Трансформатор тока нулевой последова-ТЕльНОСТи Советский патент 1981 года по МПК H01F38/30 

(54) ТРАНСФОРМАТОР ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

1

Изобретение относится к электрЬтехнике, в частности для измерения тока нулевой последовательности в сетях с напряжением до 1000В и выше и защиты от утечек тока на землю.

Известен трансформатор тока нулевой последовательности, содержащий первичную цеш выполненную в виде трех коаксиальных поверХиостей, чередующихся по фазам, снабженных фазовыми выводами, разделенных диэлектриком и охваченных магнитопроводом, на котором расположена вторичная цепь, причем каждая из указанных коаксиальных поверхностей выполнена с направляющей в виде многовитковой спирали 1. Однако это устройство целесообразно применять в сетях с небольшими токовыми нагрузками так как в листовых проводниках возникают зоны высокой плотности.тока, расположенные между фазнЫ мн выводами и вводами. Поскольку дшяые зрны не совмещены, то часть магнитного потока каждой фазы замыкается по магнитопроводу, что обуславливает при неидеальном изготовлении трансформатора и больишх токсшых нагруВ ках существенный ток небаланса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), у которого для снижения тока небаланса, обусловленного несимметричным расположением фаз первичной цепи относительно вторичной обмотки трансформатора, проводники каждой фазы расщеплены на число проводников не менее двух, и расщепленные проводники каждой из фаз расположены диаметрально противоположно в окне магнитопровода 2.

Недостаток известного устройства заключается в том, что потоки рассеяния : каждого проводника не совмещены и замыкаются по ферромагнитному сердечнику. Вследствие этого эффективное снижение тока небаланса возможно только при условии применения замкнутого тороидального магннтопровода с равномерной вторичной обмоткой, в окне которого весьма точно установлены расщепленные проводники относительно оси магнитопровода и между собой. Кроме того, устройство включается в рассечку сети, что обуславливает большие трудности при монтаже и эксплуата3ции, а иногда применение устройства по этой причине невозможно. Цель изобретения - повышение точности измерений тока нулевой последовательности за счет снижения тока небаланса, а также упрощение монтажа устройства. Указанная цель достигается тем, что трансформатор тока нулевой последовательности, включаюищй замкнутый магнитопровод, первичную цепь, образованную фазами контролируемой сети, и вторичную обмотку, размещен ную на магнитопроводе, снабжен фазными магнитными шунтами с подстроечными ферро магнитными сердечниками, причем фазы конт ролируемой сети размещены в окнах магнитных шунтов. На фиг. изображено устройство ТТНП с тремя подстроечными сердечниками; на фиг. 2 - то же, с одним сердечником переменного сечения. Устройство включает замкнутый магнитопровод 1 с шунтами 2, первичную цепь 3, образованную фазами контролируемой сети, которые при монтаже пропускаются и жестко закрепляются в окнах шунтов.2. В зазорах магнитных шунтов 2 расположены ферромагнитные подстроечные сердечники 4 индивидуально для каждой фазы, или один сердечник переменного сечения на все фазы. Расположение подс роечных ферромагнитных сердечников обуславливает изменение магнитного сопротивления магнитных шунтов 3. На магнитопроводе ТТНП размешают вторичную обмотку 5 трансформатора в распределенном или сосредоточенном виде. При работе ТТНП в обшем случае результи рующий магнитный поток в магнитопроводе Фр (поток небаланса) составляет сумму магнитных потоков рассеяния фаз Фд,Ф,Фс Е. При наличии в ТТНП магнитных шумов м нитные поюки рассеяния в шунтах, направ ленные встречно магнитным потокам рассеяни фаз, компенсируют поток небаланса в магнит проводе. При этом . где Фдщ, Феш, Фсш -, магштные потоки рассеяния в шунтах. Очевидно, что, регулируя магнитные поток в шунтах с помощью индивидуальных сердечНИКОВ или сердечника переменного сечения, может быть достигнут баланс магнитных потоков, т.е..ФЕ 0. При возникновении тока утечки в одной из фаз сети в магнитопроводе ТТНП образуется нескомпенсированный поток Фу Ф ф -ф V 1 где Ф, - магнитный поток рассеяния от тока Ф - доля магнитного потока шунта от тока утечки. Доля магнитного потока шунта является величиной пренебрежимо малой по сравнению с магнитным потоком рассеяния от тока утечки Фу , поэтому чувствительность ТТНП в случае экранирования фаз снижается незначительно. Отличительные признаки предлагаемого трансформатора тока нулевой последовательности при использовании его в трехфазных сетях с напряжением до 1000 В и выше, по сравнению с известным, обеспечивают более высокую точность измерений тока нулевой последовательности за счет снижения тока небаланса и упрощают его монтаж, так как при установке устройства не требуется производить рассечку электрического кабеля. Формула изобретения Трансформатор тока нулевой последовательности, содержащий замкнутьш магнитопровод, первичную цепь, образованную фазами контролируемой сети, и вторичную обмотку, размещенную на магнитопроводе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений тока нулевой последовательности за счет снижения тока небаланса, а также упрощения его монтажа, он снабжен фазными магнитными щунтами с ферромагнитными подстроечными сердечниками, причем фазы контролируемой сети размещены в окнах магнитных щунтов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке N 2579181/24-07, 29.12.78. 2.Авторское свидетельство СССР № 456335, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.