Устройство для измерения тока Советский патент 1981 года по МПК G01R19/00 

(Sk) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам для измерения переменного тока и может быть использовано в качестве измерительного преобразователя тока для релейной защиты и автоматики . Известно устройство для измерения переменного тока, выполненное в виде трансформатора тока. Трансформатор тока содержит первич ную обмотку, выполненную в форме медной трубы, и магнитопровод, охватывающий первичную обмотку, на котором размещены вторичные обмотки и экраны вторичных обмоток СПНедостатками известного устройств ва-являются относительно высокие значения токовой и угловой погрешностей, обусловленные значительной величиной намагничивающего тока, и наличие специального экрана для вторичных обмоток, усложняющего его конструкцию, а также невозможность плавного изменения намагничивающего тока. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения переменного тока, содержащее первичную обмотку, выполненную в виде ферромагнитной трубы с прорезью, магнитопровод с вторичной обмоткой, выполненный в виде кольца с внутренним выступом и расположенный поверх трубы, так что выступ входит в прорезь, а вторичная обмотка размещена поверх магнитопровода и выступа . Однако в известном устройстве измерительная обмотка не защищена от влияния внешних электромагнитных полей, а намагничивающий ток имеет значительную величину из-за увеличения длины воздушного зазора в прорези треугольной формы ферромагнитной трубы при перемещении магнитопровода с выступом от усеченной 38 вершины к основанию выреза, что снижает его точность. Цель изобретения - (увеличение) повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем первичную обмотку, выполненную в виде ферромагнитной трубы с прорезью, магнитопровод с вторичной обмоткой,расположенный поверх трубы и выполненный в виде кольца с внутренним выступом, первичная обмотка выполнена с переменной по длине толщиной стенки, а прорезь имеет прямоугольную форму, магнитопровод выполнен в виде разомкнутого кольца, концы которого соединены П-образным внутренним выступом, причем, измерительная вторичная обмотка размещена на основании выступа На фиг. 1 изображено устройство для измерения тока, общий вид,- на фиг. 2 - схема магнитных потоков в магнитопроводе. Устройство состоит из первичной обмотки 1, выполненной в виде трубы с прорезью 2, магнитопровода 3 с выступом k и первичной обмотки 5. Первичная обмотка 1 выполнена в виде ферромагнитной трубы с переменной по длине толщиной стенки и имеющей прямоугольную прорезь 2. Внешний магнитопровод 3 охватывающий первичную обмотку 1, выполнен в виде разомкнутого,кольца, концы которого соединены П-образным выступом 4, обращенным основанием внутрь кольца и входящим через вырез 2 внут трубы первичной обмотки 1. Вторичная обмотка 5 размещена в основании П-об разного выступа t магнитопровода 3. Устройство работает следующим образом. Первичный ток j, проходящий через первичную обмотку 1, создает в магни топроводе 3 и выступе k магнитный по ТОК ф, а в первичной обмотке 1 ПОТОК Фц . Наличие прорези 2 в перви ной обмотке 1 вызывает разделение ма нитного потока Фа, на потоки ь и 4. Поток Фц замыкается по слою ферромаг нитного материала .первичной обмотки прилегающему к ее внутренней поверхности, а Фбп через воздушные зазоры между продольными плоскостями прорез трубы первичной обмотки 1 и продольными наружными плоскостями выступа k магнитопровода 3. Вторичная ЭДС Ё Q во вторичной обмотке 5 наводится за счет магнитны ,4 потоков 4-, и «tg,-,проходящих по основанию П-образного выступа k. Внешние электромагнитные поля не наводят во вторичной обмотке 5 посторонние ЭДС,так как стенки ферромагнитной трубы первичной обмотки 1 экранируют (измерительную) вторичную обмотку 5. При перемещении магнитопровода 3 с П-образным выступом k вдоль трубы первичной обмотки 1 в сторону увеличения толщины стенки, уменьшается магнитное сопротивление для потока Фа и магнитный поток Ф ft(j увеличивается. При этом магнитныйпоток ф остается неизменным, так .как при перемещении магнитопровода 3 вдоль трубы первичной обмотки 1 магнитное сопротивление для потока Ф не изменяется. Следовательно, в результате уменьшения магнитного сопротивления пути замыкания потока Ьй1|уменьшается ток намагничивания, что приводит к снижению токовой и угловой погрешности устройства. Таким образом, экранирование вторичной обмотки 5 стенками ферромагнитной трубы обмотки 1 от внешних электромагнитных полей и снижения токовой и угловой погрешностей устройства путем уменьшения тока намагничивания позволяет увеличить точность измерения тока. Кроме того, на изготовление устройства для измерения тока расходуется меньше цветного металла высокой проводимости, так как вторичная обмотка, размещенная в основании П-образного выступа магнитопровода, имеет меньшую длину среднего витка. Применение предложенного устройства для переменного измерения тока позволяет повысить точность измерений, чувствительность и надежность работы релейной защиты, а также уменьшить стоимость и получить экономию цветного металла. формула изобретения Устройство для- измерения переменного тока, содержащее первичную обмотку, выполненную в виде ферромагнитной трубы с прорезью, магнитопровод с вторичной обмоткой,расположенный поверх трубы и выполненный в виде кольца с внутренним выступом, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения,, первичная обмотка выполнена с