 |
Транзисторы делятся на два класса отличные по структуре, принципу действия и параметрам — биполярные и полевые (униполярные).
|
|
|
|
В биполярном транзисторе используются полупроводники с обоими типами проводимости, он работает за счет взаимодействия двух, близко расположенных на кристалле, p-n переходов и управляется изменением тока через база-эмиттерный переход, при этом вывод эмиттера всегда является общим для управляющего и выходного токов.
В полевом транзисторе используется полупроводник только одного типа проводимости, расположенный в виде тонкого канала на который воздействует электрическое поле изолированного от канала затвора[3], управление осуществляется изменением напряжения между затвором и истоком. В настоящее время в аналоговой технике доминируют биполярные транзисторы (БТ) (международный термин — BJT, bipolar junction transistor). В цифровой технике, в составе микросхем (логика, память, процессоры, компьютеры, цифровая связь и т. п.), напротив, биполярные транзисторы почти полностью вытеснены полевыми. В 1990-е годы был разработан новый тип гибридных биполярно-полевых транзисторов — IGBT которые сейчас широко применяются в силовой электронике.
Измерительные трансформаторы – их назначение, особенности работы и эксплуатации
Трансформаторы тока
Трансформаторы тока предназначены для уменьшения первичного тока до значений допускающего подключение катушек измерительных приборов и аппаратов защиты (реле), а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Трансформаторы тока выполняют роль датчика, через который поступает информация к измерительным органам устройств релейной защиты и к измерительным приборам. Поэтому основным требованием к трансформаторам тока является точность трансформации с погрешностями, не превышающими допустимых значений.
|
|
|
Трансформаторы тока имеют токовые Δ I и угловые δ погрешности. Токовая погрешность (%) представляет собой разность между величиной приведенного вторичного тока и действительной величиной первичного тока, отнесенную к первичному току:
ΔI = (kном I2 – I1)100/I1≈ I0100/I1
Она учитывается в показаниях всех измерительных приборов.
Угловая погрешность δ определяется углом между векторами первичного I1 и приведенного вторичного I2 токов. Угловая погрешность, как правило, учиты-вается только в показаниях лабораторных приборов.
Токовая и угловая погрешности возрастают с увеличением сопротивления вторичной цепи (вторичной нагрузки трансформатора), т.к. при этом растет напряжение на вторичной обмотке, что определяет рост намагничивающего тока.
Вторичная нагрузка трансформатора тока характеризуется полным сопротивлением потребителей вторичной цепи Z2, равным сумме сопротивлении катушек приборов, реле, соединительных проводов и контактов. Следовательно, мощность вторичной обмотки трансформатора тока (ВА) равна:
S2 = I22 Z2.
Для обеспечения необходимой точности показаний приборов и надежности действия аппаратов защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо, чтобы величина Z2 не выходила за пределы номинальной нагрузки трансформатора тока.
В зависимости от величин Z2(S2) один и тот же трансформатор тока может работать в различных классах точности. Наивысший класс точности, в котором может работать трансформатор тока, называется номинальным классом точности.
Трансформаторы тока имеют классы точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10, что соответствует значениям токовых погрешностей, выраженным в процентах. Класс точности трансформаторов тока должен быть для счетчиков 0,5; для щитовых измерительных приборов – 1 и 3. Трансформаторы тока класса точности 10 специально не изготовляются, но в этом классе точности допускается работа трансформаторов класса 1 и 3 при питании таких аппаратов, как вторичные реле прямого действия и оперативных цепей.
|
|
|
Первичная обмотка трансформатора тока состоит из одного или нескольких витков, а вторичная имеет большее число витков (рис. 7.16). Обе обмотки наложены на замкнутый сердечник из листовой или ленточной электротехнической стали. Первичная обмотка включается последовательно в провод цепи, ток которой должен трансформироваться, а во вторичную обмотку включаются токовые катушки измерительных приборов, реле.
Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму к.з. Вторичную обмотку заземляют, чтобы исключить возможность появления во вторичной цепи опасных потенциалов относительно земли при пробоях с первичной обмотки.
Рис. 7.16. Трансформатор тока
Каждый трансформатор тока характеризуется номинальным коэффициентом трансформации:
kном = I1 / I2 = W2/ W1
Значения номинального вторичного тока приняты равными 5 и 1 А.
Согласно Правил вторичную обмотку трансформаторов тока размыкать нельзя – почему?
Результирующая магнитодвижущая сила (МДС) трансформатора тока определяется суммой МДС его первичной и вторичной обмоток:
I0 W1 = I1 W1 + (– I2 W2).
При размыкании вторичной обмотки трансформатора отсутствует МДС вторичной обмотки (I2W2) и тогда I0 W1 = I1 W1.
Большая величина I1W1 значительно увеличит магнитный поток и магнитную индукцию, вследствие чего возрастает нагрев сердечника и увеличится ЭДС вторичной обмотки. Это может привести к перегреву и пробою изоляции вторичной обмотки трансформатора и к появлению опасного напряжения на включенной аппаратуре. Поэтому размыкание вторичной обмотки трансформатора недопустимо. При снятии измерительных приборов, а также приборов контроля и защиты, подключенных к трансформатору тока, необходимо предварительно замкнуть вторичную обмотку трансформатора накоротко или зашунтировать. Также следует отметить, что в схемах включения трансформаторов тока исключается установка предохранителей.
Для проходных трансформаторов тока внутренней установки до 35 кВ и наружной установки до 10 кВ применяют литую изоляцию на основе эпоксидных смол. При этом трансформаторы тока внутренней установки имеют следующие обозначения: ТПЛ -10К – многовитковые на токи от 5 до 630 А; ТПЛУ-10 – усиленные на токи от 10 до 100 А; ТПШЛ-10 – шинные, на токи 2000 – 5000 А. проходные трансформаторы наружной установки имеют следующие обозначения: ТФН – с фарфоровым корпусом, залитые трансформаторным маслом; ТВТ, ТВС – встроенные в проходные изоляторы трансформаторов и аппаратов.
|
|
|
|
|
|
