Измерительный трансформатор тока Советский патент 1987 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения им-- нульсиых и высокочастотных токов.

Цель изобретения - упрощение конструкции измерительного трансформатора тока.

На чертеже изображена конструкция из- .мерительного трансформатора тока.

Измерительный трансформатор содержит тороидальный ферромагнитный сердечник 1, нервичную обмотку 2, выполненную в виде проводника, проходящего по осевой линии. Вторичная обмотка 3 равномерно распределена вдоль сердечника 1.

Вторичная обмотка 3 выполнена коаксиальным кабелем, причем внутренний проводник 4 одного из концов коаксиального кабеля соединен с внешним проводником 5 его второго конца, внутренний проводник 4 которого и внепший проводник 5 первого конца коаксиального кабеля присоединены к сопротивлению нагрузки 6 и являются выходными выводами измерительного трансфор- тока.

Устройство работает следующим образом .

По проводнику первичной обмотки 2 цро- нускают ток. При этом в сердечнике 1 воз- буждается азимутальное магнитное поле, которое индуцирует во вторичной обмотке 3 синфазную электродвижупгую силу

Синфазные электродвижущие силы, ии- дуцирован П51е во внутреннем и внешнем проводниках вторичной обмотки 3, включаются последовате;1ьпо за счет указанного присоединения концов обмотки к нагрузке. Ирк этом токи но проводникам обмотки также протекают в одпом паправлени -. Дальне -: шие рассуждения ириведешя ,и 1я вепхне1Ч) участка рабочего диапазопа чаетот (десятки .мегагерц).

Ток, протекающий за счет скин-эффект по внепщей поверхности внут|)ен11сго провод- пика, создает в окружающем пространстве азимутальное (относительно проводника) магнитное поле и ортогональное ему тангенциальное электрическое. Эти юля наводят на внутрепней поверхности внешнего проводника обмотки в соответствии с граничными условиями электродинамики ток но величине равный току, текущему но внутреннему проводнику. Это явление называется эффектом близости.

Таким образом, совпадают условия протекания рабочих токов нредлагаемого устройства и взаимодействия внутреннего и

Составитель О. Г лухарев

Редактор Е. КопчаТе.хред И. ВересКорректор Л. Матай

Заказ 2961/49Тираж 730Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета С(Х;Р делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, Ж- 35. Раушская иаб., д. 4/5 i 1рО)13в)дстве11И()-ио, 1И1-рафическое нредириятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

0

5

0

5

0

5

внеп1него проводников, вследствие чего рабочие токи протекают внутри оболочки кабеля. Разделение за счет скин-эффекта путем протекания тока основных и паразитных процессов - внутренняя и внешняя поверхности внешнего проводника - позволяет исключить влияние .межвитковой емкости внешней поверхности обмотки на работоспособность устройства. Внутренняя.распределенная емкость в любой точке обмотки заряжена до потенциала, равного половине выходного напряжения устройства, что при однородной линии исключает протекание уравнительных токов и искажение частотной характеристики. Поэтому для выполнения обмотки можно использовать только линии с высокой нормируемой однородностью, какими являются коаксиальные кабели.

Описанные явления и позволяют добиться в предлагаемом трансформаторе тока высоких технических характеристик Г1ри простоте конструкции.

Величина коэффициента нреобразования определяется соотнощением RH/Ц, где Н„ - сопротивление нагрузки; п - число витков обмотки, и у предлагаемого трансформатора тока на 3 порядка выше, чем у прототипа.

Использование для выполнения обмотки .чннии с распределенными параметрами благодаря ее однородности исключает необходимость в демпфирующих сопротивлениях, что позволяет значительно упростить конструкцию предлагаемого измерительного транс- фор.матора тока, обеспечив при этом в широком диапазоне равно.мерную рабочую частотную характеристику.

Формула изобретения

Из.мерительный трансформатор тока, со- .к ржащий ферромагнитн1з1Й сердечник, первичную o6MotKy, выполненную в виде проводника,-проходяндего по осевой линии фер- ро.магнитного сердечника, и вторичную обмотку, охватываюпхую равномерно распределенными витками ферромагнитный сердечник, отличающийся тем, что, с целью упро- П1.епия конструкции измерительного трансформатора тока вторичная об.мотка выполнена коаксиальным кабелем, причем внутренний проводник одного из концов кабеля соединен с внещним проводником другого, другие концы указанных проводников являются выходными выводами трансформатора.

Изобретение предназначено для измерения импульсных и высокочастотных токов. Цель изобретения - упрощение конструкции измерительного трансформатора. Трансформатор выполнен в виде тороидального ферромагнитного сердечника 1 с первичной обмоткой 2, выполненной в виде проводника, проходящего по осевой линии. Вторичная обмотка 3 равномерно распределена вдоль сердечника 1. Выполнение вторичной обмотки 3 коаксиальным кабелем (К) так, что внутренний проводник 4 одного конца К соединен с внешним проводником 5 второго конца К, внутренний проводник 4 которого и внещний проводник 5 первого конца присоединены к сопротивлению нагрузки 6, исключило необходимость в демпфирующих сопротивлениях. Это, в свою очередь, обеспечило в широком диапазоне равномерную рабочую частотную характеристику. I ил. О) 00 N3 оо со АСЭС.