Трансформатор тока нулевой последова-тельности

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к лвтовскомь свидитюльствю

Союз Советснин

Социапистическин .

Республик

««807394 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 04.05.79 (21) 2762297/24-07 с присоединением заявки .% (si) M. K .

Н 01 F 40/06

Гваударстввнный кюмнтет

СССР (23 ) П рно ритет по делам нзобретенкй н вткрытнй

Опубликовано 23.02.81. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 25.02.81 (5З) УЛК 621.314..62- (088.8) " -..« .."; рот» .

» g

А. С. Машенцев

- "4@Дт»;--...

° J

116.»» »,; .

Восточный научно-исследовательский институт по безопасйостн.

i 1 И

/ работ в горной промышленности ВостНИИ (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР. ТОКА НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике, 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 цепь,, выполненную в виде трех коакснальных поверХкостей, 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. ми выводами и вводами. Поскольку данные зоны не совмещены, то часть магнитного потока каждой фазы замыкается по магнитопроводу, что обуславливает при неидеальном изготовлении трансформатора и больших токовых нагруЬ 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 обмот ки трансформатора, проводники каждой фазы расщеплены на число проводников не менее двух, и расщепленные проводники каждой из фаз расположены диаметрально противоположно в окне магннтопровода (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 магнитопровода с равномерной вторичной обмоткой, в окне которого весьма точно установлены расщепленные проводники относительно осн магнитопровода и между собой. Кроме того, устройство вклю чается в рассечку сети, что обуславливает большие трудности при монтаже и эксплуата807394 ции, 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, включающий замкнутый магнитопровод, первичную цепь, образованную фазами контролируемой сети, и вторичную обмотку, размещенную на магнитопроводе, снабжен фазными магнитными шунтами с подстроечными ферромагнитными сердечниками, причем фазы контролируемой сети размещены в окнах магнитных шунтов.

На фиг. l 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 подстроечных ферромагнитных сердечников обуславливает изменение магнитного сопротивления магнитных шунтов 3.

На магнитопроводе ТТНП размещают вторичную обмотку 5 трансформатора в распределенном или сосредоточенном виде.

При работе ТТНП в общем случае результирующий магнитный поток в магнитопроводе

СР (поток небаланса) составляет сумму

Е магнитных потоков рассеяния фаз Ф, Ф,, Ф

Ж„СР ср =Р

При наличии в ТТНП магнитных шумов магнитные потоки рассеяния . в шунтах, направленные встречно магнитным потокам рассеяния фаз, компенсируют поток небаланса в магнитопроводе. При этом

А Ь С АШ В1ц СШ Е > где ФАш ФВы ФСШ магнитные потоки ра сеяния в шунтах.

Очевидно, что, регулируя магнитные потоки в шунтах с помощью индивидуальных сердечников или сердечника переменного сечения, может быть достигнут баланс магнитных потоков, т.е.. Ф Е = О.

При возникновении тока утечки в одной из фаз сети в магнитопроводе ТТНП образуется нескомпенсированный поток Фун

1О где Ф вЂ” магнитный поток рассеяния от тока утечки;

Ф вЂ” доля магнитного потока шунта,от уш тока утечки.

Доля магнитного потока шунта является

15 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

20 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

25 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 замкнутый магнитопровод, первичную цепь, образованную фазами контролируемой сети, и вторичную обмотку, размещенную на магнитопроводе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

4о точности измерений тока нулевой последовательности за счет снижения тока небаланса, а также упрощения его монтажа, он снабжен фазными магнитными шунтами с ферромагнитными подстроечными сердечниками, причем фа45 зы контролируемой сети размещены в окнах магнитных шунтов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2579181/24-07, 29 12.78.

2. Авторское свидетельство СССР й"- 456335, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.