Трансформатор тока

Трансформатор тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в электроизмерительной технике. Сущность изобретения: устройство состоит из двух Г-образных одинаковых частей, одна из которых состоит из магнитопровода 1, имеющего Г-образную форму. На магнитопроводе размещена вторичная обмотка 2,3. Магнитопровод размещен в электроизоляционном корпусе 5 с выступами 6 и 7, выполняющими роль опор для магнитопровода. Для фиксации магнитопровода имеются одинаковые вкладыши 8, установленные в пазы корпуса 5 и крышка 10. В месте посадки корпуса на токоведущую шину установлены прокладки 14 в пазы корпуса 5. Для обеспечения герметичности трансформатора выступ 6 имеетZ-образную форму и по плоскости соединения Г-образных половин установлена герметизирующая прокладка 18. 10 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 F 40/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2259471/07 (22) 25.06.79 (46) 15.12.92, Бюл, Кт 46 (71) Особое конструкторское бюро средств автоматики и технической кибернетики (72) В,С.Перцев, В.А.Белохвостов, (O.Г,Жуковский и Н.А.Меркулов, (56) Патент США

N4071824,,кл. Н 01 Г 17/06, 1978. (54) ТРАНСФОРМАТОР ТОКА (57) Использование: в электроизмерительной технике. Сущность изобретения: устройство состоит из двух Г-образных одинаковых частей, одна из которых состоит из магнито Ы „1781712 А1 провода 1, имеющего Г-образную форму. На магнитопроводе размещена вторичная обмотка 2,3. Магнитопровод размещен в электроизоляционном корпусе 5 с выступами 6 и 7, выполняющими роль опор для магнитопровода. Для фиксации магнитопровода имеются одинаковые вкладыши 8, установленные в пазы корпуса 5 и крышка 10. В месте посадки корпуса на токоведущую шину установлены прокладки 14 в пазы корпуса 5. Для обеспечения герметичности трансформатора выступ 6 имеет Z-образную форму и по плоскости соединения Г-образных половин установлена герметизирующая прокладка 18. 10 ил.

1781712

25

35

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизмерительнай технике.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и сокращение габаритов.

На фиг.1, 2 изображен предложенный трансформатор с разрезами; на фиг.3,4,5— пример конкретного выполнения корпуса трансформатора; на фиг.6,7 — примеры фиксации трансформатора на шине с помощью выступов; на фиг.8- герметизирующэя прокладка; на фиг.9- установка трансформаторов на объекте; на фиг. 10 — распределение

"магнитного паля помехи по магнитопроводу трансформатора.

Трансформатор состоит из двух Г-образных одинаковых частей. На фиг.1, 2 проставлены номера позиций для одной части.

Одна иэ частей состоит из магнитопровода

1, име ощего Г-образную форму. На магнитоправоде размещена вторичная обмотка 2, 3. Плоскость разъема трансформатора проходит вдальтоковедущей шины 4, что позволяет раскрывать и замыкать трансформатор вокруг шины без ее демонтажа. Магнитопровод размещен в электроизоляцианном корпусе 5 с выступами 6 и 7, выполняющими роль опор для магнитопровода, Высота h корпуса больше или равна толщине намотки

S. Для фиксации мэгнитопровода имеются одинаковые вкладыши 8. Магнитопровод фиксируется относительно корпуса вкладышами, а вкладыши, в свою очередь, установлены в пазы 9 корпуса 5. Таким образом, фиксированный магнитопровод имеет талька одну степень свободы — может перемещаться в сторону, противоположную выступам 6 и 7. Для того, чтобы полностью зафиксировать магнитоправод, на вкладыши установлена крышка 10. Крышка установлена на плоскость F и привинчена к корпусу, где для этой цели выполнены резьбовые отверстия 11. В корпусе имеется буртик12, толщиной t. Высота буртика равна высоте крышки. Крышка выполнена плоской и для герметичности торцы крышки и плоскость ее, соприкасающаяся с вкладышами, покрываются слоем клея.

