где Xf) и Хаобм -сопротивления ветви намагничивания и рассеяния вторичной обмотки. Как показали анализ и эксперименты, при выборе емкости из этого условия максимальная полная погрешность может быть снижена с 10-20 до 2-3 %. Изменение нагрузки от номинальной до нуля приводит в этом случае к снижению погрешностей не более чем на 1-2 %.

В каскадных ТТ компенсирующая емкость настолько стабилизирует погрешность, что появляется возможность обеспечить заданную точность измерительного выхода при выполнении трансформатора тока верхней ступени линейным. Условия компенсации погрешностей каскадного ТТ отличаются от приведенных выше для одноступенчатого [89, 95]. При этом выбор компенсирующих устройств зависит от технических требований к ТТ.

Методика выбора компенсирующей емкости изложена в § 4-4.

4-2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА С НЕМАГНИТНЫМИ ЗАЗОРАМИ В МАГНИТОПРОВОДЕ

Трансформаторы тока со сплошными зазорами. Практичесш? магнитопровод ТТ может иметь один или несколько зазоров (рис. 4-3). Будем считать, что поперечное сечение магнитопровода Sm не изменяется вдоль его средней магнитной линии, а длина геометрического зазора одинакова во всех точках его сечения. Расчетная суммарная длина всех зазоров магнитопровода * Is отличается от геометрической из-за выпучивания магнитных линий у краев зазоров. В качестве 1 принимается такая длина средней магнитной линии в зазорах, которая была бы при заданной магнитной проводимости зазоров без выпучивания линий (о соотношении между расчетным и геометрическими зазорами см. § 4-4). Очевидно, что при этом условии поперечное сеченне

Рис. 4-3. Магнитопроводы с одним и с четьфьмя сплошными зазорами Л.З и ~ магнитная проницаемость зазора и стали

* В дальнейшем будем рассматривать ТТ с зазором расчетной длины /д, имея в виду, что в действительности магнитопровод может иметь несколько зазоров, расчетная сумма которых равна /д.

магнитного потока в каждом зазоре равно поперечному сечению стального магнитопровода Sm, а индукция в стали 5 и в зазорах Вз одинакова: Бет = = В.

Обозначим суммарную длину средней магнитной линии в стали магнитопровода Id, напряженность поля в стали На и в зазорах Нд. При любом режиме работы ТТ приведенный к одному витку ток намагничивания

io = HJc.-hHA- (4-3)

Напряженнрсть поля в стали связана с индукцией определенной зависимостью Яст - f (В), устанавливаемой по частным кривым намагничивания, а напряженность поля в зазоре находится по формуле Яз = B/iIq, где р -магнитная проницаемость воздуха. Если Sm и Is выражать соответственно в квадратных метрах и в метрах, индукцию в теслах, а напряженность поля в амперах на метр, то проницаемость = 4я-10~2 Гн/м.

Следовательно,

io уд = to c, = f (В) + BNp = F (В),

N==:-b- = f (4-4)

- так называемый коэффициент размагничивания магнитопровода.

Зависимость удельного тока намагничивания от индукции 1д уд = F (В) представляет собой кривую намагничивания магнитопровода с зазорами. Эта зависимость может быть найдена графически, как показано на рис. 4-4, путем суммирования абсцисс кривой Яст. в - f и прямой - BNp. На ри-

сунке построены зависимости 1оуд = F {В) для намагничивания и размагничивания магнитопровода, когда частные кривые пред-ставляот собой восходящую и нисходящую ветви гистерезисной петли.

Расчет переходного процесса и остаточной индукции в ТТ с зазорами. Расчет принципиально можно выполнить, например, методом последовательных интервалов, пользуясь кривой гоуд = = F (В) на рис. 4-4, или непосредственно по кривым намагничивания стали Яст.в == / ()- В последнем случае в расчете на каждом интервале учитывается эквивалентная абсолютная дифференциальная магнитная проницаемость [791

dB 1 р..

= ~ /Vp+l/fd

где - абсолютная дифференциальная магнитная проницаемость, определяемая по кривой Hai.b = f{B). При достаточно больших зазорах, когда > l/(Xd. в выражение (4-5), подста-

Рис. 4-4. Кривые намагничивания замкнутого и разомкнутого магнитопроводов

вляется некоторое среднее значение либо эквивалентная проницаемость считается равной

Pd3 const. (4-6)

В этих случаях при расчетах используют соотношения для ТТ с линейной характеристикой, приведенные в гл. 3 (см. § 3-3 и 3-4).

Практический интерес представляет определение остаточной индукции Б-з, возможной в магнитопроводе с зазорами. Эта индукция может быть найдена по кривой гоуд = Р {Щ, построенной соответственно нисходящей ветви предельной петли гистерезиса (рис. 4-5). Индукции В соответствует точка пересечения нисходящей кривой F {В) с осью ординат. Заметцм, что точка пересечения этой же кривой с осью абсцисс соответствует коэрцитивной силе материала магнитопровода Не, а точка пересечения с прямой BNp - остаточной индукции Вг-

Не прибегая к построению кривой F (В), можно найти индукцию Вгв на основании формулы (4-4), так как при ig уд = О имеем / (Brs) = -BrN. Построив нисходящую ветвь предельной петли / {В) и зеркальное

Рис. 4-5. Определение остаточной индукции в магнитопроводе с вазором