struje transformatora su skuplji od otpornih, ali imaju brojne značajne prednosti:
 |
2. Merni transformatori struje obezbeđuju galvansku izolaciju između namotaja merni krug Nije na visokom potencijalu kao kod šanta i može se lako prikazati.
3. Parametri strujnog transformatora se praktično ne menjaju tokom vremena i ne zavise od temperature.
4. Koeficijent transformacije se lako održava tokom proizvodnje i ostaje uvek konstantan.
5. Strujni transformatori savršeno suzbijaju pulsne smetnje u mernom krugu bez upotrebe dodatnih filtera
6. Obezbedite minimalnu promenu faze između krugova za napon i struju. Filtriranje mernog signala vrši se zahvaljujući intrinsičkoj induktivnosti transformatora.
7. Jednostavnost merenja 3 fazne strujne signale usled galvanske izolacije strujnih žica i mernog dela.
Kao trenutni senzori (merni transformatori struje), obično se koriste dva tipa senzora transformatora:
1. Transformer napunjen na preciznom otporniku - strujni transformator. Obično sa magnetnim jezgrom napravljenim od amorfnih ili nanokristalinskih legura. Izlazni napon uzet od otpornika je proporcionalan struji primarnog namotaja;
2. Diferencijalni transformator di / dt, koji radi u režimu ekspozicije šoka. Obično bez magnetnog kola (vazduha). Izlazni napon transformatora je proporcionalan brzini promjene primarne navojne struje.
Upotreba senzora struje transformatora u brojkama za električnu energiju može se kombinirati s korištenjem senzora rezistentnog napona ili naponskog transformatora. Obično je najjeftiniji rezistivni delilac.
Merni transformator struje sa opterećenjem opterećenja
 |
Sigurnost sekundarnih kola sa velikim ulaznim strujama obezbeđena je unošenjem jezgra u zasićenost. Međutim, ako je otvoren strujni transformator sekundarnog kruga (hitne režim), nestanak sekundarna struja i magnetnog fluksa stvorili njih će dovesti do značajnog povećanja ukupnog magnetskog toka, a time povećanje elektromotorna sila u sekundarnom zavojnice na velike vrijednosti, što može dovesti do kvara na izolaciji. Pored toga, velikim magnetnim fluksom, gubici u jezgru naglo povećavaju, što ga čini zagrejanim.
Greške senzora struje transformatora dodaju se iz trenutne greške (greška stvarnog odnosa transformacije) i uglova greške (razlika u fazi između primarnih i sekundarnih struja struje). Greške određuju dva faktora: magnetska propustljivost magnetnog kola i nulta vrijednost otpora opterećenja. U isto vrijeme, greška transformatora je manja, manji je magnetni otpor magnetnog kola; veća magnetska permeabilnost materijala, presjek jezgre u odnosu na svoje dužine i manji, a manji sekundarni opterećenja (idealno - kratkog spoja sekundarne zavojnice). Važno je uzeti u obzir da magnetna propustljivost zavisi od intenziteta magnetno polje, i praktično je konstantan samo u regionu slabih polja. Pošto transformatori rade u slabim rezultirajućim poljima, zahtevaju upotrebu materijala sa visokom inicijalnom magnetnom propustnošću.
Nanokristalne ili amorfne legure se koriste kao jezgri senzora struje transformatora.
 |  |
Jedan od nedostataka strujnih transformatora je magnetizacija jezgra konstantnom strujnom komponentom koja se javlja u kontrolisanom električno kolo zbog asimetrije potrošnje opterećenja (na primjer poluvalni ispravljač) u različitim poluvremenima. Moguće je izravnati ovu manu pravi izbor dimenzije ili materijal magnetnog kruga strujnih transformatora. Konstantni magnetni fluks zbog razlike u strujama u primarnom namotaju u različitim poluvremenima nije kompenzovan. Kao rezultat toga, osnovni strujni transformator za izmjenične magnetnog fluksa je izrečena stabilan tok, što dovodi do raseljavanja stvarne magnetizacije kriva jezgra visokim poljima na istu potrošnju energije u opterećenju. Međutim, treba napomenuti da je distorzija formirana u regiji tranzicije struje kroz 0, distorzije u jednom polutalasni dovode do kompenzatornog distorzije na drugi, tako da je stvarna točnost mjerenja potrošnje električne energije u brojilo ne mijenja tako drastično.
