Каскадный трансформатор тока Советский патент 1982 года по МПК H01F38/30 

(54) КАСКАДНЫЙ ТРАНСФОКАТОР ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике И может быть использоваио для измерения тока в высоковольтных цепях, содержащее первичную обмотку, вьшолнениую в виде трубы с прорезью, магинтопровод, выполненный в виде кольца с внутренним выступом и расположенный поверх трубы так, что выступ входит в прорезь, а измерительная обмотка размещена поверх магнитопровода и выступа 1.

Недостатками данного устройства являются подвижность измерительной обмотки с выводными проводниками, сложность выполиеиня изоляции магнитопровода и вторичной обмотки при измерении тока в высоковольтных цепях, что снижает его надежность.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату каскадный трансформатор тока, содержащий сердечники первого и второго каскадов, первичную и вторичную обмотки первого и второго каскадов. Вторичная обмотка первого i каскада и первичная обмотка второго каскада выполнены из общих параллельных ветвей

2

различнсн-о сечения, включенных последовательно, пртчем витки первичной обмотки второго каскада включены встречно. В разрьш цепи обмоток с меньшим сечением , включен регу, Ш{руемый резистор {2.

Недостаток известного устройства - низкая надежность, вызванная непостоянством переходаого сопротивления между скользящим контактом и резистивиьп элементом контактного регулируемого резистора, включенного в раз|я 1в aetm вторичной обмотки первого каскада и первичной обмотки второго каскада.

