1 Розрахунок магнітної системи трансформатора струму

1. Розрахунок термічної стійкості

Термічна стійкість ТС визначається часом протікання струму короткого замикання, яке дорівнює для нашого ТС [2]:

Обираємо паперово-масляну ізоляцію, що прилягає до струмопровідних частин. Допустима температура струмопровідних частин ТС [2, табл. 3.2]:

Температуру ТС, що відповідає довготривалому протіканню номінального струму приймаємо [2]:

Визначаємо теплові ефекти струму [2, рис. 3.1]:

Тепловий ефект в режимі короткого замикання:

Густина струму термічної стійкості ТС:

Первинна обмотка

Коефіцієнт запасу по термічній стійкості [2]:

Густина номінального струму первинної обмотки:

Січення первинної обмотки виходячи з густини струму термічної стійкості:

Для номінального режиму можна записати:

В якості розрахункового значення січення приймаємо:

Розміри жили а х b [2, табл. Е.3]:

Максимальні зовнішні розміри проводу А х B [2, табл. Е.3]:

Кількість паралельних провідників приймаємо:

Розрахунковий перетин струмопровідної жили [2, табл. Е.3]:

Остаточне значення січення первинної обмотки:

Вторинна обмотка

При номінальному вторинному струмі 5 А використовуємо дріт круглого перерізу, діаметр якого становить [2]:

Січення вторинної обмотки визначаємо за формулою:

Кратність вторинного струму приймаємо рівною:

Найбільший струм вторинної обмотки:

З урахуванням прийнятого перерізу дроту вторинної обмотки густина струму короткого замикання:

Отримана густина струму менша ніж густина струму термічної стійкості ТС, тому обране січення дроту вторинної обмотки нас задовільняє.

2. Визначення числа витків первинної обмотки

Практика конструювання ТС показує, що ТС задовільняє технічним вимогам рівня похибок при мінімальному значенні МДС первинної обмотки [2]:

В такому разі число витків первинної обмотки буде дорівнювати:

Приймаємо:

3. Розрахунок розмірів первинної обмотки

Товщина прокладки з електрокартону [2]:

Найбільший розмір перерізу первинної обмотки:

ір перерізу первинної обмотки:

4. Розрахунок головної ізоляції

Обираємо паперово-масляну ізоляцію. Розрахунок зводиться до визначення напруженості електричного поля між двома коаксиальними поверхнями.

Розрахункове значення прикладеної напруги [2, табл. 3.4]:

Коефіцієнт запасу [2]:

Напруженість електричного поля при робочій напрузі [2]:

Радіус зовнішньої поверхні ізоляції:

Дослідне значення прикладеної напруги [2, табл. 3.4]:

Напруженість електричного поля між двома коаксиальними поверхнями:

Розраховане значення напруженості електричного поля не перевищує 10 кВ/мм і тому нас задовільняє