Приложение 10С (справочное). Принцип работы ММТТ со стальным сердечником

Приложение 10С
(справочное)

Принцип работы ММТТ со стальным сердечником

10С.1 Общие положения

Работа пропорционального ММТТ основана большей частью на тех же принципах, что и ТТ со стальным сердечником со встроенным шунтом, работающим как преобразователь ток - напряжение. Он воспроизводит выходной сигнал напряжения, пропорциональный первичному току. Приложение 10С описывает принцип работы такого устройства.

10С.2 Принцип функционирования

Пропорциональный ММТТ состоит из индуктивного ТТ с первичной обмоткой, маленьким сердечником и вторичной обмоткой с уменьшенными потерями, которая подключается к шунту (сопротивлению) R _sh. Это сопротивление является составным компонентом ММТТ и очень важным для функционирования и стабильности трансформатора. Напряжение, проходящее через это сопротивление, является выходным сигналом пропорционального ММТТ.

Шунтирующее сопротивление R _sb сконструировано таким образом, чтобы потребление энергии было практически равно нулю. Вторичный ток I _s вызывает падение напряжения U _s через шунтирующее сопротивление, которое пропорционально первичному току по амплитуде и фазе. Кроме того, трансформатор имеет лучшие технические и точностные характеристики, если достигаются требования к уменьшению вторичной мощности нагрузки и внутренним потерям (см. рисунки 10С.1 и 10С.2).

1 - преобразователь ток - напряжение (R _sh является составным компонентом ММТТ); I _p - первичный ток; R _sh - шунтирующее сопротивление; U _s - вторичное напряжение; N _р - количество витков первичной обмотки; N _s - количество витков вторичной обмотки; R _b - нагрузка, Ом; Р1, Р2 - первичные вводы; S1, S2 - вторичные выводы

Рисунок 10С.1 - Принцип функционирования ТТ со стальным сердечником

I _р - первичный ток; R _Fe - эквивалентное сопротивление потерь; L _m - эквивалентная индуктивность намагничивания; R _t - полное сопротивление вторичной обмотки и проводки; R _sh - шунтирующее сопротивление (преобразователь тока в напряжение); С _с - эквивалентная емкость кабеля; U _s - вторичное напряжение; R _b - нагрузка, Ом; Р1, Р2 - первичные вводы; S1, S2 - вторичные выводы

Рисунок 10С.2 - Эквивалентная схема трансформатора тока со стальным сердечником с выходом напряжения

10С.3 Требования к точности

Уменьшение нагрузки и внутренних потерь позволяет проводить измерение с высокой точностью без наличия насыщения от сверхтоков и токов короткого замыкания. Токи короткого замыкания также могут быть измерены. Несмотря на широкий диапазон измерения, ММТТ могут быть разработаны с меньшими размерами, чем сопоставимые с ними традиционные индуктивные трансформаторы тока. Следовательно, разделение на измерение и защиту измерительных трансформаторов становится необязательным, так как вся область применения может быть выполнена при помощи единственного ТТ.

Большой линейный диапазон измерения позволяет сконструировать пропорциональный ММТТ в виде многоцелевого ТТ, как это описано в приложении 6Е ГОСТ Р МЭК 61869-6-2021.