Обе части трансформатора соединены винтами. Винты проходят в сквознь е отверстия 13, выполненные в корпусе.

Для повышения устойчивос;и работы трансформатора в условиях жестких механических воздействий {тряска, удары, вибрация) и температурных колебаний (при нагревании шины) в месте посадки корпуса на таковедущую шину установлены проклад"ки 14 (фиг.1) в пазы 15 корпуса. Прокладки плоские, выполнены из термостойкой резины и вклеены в пазы 15. Толщина прокладок больше глубины пазов. Эти прокладки обеспечивают плотную посадку трансформатора нэ шину и одновременно компенсируют допуски на размеры шин при ее нагревании.

Для упрощения фиксации трансформатора на шине (при ударе вдоль шины трансформатор может переместиться по шине) корпус оснащен одним или несколькими выступами

16. Выступы выполнены цилиндрическими и входят в сквозные отверстия, просверленные в шине. Если не имеется вазможности выполнить отверстия в шине ввиду того, что шина выполнена прямоугольного, полного сечения и в полости шины находится охлаждающая жидкость; та на углах шины сделаны пропилы (срезаны диагональные углы} и в эти пропилы — впадины входят выступы 17.

Для обеспечения герметичности трансформатора выступ 6 имеет Z-образну о форму, и по плоскости соединения Г-образных половин корпуса установлена герметизирующая прокладка 18. Прокладка плоская, выполнена иэ резины. В прокладке имеются два отверстия, сквозь которые проходят винты, крепящие обе половины трансформатора, Для фиксации прокладки в корпусе выполнен буртик высотой д и прокладка дополнительно приклеена к корпусу. Высота буртика д меньше толщины герметизирующей прокладки 18. Z-образная форма выступа 6 объясняется тем, чтобы в корпусе уста навить герметизирующую п ро кладку

18, Z-образная форма выступа 6 объясняется тем, чтобы в корпусе установить герметизирующую прокладку 18 и максимально приблизить {с целью равномерного распределения обмотки по магнитопроводу) обмотку 3 к плоскости разъема Г-образных половин магнитопровода.

Трансформатор является по существу трансреактором и переводит измеряемый ток в пропорциональное производной тока напряжение. Это обеспечивается подключением на выход трансформатора активного сопротивления бол ьшой величины (парядка 10 кОм и более). При этом, ток во вторичной обмотке практически равен нулю и весь поток намагничивания в магнитопроводе трансформатора создается первичным измеряемым током tt:. Тогда напряжение на выходе трансформатора запишется в следующем виде:

5l< Ь S M Mî,б с

0оых = ср бс где Ю вЂ” количество витков втсричной обмотки;

1781712

10

30 д Вп !

1 = — И/1$ д1 (2) $ — поперечное сечение магнитопровода . Мо — магнитная постоянная;

М вЂ” относительная магнитная проницаемость магнитопровода;

b p. — длина средней силовой линии;

I — измеряемый ток;

W1 — количество витков первичной обмотки (при установке трансформатора на шину W1= 1).

В таблице приведены номинальные значения измеряемого тока и сечения шин, на которые установлены трансформаторы, Род тока переменный с частотой 50 Гц, напряжение первичной сети 220 — 660 В.

Трансформатор при эксплуатации подвергается воздействию переменных электромагнитных полей, создаваемых, например, аварийными токами соседних фидеров и шин и наводящих на его выходе напряжение помехи. Покажем, как необходимо распределить обмотку на магнитопроводе. чтобы сигнал помехи на выходе трансформатора был равен нулю. Все секции 2,2, 3 3 обмотки включены согласно по отношению к магнитному полю измеряемого тока (стрелки В ). Тогда при влиянии на магнитопровод однородного магнитного поля (стрелки Bn) в секциях обмотки будет наводиться ЗДС: 2 = А/2 ->

d Bn

dc (3) где W1,W2 — количество витков секций обмотки соответственно 3,3 .

