Трансформатор тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1 771738 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 04. 78 (21) 2б01887/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано181080 Бюллетень №

Дата опубликования описания 171080 (51)М. Кл 3

H F 40/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДКб21. З14, (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Дик, В. Е. Райнин, В. Л. Карась и P. N Трутень (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР ТОКА

Изобретение относится к измерительным трансформаторам, в частности к трансформаторам тока, предназначенным для измерения переменного тока, и может быть использовано в различных 5 устройствах автоматики, например, в качестве датчиков тока для бесконтактных устройств защиты, встраиваемых в низковольтные электрические аппараты. 10

Известны трансформаторы тока с овальным сердечником, в которых вторичная обмотка равномерно распределена по периметру сердечника, первичная обмотка выполнена в виде стержня 15 (шины), проходящего через центр окна сердечника(1) .

Шинный трансформатор имеет низкую технологичность и повышенные габариты.

Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемому изобретению является трансформатор тока, состоящий из замкнутого стержневого магнитопровода, выполненного из ферромагнитного материала, вторичной обмотки,25 состоящей из двух секций, соединенных последовательно и расположенных на стержнях магнитопровода и первичной обмотки, выполненной в виде токоведущей шины прямоугольного сечения, З0 у которой одна пара граней примыкает ко вторичной обмотке, а другая пара граней к ярмам магнитопровода (2).

С целью уменьшения габаритов зазор между ярмами сердечника и боковыми гранями токоведущей шины выполвнен минимальным и определяется требуемой прочностью изоляции между первичной и вторичной обмоткой. Недостатком указанных трансформаторов является значительная токовая погрешность в рабочем диапазоне токов, свя-. занная с наличием потоков рассеяния первичной обмотки, замыкающихся по воздушному зазору между шиной и ярмом сердечника и по ярму.

Потоки рассеяния первичной обмотки суммируются в ярме с рабочим потоком, что вызывает насыщение участка ярма и, следовательно, увеличение токовой погрешности датчика в рабочем диапазоне токов.

Целью изобретения является уменьшение токовой погрешности датчика тока без увеличения его габаритов и при сохранении заданного теплового режима аппарата.

Цель достигается тем, что в теле токопроводящей шины первичной обмотки со стороны магнитопровода вы771738

1О

25 полнены открытые пазы, выходящие на наружную поверхность граней, глубина пазов находится в пределах 0,10-0,15: ширины шины, и на каждую из граней

ыходит одинаковое количество пазов, ричем пазы расположены попарно в плоскостях, параллельных плоскости магнитопровода, с шагом в пределах

0,10-0,15 ширины шины.

Конструкция предлагаемого трансформатора тока представлена на чертеже.

Трансформатор тока состоит из замкнутого стержневого магнитопровода

1, выполненного из шихтованного ферромагнитного материала, вторичной обмотки, состоящей иэ двух секций 2 и 3, соединенных последовательно и, расположенных на стержнях магнитопровода 1, и первичной обмотки, выполненной в виде токоведущей шины 4 прямоугольного сечения, у которой одна пара граней примыкает ко вторичной обмотке, а другая пара граней примыкает к ярмам магнитопровода.

В теле токопроводящей шины 4 первичной обмотки со стороны магнитопровода 1 выполнены открытые пазы 5, вы-. ходящие на наружную поверхность граней с размером Н (высота), глубина пазов находится в пределах 0,10-0,15 ширины шины В, и на каждую из граней с размером Н выходит одинаковое:количество пазов, причем пазы расположены попарно в плоскостях, параллельных плоскости магнитопровода 1 с шагом в пределах 0,10-0,15 ширины ши. ны.

Ориентировочная картина распределения тока в шине токопровода показана на чертеже. При этом рабочий поток Фр замыкается по магнитопроводу, а поток рассеяния первичной обмотки замыкается по воздуху, не проникая в ярмо магнитопровода в связи с увеличением немагнитного аазора, обусЛовленным наличием пазов, уменьшающих сечение токопровода, при их расположении с необходимым шагом (не более 0,15 В).

При протекании тока по шине, имеющей пазы необходимой глубины (не более 0,15 В) и достаточно малой ширины, тепловой режим ее практически не изменяется в связи с тем, что материал (медь, алюминий) шинопровода имеет высокий коэффициент теплопроводности, и теплоотдача его остается практически неизменной при протекании тока в течение времени, определяЕмого из время-токовой характеристики устройства защиты.

Таким образом, изобретение обеспечивает существенное уменьшение токовой погрешности трансформатора тока

5S

60 иэ-эа отсутствия насыщенных участков магнитопровода и неизменность теплового режима аппарата. Предлагаемый трансформатор тока может быть использован в датчиках тока. При этом датчик имеет линейную характеристику вход-выход в диапазоне рабочих токов (до 10-кратного номинального значения)> мощность, достаточную для питания функциональных узлов бесконтакт,ного устройства защиты, минимальные габариты при удовлетворении требова-! ний технологичности.

Линейность характеристики датчика в диапазоне рабочих токов дает возможность существенно снизить трудоемкость и энергопотребление при калибровке бесконтактных устройств защиты с предлагаемым датчиком, так как калибровку можно проводить не на силовом оборудовании и протекании реальных токов перегрузки и короткого замыкания, а с использованием маломощного источника напряжения, имитирующего выходной сигнал линейного датчика тока.

Формула изобретения

Трансформатор тока, состоящий из стержневого магнитопровода, вторичной обмотки, выполненной из двух.секций, соединенных последовательно и расположенных на стержнях магнитопровода, и первичной обмотки, выпол- . ненной в виде токоведущей шины прямоугольного сечения, у которой одна пара граней примыкает ко вторичной обмотке, а другая пара граней примыкает к ярмам магнитопровода, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения токовой погрешности, в токоведущей шине первичной обмотки выполнены открытые пазы, выходящие на наружную поверхность граней, на каждую иэ граней выходит одинаковое количество пазов, пазы расположены попарно в плоскостях, параллельных плоскости магнитопровода, с шаroM в пределах 0,10-0,15 ширины шины, глубина пазов находится в пределах

0,10-0,15 ширины шины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Казанский В. Е. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты. М., "Энергия", 1969, с. 19.

2. Могилевский r. В., Райнин В. Е., Сосков A Г., Устименко Б. Ю. Бесконтактные устройства защиты для низковольтных электрических аппаратов .

М., "Энергия", 1971, с. 11.

771738

Составитель В. Мясникова

Редакто И. Шубина Техред A. Ач

Корректор С. Шомак

Заказ 6708/65 Тираж 844

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4