Устройство для измерения тока

 

Союз Советских

Социалистических республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 08.04 80 (21) 2908391/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)Щ. Кл.

G 01 В 19/00

3Ъеудеретеенкый кемнтет

СССР ае дедам нзобретеннй и етерытнй

Опубликовано 23;12.81. Бюллетень № "7

Дата опубликования описания 23 (53) УДК 621. 317. .7(088.8) М .А.Ураксеев, Д.Н.Карабанов„ Е.M.Шар и P.Þ.Ìóêàåâ. (72) Авторы изобретения

1..

11- х 1;:.д .:, д, : уф

C) го фддсникидзе имскии авиационныи институт им (71) Заявитель (54) 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 первичную обмотку, выполненную в форме медной трубы, и магнитопровод, охватывающий первичную обмотку, на котором

15 размещены вторичные обмотки и экраны втори чных обмот ок 1 ) .

Недостатками известного устройст-. ва являются относительно высокие значения токовой и угловой погрешностей, 20 обусловленные значительной величиной намагничи вающе го 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 то ка, содержащее пер ви чную обмот ку, 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 (21.

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 маг нитопровода с выступом от усеченной

892 32 1 формула изобретения

5О

55 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 4 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 внутрь трубы первичной обмотки 1. Вторичная обмотка 5 размещена в основании П-образного выступа 4 магнитопровода 3.

Устройство работает следующим образом.

Первичный ток l, проходящий через первичную обмотку 1, создает в магнитопроводе 3 и выступе 4 магнитный поток Ф„, а в первичной обмотке 1 поток Ф . Наличие прорези 2 в первичной обмотке 1 вызывает разделение магнитного потока Ф, на потоки Ф „ и bB .

Поток 48 замыкается по слою ферромагм нитного материала, первичной обмотки 1, прилегающему к ее внутренней поверхности, а Ф - через воздушные зазоры между продольными плоскостями прорези трубы первичной обмотки 1 и продольными наружными плоскостями выступа 4 магнитопровода 3.

Вторичная ЭДС Е во вторичной обмотке 5 наводится за счет магнитных

1О

2О

25 зо

4 потоков Ф, и Ф в,проходящих по основанию П-образного выступа 4.

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 4 вдоль трубы первичной обмотки 1 в сторону увеличения толщины стенки, уменьшается магнитное сопротивление для потока и магнитный поток Ф В увеличиBll. вается. При этом магнитный поток Ф„ остается неизменным, так .как при перемещении магнитопровода 3 вдоль трубы первичной обмотки магнитное сопротивление для потока ф не изменяется.

Следовательно, в результате уменьшения магнитного сопротивления пути замыкания потока Ж,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.

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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, первичная обмотка выполнена с

892321.

Составитель С . Вейский

Редактор H. Пушненкова Техред С. Мигунова Корректор Г О Р

Заказ 11243/66 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская нвб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4 переменной по длине толщиной стенки, а прорезь имеет прямоугольную форму, магнитопровод выполнен в виде разомкнутого кольца, концы которого соединены П-образным внутренним выступом, причем вторичная обмотка размещена на основании выступа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ь

1. Трансформатор тока ТПОЛ-20,Справочник по электроснабжению промышленных предприятий, Под ред.

А,А.Федорова и Г.В. Сербиновского, $ М., "Энергия", 1973, книга 2, с. 201, табл. 28-38.

2. Авторское свидетельство СССР и 664230, кл. Н О1 F 40/06, 01.12.77 (прототип) .