При этом в секциях обмотки 2,2 при их выполнении в четное число слоев напряжение помехи наводиться не будет.

Суммарный сигнал помехи на выходе трансформатора равен

Un = 11+12 = (W2 W1) S (4)

dВ дс

ОтСЮда Un = 0, КОГда W1 = W2.

Аналогичное условие получим для секций обмоток 2,2 rip14 воздействии на трансформатор магнитного поля помехи

ПЕрПЕНдИКуЛярНОГО Вп (СМ. СтрЕЛКИ Bn1) т,Е.

Р/з=М/4, а секции обмоток 3,3 выполнены в четное число слоев, Распределение обмотки по сердечнику равномерное, пропорционально длине стороны магнитопровода, что позволяет компенсировать неоднородные поля помехи, когда

Вп распределен по магнитопроводу неравномерно. В этом случае согласно Вдэ = 0 получаем напряжение помехи на выходе трансформатора равное нулю, т,к.

Un Кй Bds, где К вЂ” коэффициент пропорциональности. Кроме этого, равномерное распределение обмотки по магнитопроводу позволяет уменьшить габариты трансформатора и поток рассеяния в ней, обусловленный толщиной намотки S. Например, при концентрации обмотки в секциях 3,3 увеличиваются линейные размеры транс-. форматора в направлении оси ОУ, что не позволяет установить трансформатор 19 на шину в соответствии с фиг.9 из-за ограниченного расстояния "в1" между шинами 4.

Расстояние "в1" определяется габаритными и установочными размерами автоматических выключателей серии ВА-71. на шины которых устанавливаются трансформаторы 19 (фиг;9). Максимальное расстояние между шинами в1 = 30 мм при различной ширине шин "в" и их толщины, причем l < b „

Выполнение магнитопровода в виде двух одинаковых Г-образных половин повышает технологичность конструкции. Это связано с тем, что для изготовления двух половин магнитопровода (материал магнитопровода — карбонильное железо) необхо-дима одна и та же пресс-форма, и нанесение, секций обмотки на магнитопровод не требует значительных затрат ручного труда, поскольку секции изготавливаются отдельно от магнитопровода на намоточном станке.

5 При любой другой форме магнитопровода, например, П-образной со стержневой приставкой, необходимы значительные затраты ручного труда при нанесении обмотки, например, на среднюю часть П-образной

40 формы.. Корпус трансформатора, вкладыши и крышки выполнены из материала прессовочного АГ-4, имеющего хорошие электроизоляционные и механические свойства.

45 Трансформатор выполнен герметич: ным. Нарушение герметичности приводит к ухудшени1о характеристик, т.к. пыль и влага, попадая на поверхности соприкосновения магнитопроводов и на обмотки, выводят трансформатор из строя. Чтобы не наруи ать герметичность, отверстия 13 в корпусе выполнены вне полости установки магнитопровода, Зормула изобретения

Трансформатор тока, включающий разъемный магнитопровод, состоящий из двух частей, установленных в корпусах, которые образуют в плоскости разъема полость для шинь1 первичной обмотки и

1781712 катушки с вторичными обмотками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и сокращения габаритов, он снабжен вкладышами и герметизирующими прокладками, части корпуса выполнены идентичными с окнами по концам магнитопровода, каждая часть магнитопровода выполнена Г-образной, причем на каждом стержне установлены катушки с частью вторичной обмотки, и установлена в соответствующей части корпуса с помощью вкладышей, расположенных на ребрах магнитопровода, так, что в одном из окон выступает торец магнитопровода, а на поверхности корпуса, образующей полость

5 для шины первичной обмотки, по периметру окна, в котором не выступает торец магнитопровода выполнены канавки, причем в )<анавку по периметру окна установлена герметизирующая прокладка и в канавки на

10 плоскости для шины первичной обмотки установлены прокладки, 1781712

1781712

Составитель Ф.Чиркина

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Л,Лукач

Редактор А.Вер

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 1()1

Заказ 4276 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб., 4/5