 |  |
 |
može se postići marža konstantan protok se smanjuje magnetsko polje u jezgru (za isti struja u primarnom namotaju) povećanjem dužine magnetskog kruga (vrijednost magnetnog fluksa je direktno proporcionalna proizvod broj poteza na tekuće i obrnuto proporcionalna je prosječna dužina magnetno kolo, a izražava se formulom H = N1 * I1 / L). Međutim, povećanje dužine magnetskog kruga dovodi do smanjenja u samoindukcija elektromotorna sila, koja je direktno proporcionalna površina poprečnog presjeka magnetskog kruga i obrnuto proporcionalna dužini magnetskog kruga. Prema tome, povećanje dužine treba da bude praćeno povećanjem površine poprečnog preseka - da bi se zadržala prethodna vrednost induktivnosti. Kao što je poznato, to je veći induktivitet sekundarnog namota, manja je trenutna stopa promjene i to je manji inducirana napona u primarnom namotaju. Osim toga, veliki induktivitet zajedno sa srednjom otpor namota radi kao niskopropusni filter u mjerni krug (ne koja uvodi faza distorzije!), A pored toga, smanjuje utjecaj na ADC metru mjerenje kruga. U tom smislu, zahtjevi za RC kolo u mjernom kanalu su smanjeni (ne može staviti sve!) I zbog toga smanjuje pomak faze uvodi ovog filtera kanala između mjerenje struje i napona.
Izračunavanje mernog kola za određeni strujni transformator je relativno jednostavno. Kao što je gore navedeno, u sekundarnom namotaju od strujnog transformatora postavljen na otpornika Rb, a struja teče od primarnom namotaju transformisala i izazvao fenomen elektromagnetske indukcije. Aktivna otpor sekundarnog namota kola jednaka Rb + R2, gdje R2 - inherentne otpor strujnog transformatora sekundarnog namota i RB - otpornost na opterećenje otpornika. Sekundarna struja vetra I2 ~ I1 / N, gde je N stepen transformacije (obično 1000 ... 3000).
Izlazni napon senzora struje, određen padom napona na Rb:
U2 = I2 * Rb = I1 * Rb / N. Ekvivalentni napon na ulazu transformatora U1 = U2 / N = I1 * Rb / N ^ 2
Stoga je napon na primarnom namotaju strujnog transformatora proporcionalan I1 * Rb / N ^ 2. tj. u N ^ 2 puta manji nego kod šanta sa istim izlaznim naponom za merenje. Stoga, uticaj senzora struje transformatora na kontrolisanom krugu je manji nego kod korištenja šanta. Na primjer, za strujni transformator sa N = 3000; U2 = 20mV, I1 = 50A (pogledajte proračun za gornji kraj), izračunajte ekvivalentnu ulaznu impedanciju. I2 = 50/3000 = 0,01667A. Rb = 20mV / 16,67mA = 1,2 Ohm. Ulazna impedansa idealnog transformatora je Rb / N ^ 2 = 1,2 / 3000 ^ 2 = 0,1333 μΩΩ. Međutim, s obzirom na unutrašnju aktivnost sekundarne otpora namota (za trafo magnetno kolo OL25h15h10 oko 400 oma), ekvivalent ulazna impedancija je aktivan (RB + R2) / N ^ 2 = (1.2 + 400) / 3000 ^ 2 = 44,6mkOm (uporedite sa 400 μΩ na šantu!). Procenjujući vrijednost Rb, može se vidjeti da je zanemarljiv u poređenju sa unutrašnjim otporom luka transformatora. Tako Rb može povećati dobiti više napone za kasnije mjerenje, i na taj način poboljšati preciznost pri mjerenju male struje, umanjuje efekte električnog šuma na izmjerene krug, i na taj način praktično ne uvedu dodatne gubitke u mjerni krug.
Diferencijalni strujni transformator
 |
Da bi se dobila prihvatljiva mjerenja signala diferencira transformator se koristi u režimu od šoka pobude kola (ne u trenutnom modu transformator) u kojem se elektromotorna sila je proporcionalna izlaz DI / dt, za to opterećenje otpornika Rb ima dovoljno velike vrijednosti. U ovom režimu, izlazni signal transformatora ne ponavlja oblik ulazne struje, ali transformator ima visoku osjetljivost na promjenu struje. Kako bi se izbjeglo narušavanje izlaznog signala se koristi integraciji kola (u ADE7753 / 59 za jednofazni ili trofazni spoj ADE7758 da ga graditi). U ovom slučaju, namotaja transformatora (L2 i R2), R i C integrator da se formira oscilirajući kolo sa damping i samoindukcija EMF sekvencijalno omogućen. Generalno, napon preko kondenzatora: U = L2 * I1 / ((R2 + R) * C * N). Vremena konstanta (R + R2) * C, (L2 * C) ^ 0.5 treba izabrati da značajno premaši vremensku konstantu promjene ulazne struje.
 |