Цель изобретеШш - повыщение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, состоящем из магнитопровода . с первичной и вторичной обмотками в первом каскаде и из первичной и вторичной обмоток во втором каскаде, первичная обмотка второго каскада вьшолнена в виде долой ферромагнитной трубы с двумя прорезями, одна и которых продольная в форме равнобочной трапеции, а другая - поперечная прямоуголь390ной форля., удаленная от торца с вырезом на расстояние, равное высоте трапеции, в про дольной прорези размещен подвижный ферромагнитный сердечник в форме равнобочной трапеции, вторичная обмотка второго каскада вьшолнена из двух секций, соединенных последовательно и согласно, которые размещены вдоль образующих ферромагнитной трубы, охватьгоая ее стенку через поперечную прорезь. На фиг. 1 показан каскадный трансформатор тока, общий вид; на фиг. 2 - схема ьапштных токов. Каскадный трансформатор тока содержит в первом каскаде первичную о&лотку 1, магнитопровод 2 и вторичную обмотку 3, во вто ром каскаде - первичную обмотку 4, вторичную обмотку с сек1щями 5 и 6, поперечную 7и продольнзто 8 прорези и сердечник 9. 8первом каасаде первичная обмотка 1 выполнена одновитковой, магнитопровод 2 выполнен кольцевым, вторичная обмотка 3 вьшо нена из одной ветви с сечением проводника, расчитанным на ток в несколько десятков ам пер, чтобы вьшолнить условия равенства ампервитков первичной и вторичной обмоток первого каскада. Во втором каскаде первичная обмотка 4 вьшолнена в виде полой ферр магнитнсй трубы с прорезями, поперечной 7 (прямоугольной формы) и продольной 8 (в форме равнобочнш трапеции). Поперечная прорезь 7 удалена от торца с вырезом на рас стояние, равное высоте трапеции прорези 8. Вторичная обмоткаВторого каскада состоит из двух секций 5 и 6, соеданенных последовательно и согласно которые размещены вдол образующих трубчатой первичной обмотки 4 второго каскада, охватывая .: ее стенку поперечную прорезь 7. Ферромагнитный сердетшик 9 вьшолне.н в форме равнобочной трапеции и размещен в продольной прорези 8 (фиг. 1). Устройство работает следующим образом. При протекании измеряемого тока li по первичной обмотке 1 первого каскада во вто ричной обмот се 3 тщуктируется ЭДС, под действие которой в замкнутой цепи по первичной обмотке 4 второго каскада протекает ток fj, создающий в трубчатой ферромагнитнш обмотке 4 магнитные потоки Ф1 и Фг (фиг. 2). Магнитный поток Фь пронизывающий витки секции 5, замыкается по части трубчатой ферромагнитной обмотки 4, не содержащей продольную прорезь 8, поэтому при постоянстве токов h и Ij в первичных обмотках первого и второго каскадов ЭДС, индуктируемая в секции 5 вторичной обмотки второго каскада при перемещении сердечника 9, не изменяется, так как магнитное сопротивление на пути замыкания потока Ф не изменяется. Магнитный поток Фа, пронизывающий витки секции 6, замыкается по части трубчатой ферромагнитной первичной обмотки 4, содержащей продольную прорезь 8 и подвижный ферромагнитный сердешик 9, поэтому при постоянстве токов It и 2 в первичных обмотках 1 и 4 первого и второго каскадов ЭДС, индуктируемая в секции 6, и ампервитки вторичной обмотки второго каскада при перемещении сердечника 9 изменяются, так как магнитное сопротивление на пути замыкания потока Фа изменяется. При перемещении сердечника 9 к координате X jj ЭДС, индуктируемая в секции 6, и ампервитки вторичной обмотки второго каскада имеют минимальное значение. При перемещении сердечника 9 к координате XQ ЭДС, индуктируемая в секции 6, и ампервитки вторичной обмотки второго каскада имеют максимальное значение. Выходная ЭДС устройства равна сумме ЭДС, индуктируемых в секциях 5 и 6 вторичной обмотки второго каскада. Вторичные ампервитки второго каскада равны сумме ампервитков секций 5 и 6 вторичной обмотки. Регулирование номинальной погрещности устройства производится изменением вторичных ампертитков второго каскада. Путем перемещения ферромагнитного сердечника 9 между координатами Хо и Xjy,Q)( можно получить токовую погрещность, близкую к нулю, б na JJUwib MvL .100%, laWj где 1э - ток в секциях 5 и 6 вторичнда обмотки второго каскада число витков в секции 5; Л/з - число витков в секции 6; Ij - ток в обмотках 3 и 4; W2 - число витков в обмотке 4. В предлагаемом каскадном трансформаторе тока высокая надежность достигается путем изменения вторичных ампервитков второго каскада перемещением ферромагнитного сердечника, а из цепи обмоток исключен регулируемый резистор со скользящим контактом. что обеспечивает безотказность работы устройства, его долговечность и позволяет получить токовую погрещность, близкую к нулю. Кроме того, в устройстве вторичная обмотка первого каскада выполнена из одной ветви, а первичная обмотка второго каскада, вьшолненная в виде полой ферромагнитной трубы с прорезями, является одновременно магнитопроводом второго каскада и исключает применение отдельного сердечника, что обеспечивает снижение затрат дорогостоящих цветных

металлов и магнитных материалов на изготовление обмоток и сердечников и снижетае трудоемкости на изготовление устройства по сравнению с известными.

Применение предлагаемого каскадного тран- 5 сформатора тока позволяет обеспечить высокую надежность измерення, а также повысить технологичность изготовления.

Формула изобретения10

Каскадный трансформатор тока, содержащий магнитопровод с первичной и вторичной о&лотками первого каскада и первичную и вторичную обмотки второго каскада, от-и

личаюшийся тем, что, с целью

увеличения надежности, Первичная обмотка второго каскада вьшолнена в виде трубы из ферромагнитного материала с двумя прорезями, поперечной к продольной, причем в продольной прорези размещен подвижный сердеч ник, а вторичная обмотка второго каскада вьшолнена из двух соединенных nocneaoBareniно и согласно секций, размещенных вдоль образующих трубы и охватывающих ее стенку через поперечную прорезь.

Источники информации, принятые во внимание при экшертязе ;

9

s;