Электротехника Касаткин (967630), страница 38
Текст из файла (страница 38)
ставляет примерно 0,5% 1,в,, то такое многократное увеличение МДС вызывает очень большое увеличение магнитного потока (ограниченное насыщением магнитопровода). Электродвижущая сила Ез пропорциональна магнитному потоку (см. (9,29)), и в результате увеличения последнего прн размыкании вторичной цепи во вторцаной обмотке индуктируется ЭДС порядка сотен вольт (до (,5 кВ у ТТ на большие токи). Следовательно, возникает опасность для жизни человека, разомкнувшего вторичную цепь. Кроме того, возрастает ьющность потерь в магннтопроводе (см.
(8Л1) и (8.12)] и в результате сильное его нагревание н расширение. То и другое опасно для целости изоляции и в конечном итоге может привести к пробо.о изоляции и короткому замыканию на землю со стороны ВН.- Чем меньше магнитное сопротивление магнитопровода, тем меньшая МДС требуется для возбуждения в нем того же магнит~юго потока. По этой же причине для точных ТТ применяются магиитопроводы беэ стыков из пермаллоя, например В универсальных многопредельных 234 Вик ки пека Вичнаи сВнонни к Г 1 ! ! ! 1 1 1 1 а! Рис. 9.35 переносных ТТ (рис, 9.35, а) с одной вторичной юз и тремя первичными обмотками: и, — для измерения тока до 600 А, ю', — тока до 50 А и ге~ + н,н — тока до !5 А.
Внешний вид такого ТТ показан на рис, 9.35, б, Помимо требований точности к ТТ часто предъявляются еще и требования устойчивости в отношении коротких замыканий, так как первичная обмотка ТТ находитса в пепи, где возможно корозкое замыкание и через ТТ включаются аллар: ты защиты (реле), откшочающие установку в случае короткого замыкания. Следовательно, ТТ должен выдержать (кратковременно) ток короткого замыкания н воздействовать на аппарат заШиты, который отключит аварийный участок, Для сведения к минимуму влияния МДС 1, ги„т. е. повышения точности ТТ, желательно, чтобы номинальная МДС первичной обмотки (1, н,] бьша возможно большей. У точных ТТ номинальная 1ннм МДС У,н ю, должна быть не менее 500 А.
Поэтому лри номинальных токах [, менее 500 А первичная обмотка должна иметь несколько !нем витков. Например, при номинальном токе 100 А желательно иметь ю > 5. Если высокая точность измерений не требуется (лри включе- 1 нии амперметров и максимального токового реле) МДС Т, и, может быть значительно меньше, Для тока 500 А и более применяются одновнтковые трансформаторы, к которым относятся н измерительные клещи, применяемые для ориентировочных измерений токов от 20 до 1000 А при низком напряжении.
Магнитопровод измерительных клещей состоит из двух г)-образных частей, стягиваемых силъной пружиной, и 335 изготовлен из листовой электротехническоя стали, а два его стыка тщательно пришлифованы. Чтобы замкнуть магнитопровод вокруг провода с измеряемым током, достаточно нажать рукоятки, раскрыть клещи и ввести в них провод — пружина сомкнет две половины магнитопровода. Провод, сцепленный с магннтопроводом, служит первичной обмоткой.
Вторичная обмотка ТТ находится на магнитопроводе и замкнута амперметром. По точности ТТ и ТН делятся на классы, наименованием которых служит наибольшая допустимая погрешность коэффициента трансформации. Например, если класс точности ТН 0,5, то допустимая погреш- У ностьнапряження 3 0,5%, а допустимая угловая погрешность + 20 при первичном напрюкенни 0,8 — 1,2 номинального; у ТТ класса точности 1 допустимая погрешность тока + 1,0% н допустимая угловая погрешность + 90' при сопротивлении нагрузки 0,25 — 1,0,иоминаль. ной и прн первичном токе 1,2-0,1 номинального. Для правилыюго выполнения соединений ТН и ТТ с измерительными приборами необхедимо руководствоваться разметкой выводов трансформаторов. Выводы ТН обозначаются так же, как цыводы силовых трансформаторов (А — Х, а — х и т. д.); у ТТ начало и конец первичной обмотки обозначаются соответственно Л, и Лз (ляиия), а начало и конец вторичной обмотки — И, и Из (измерительный прибор) .
