Трансформатор тока нулевой последовательности Советский патент 1980 года по МПК H01F38/30 

1 . Изобретение отйосится к области релейной защиты злектрических сетей и преппазначено йпя релейной защиты от однофазного замыкания на демлю трехфазной системы.: Для обнаружения токов утечек и однофазных замыканий на земЛю в трехфазной электрической системе широко йспогаь- аукугся трансформаторы трка нулевой последбвателвности в разных исполнениях. Известны трансформаторы тока нулевой последовательности Tenia ТНП которые имеют магнитопровод в виде прямоугольной рамки нз 8яектро ехнической стали, охватывающий проводники трехфазного при соединения ; на магнит опроводе установлены две-четыре индукционные катушки, соединенные последовательно или параллельно 1 Катушди выполняют роль чувствительных датчиков токов нулевой последовательности. Из1вестны также трансформаторы тока нулевой последовательности типа Т371М, отличаюшиеся от первых только формой магнитопровода, который выполнен в виде торойда 2J. Однако при использований этих трансформаторов тока нулевой последоьательности не удается достичь требуемых порога чувствительности и надежности. Порог чувствительности у этих трансформаторов ограничивается наличием вторичного тока небаланса порядка 7Q-1OO мА. Такие трансформаторы не во всех аварийньос режимах работают надежнО| также не всегда удовлетворяют требуемой электробезопасности, поскольку в специфических производствах опасным считается ток ,замыкания на землю порядка 5О мА. Известны также трансформаторы тока нулевой последовательности, содержащие трехфазную первичную обмотку, магнитопровод, охватывающий первичную обмотку и датчики магнитного поля (вторичные обмотки), расположенные на магнитопроводе в которых для снижения тока небаланса ;поверх фазных провопииков помешается

739666 зайкнугое экранируюшее ферромагнитное кольцо з. Последнее устройство является наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемокгу )фекту, Однако несмотря на то, что в этом уст ройстве магнитные потоки рассеяния симметрируются за счет экранирующего кольца, порог чувствительности все равно остается ВЫСОКИМ, Цель изобретения - сшокение порога чувствительности и повышевде надежности трансформатора тока нулевой последовательности. Это достигается тем, что в известном трансформаторе тока нулевой последовательности, содержащем .трехфайя ю ттёрвйч- ную оёмотку, магнитопровод, охватывающий перви«1ную обмотку и датчики магнитного поля, расположенные на магнитопро- воде, магнитопроБбд 1зьто.пнен в виде ко- локолообразного теда, разделенного по высоте радиальными зазорами, в которых установлены электропроводные пластины, иа три одинйковые части в середине казкдой части маГнитопровода симметрично выполнены наклонные сйвоэные отверстия, сси которых пересекаются на оси магнитопровода, перпендикулярной к основанию через отверстия проходят проводники первич ной обмотки, и в каждой части магйятопровойа в плоскости, проходящей через ось отверстия и ось магнитопровода, выполнены радиал ьные щели, в которь1Х ус. та новлены датчики магнитного npjm, размещенные Над отверстиями, при этом на пов хностях маг}штопровода, обращенных к щелям, в местах установки датчиков поля выполнены высчупы. На фиг, 1 и 2 показан предложенный трансформатор, оёший вид| на фиг. За, б, в - примеры установки в isasopax датчиков.; Верхняя (сужающаяся) часть колоколообразного магнитопровода 1 разделена на три части 2, в середине каждой части рас положены йтверстия, под фазные проводники 3 первичной обмотки 4, Зазоры 1 (см, фиг, 2), делящие магнитспроводы на fpH пасти, выполнены из магнитоизолируг 1ОЩЙХ пластин (например медных) или путем нанесения гальвашэпла стического покрытия, Магнитопровод имеет также щели А, расположенные в плоскостях, проходящих через фазные отверстия и вертикаль ную ось магнитопровода. В верхней части этих щелей устанавливаются датчики 5 магнитного поля. Датчиками могут являть ся либо катушки индуктивности, либо датчики Холла, Причем для дополнительного уменьшения влияния внешних магнитных полей на датчики поля поверхности магнитопровода в месте установки датчиков могут быть выполнены с выступами 6 (см, фиг. За). На фиг, 36, в показаны примеры установки в щелях Д датчиков 5 поля в виде индукционной катушки (см, фиг, Зб) или преобразователя Холла (см, фиг. Зв), Магнитопровод может быть вьшолнен из феррнтового мат ериала. Ус-фойство работает следующим образом, В нормальном режиме при прохождении тока нагрузки по фазным проводникам каждый фазный ток намагничивает соответствующий участок магннтопровода. Токи намагничивания участков возбуждают сигнал в соответствующих датчиках. Суммарный сигнал датчиков отсутствует, так как сумма йервичных токов в фазных проводниках в любой момент времени равна fsy№S},a взаимное влияние фазных токов отсутствует, поскольку каждьй фазный проводник имеет по существу собственный изолированный магнвтопровод. В случае замыкания одного фазного проводника на землю возникают токи нулевой последовательности. Токи нулевой последовательности ссгадают соответствующее намагничивание магнктопровода, в результате возникает суммарный сигнал йа выходе датчиков. При этом чувствительность повьпиается примерно в три раза по сравнению с известным |3j трансформатором. Формула изобретения 1, Трансформатор тока нулевой последовательност содержащий трехфазную первичную обмотку, магнитопровод, охватываюотй первичную обмоТку и датчики магнитного поля, расположенные на магнитопроводе, отличающийся тем, что, с целью поньшения надежности и снижения порога чувствительности, магнитопро- вод выполнен в виде колокопообразного тела, разделенного по высоте радиальными зазорами, в которых установлены электропроводные пластины, на три одинаковые части, в середине каждой части магнитопровода симметрично вьтолнены наклонные сквозные отверстия, оси которых пересекаются на оси магнитопровода, перпендику5739лярной к основанию, через отверстия проходят проводники первичной обмотки, и в каждой части магнитопровода в плоскости проходящей через ось отверстия и ось мап нитопро&ода, вьтолнены радиальные шелв в которых установлены датчики магнитного поля, размешенные над отверстиями. 2. Трансформатор по п. 1, о т л и - чающийся тем, что на повархнос- Tstx магнитопровода в местах установки датчиков поля вьшолнёны вьютулы. 6 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Трансформаторы тока нулевой последовательности кабельного типа ТНП-2, ТНП-4, ТНП-7, ТНП-12. Каталог. Киев, иад-во АН УССР, 1951, с. 3-12. 2.Т ехнические условия на трансформа topu тока 10гАебой последовательности ТУ 16.517-390-70. 3.Патент Англии № 1194237, кл, HI Т, i975i .

Фиг. 1

Фие.г