ного тока,Гц; S - действительное сечение магнитопровода, м; гз - угол потерь; а - фазовый сдвиг между вторичной э. д. с.

£2 и вторичным током /2, ... °.

Угловой погрешностью 6 трансформатора тока называется фазовый сдвиг между векторами первичного и вторичного токов при таком выборе их направлений, чтобы для идеального трансформатора тока этот угол равнялся нулю, т. е. это угол между вектором первичного тока и повернутым на 180° вектором вторичного тока. Угловая погрешность выражается в минутах (...) или сантирадианах (срад) и считается положительной, когда вектор вторичного тока, повернутый на 180°, опережает вектор первичного тока.

Угловая погрешность легко может быть определена из прямоугольного треугольника ОАС (см. рис. 1-3):

sin 6 = \АС\: Fi.

Катет \АС\ = F cos (гз + а), следовательно,

sin S = cos -f а). (2-8)

Для углов, не превышающих нескольких градусов, синус угла может быть принят численно равным самому углу, выраженному в радианах (рад), т. е.

б = -ьсо8(г1з + а) (2-9)

или в сантирадианах (срад)

S = cos (ф + а) -100. (2-9а)

Если мы хотим выразить угловую погрешность 6 в минутах (...), то в (2-9) следует ввести коэффициент перевода радиан в минуты:

б = 3440 cos (гз + а). (2-10)

Зависимость угловой погрешности 6 (...) от конструктивных размеров ТТ может быть выражена следующей формулой:

119 З32,г0б/ь2

*-(v7j№F° +

Формулы (2-6), (2-7), (2-10) и (2-11) позволяют наглядно представить влияние технических и конструктивных параметров трансформаторов тока на его токовую и угловую погрешности.

Влияние первичного тока 1. Наиболее эффективным средством уменьшения токовой и угловой погрешностей ТТ является увеличение первичной м. д. с. F = IjWi. Первичный ток при расчете ТТ - величина заданная. Поэтому уменьшение токовой и угловой погрешностей может быть достигнуто только путем уве-

V 38

20 О

-0,4

-0,8 %

Рис. 2-1. Зависимость токовой fi и угловой погрешности б некомпенсированного ТТ от кратности первичного тока

личения числа .витков первичной обмотки. Однако увеличение числа витков приводит к дополнительному расходу меди. Следовательно, по экономическим соображениям целесообразно принимать возможно меньшее число витков первичной обмотки и добиваться снижения погрешностей другими способами, изложенными ниже.

От первичного тока зависит не только первичная м. д. с. Fi, но также м. д. с. намагничивания F и угол потерь яр. Зависимости Fo и яр от первичного тока при небольших погрешностях можно считать аналогичными зависимостями их от индукции, так как Бмакс пропорциональна /i. Таким образом, эти зависимости имеют вид, изображенный на рис. 1-4.

Так как зависимость F.i от линейна, а зависимости Fq и угла яр от /, нелинейны, то зависимости токовой и угловой погрешностей от первичного тока тоже будут нелинейны (рис. 2-1). Из этих кривых видно, что с увеличением первичного тока до 100- 120 % номинального погрешности непрерывно уменьшаются. При первичных токах, во много раз превышающих номинальный, токовые и угловые погрешности начинают увеличиваться (см. правую часть графика).

Влияние вторичного тока 1. Уменьшение вторичного тока 1 при одних и тех же значениях вторичной нагрузки и первичного тока уменьшает и вторичную э. д. с. Е. Соответственно уменьшается и индукция Бмакс согласно (1-10). Для поддержания меньшего значения индукции 5макс необходима меньшая м. д. с. намагничивания Fq. Следовательно, с уменьшением вторичного тока уменьшаются токовые и угловые погрешности ТТ и наоборот, при увеличении вторичного тока погрешности увеличиваются .

Влияние частоты тока. С увеличением частоты переменного тока индукция 5 акс в магнитопроводе согласно (1-10) уменьшается. С уменьшением индукции уменьшается м. д. с. намагничивания, а следовательно, токовая и угловая погрешности ТТ. Угловая Погрешность может приобретать при этом отрицательные значения.

При частотах, превышающих 1000 Гц, температура магнитопровода ТТ может быть значительной вследствие активных потерь в магнитопроводе. Поэтому у ТТ, предназначенных для работы в сетях с частотой 1000 Гц и более, магнитопроводы изготавливаются из специальной высокочастотной электротехнической стали марки 1521.

Влияние вторичной [внеилней) нагрузки г- Увеличение вторичной нагрузки обусловливает возрастание э. д. с. (поскольку = /22) и угла а (см. рис. 1-3). Увеличение э. д. с. приводит к повышению индукции Вмакс, а вместе с ней и к увеличению создающей ее м. д. с. намагничивания Fq, см. (2-6) и (2-10). Возрастание угла а приводит к некоторому увеличению множителя sin (гз + а), входящего вформулу токовой погрешности (2-6), и к уменьшению множителя cos (гз + а), входящего в формулу угловой погрешности (2-10). Изменение угла а весьма незначительно сказывается на токовой и угловой погрешностях.

Из вышеизложенного следует, что с увеличением вторичной нагрузки zit токовая и угловая погрешности возрастают, т. е. точность ТТ понижается.

Влияние коэффициента мощности вторичной нагрузки cos (р. yBejm4eHHe cos Ф2 при неизменной вторичной нагрузке гя приводит к уменьшению угла а (см. рис. 1-3). Из (2-6) и (2-10) видно, что в этом случае токовая погрешность fi будет уменьшаться, а угловая б - увеличиваться. При значительном уменьшении cos Ф2 угловая погрешность может приобретать даже отрицательные значения.

Влияние средней длины магнитного пути 1. Как видно из (2-7) и (2-11), токовая и угловая погрешности изменяются прямо пропорционально средней длине магнитного пути. Следовательно, уменьшение средней длины магнитного пути является хорошим средством улучшения характеристик ТТ. Однако 1 не может быть произвольно изменяема, так как она зависит от внутреннего диаметра магнитопровода. Последний же определяется поперечным сечением и числом витков первичной и вторичной обмоток, а также толщиной изоляции между первичной и вторичной обмотками. Применением более совершенной изоляции, например бумажно-масляной конденсаторного типа вместо чисто бумажно-масляной изоляции, можно добиться значительного уменьшения внутреннего диаметра магнитопровода.

Влияние сопротивления вторичной обмотки. Уменьшение активного г206м и индуктивного Хаобм сопротивления вторичной обмотки, как это видно из векторной диаграммы (рис. 1-3), уменьшает сопротивление ветви вторичного тока и э. д. с. Е. Это приводит к уменьшению м. д. с. намагничивания и, следовательно, к уменьшению токовой и угловой погрешностей.

Влияние магнитных свойств материала магнитопровода на токовую и угловую погрешности ТТ оказывается значительным,