Ряс. 9.36 Ряс. 9.37 На рис. 9.36 показана схема вюпочения в однофазную цепь комплекта измерительных приборов через ТН и ТТ. Для измерения в трехфазных трехпроводных системах в общем случае необходимы несколько ТТ и ТН, например для измерения активной мощности (рпс. 3.13, а) два ТТ и два ТН (или один трехфазный ТН). Показания ваттметра (илн счетчика), включенного через ТН и ТТ, необходимо умножить на произведение коэффициентов трансформации зтнх трансформаторов. Погрешности ТН и ТТ сказываются на показаниях ваттметра, причем угловые погрешности оказывают существенное влияние на результаты, главным образом, при больших сдвигах фаз 336 между первичными напряжением и током. Вследствие их влияния пока- зания ваттметра пропорциональны не коэффициенту мошности соз Р, а соа (д+й„— й~) (рис.
9.37); при этом угловые погрешности могут складываться, тах хах часто д„(0, а й;> О. I"ЛАВА дЕСЯТАЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЯСТВА 10.1. ОБе(ие ОВедения О пОлупРОВОдникАх Полупроводниковые материалы объединяют обширный класс материалов с удельным сопротивлением 1О' — 10 ' Ом м. Наибольшее применение нашли кремний В1 и германий Се. Рассмотрим основные про. цессы в полупроводниковых материалах на основе их идеализированных моделей.
В электронной структуре идеального кристалла кремния из 1Ч группы периодической системы элементов Менделеева каждый из четырех валентных электронов любого атома образует связанную пару (валентная связь) с такими же валентными электронами четырех соседних атоьюв. Если на атомы кремния не действуют внешние источники энергии (свет, теплота), способные нарушить его электронную структуру, то все атомы электрически нейтральны. Такой идеальный кристалл кремния не проводит электрический ток, Однако электрические свойства идеального кристалла кремния существенно изменяются прн добавлении в него примесей других хими. ческих элементов.
В качестве примесей применяются обычно элементы либо нз Ч (сурьма ВЪ, фосфор Р), либо из Ш группы (галлнй Оа, индий 1п) периодической системы. В электронной структуре кристалла кремния с примесью фосфора четьаре валентных электрона фосфора н валентные электроны четырех соседних атомов кремния образуют четыре связанные пары. Пятый валентный электрон фосфора оказывается избыточным. При незначительных затратах энергии от внешних источников (тепловая энергия при комнатной температуре) избьпочный электрон теряет связь с атомом примеси и становится свободным электроном. Атом фосфора, потеряв электрон, становится неподвижным положительным ионом. Такой полупроводник называется полупроводником с электронной злектропроводностью или полупроводником л-типа, а соответствующая примесь — долорлой, На рис. 10,1 приведено условное изображение идеального полупроводника л-типа, на котором неподвижный положительный ион обозначен знаком плюс в кружочке, а подвижный свободный электрон — знаком минус.
237 СВободнал дырн СВободный еленмрон Пара неленмрондырна" Ряс. !О.З Нелоддияный -ион Ряс. 10.2 еооддимныи +ион Рис. 10.1 238 Если в качестве примеси используется индий, имеющий три валентных электрона, то в электронной структуре кристалла кремния одна валентная связь атома индия с четырьмя соседними атомами кремния недоукомплектована и в кристалле образуется "цырка", Для образования устойчивой электронной структуры кристалла необходим цополнительный электрон. Тепловой энергии при комнатной температуре вполеи достаточно для того, чтобы атом индия захватил один электрон из валентной связи между соседними атомами кремнии.
При этом атом индия превращается в устойчивый неподвижный отрицательный нон, а дарка перемещается на место расположения захваченного электрона. Далее на место вновь образовавшейся дырки может переместиться электрон из соседней валентной связи и т, д. С электрофизической точки зрения этот процесс можно представить как хаотическое движение в кристалле свободных дырок с положительным зарядом, равным заряду электрона. Такой полупроводник называется полупроводником с дырочной электропроводностью или полупроводником р-гипа, а соответствуиацая примесь — акцепгориой, На рис. 10.2 приведено условное изображение идеального полупроводника р-типа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
