Трансформатор тока

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 04,1179 (21) 2836698/24-07с прмсоедимеммем заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 300781, Бюллетень Йо 28Дата опубликования описания 300781 Р 1)М, К,з Н 01 Г 40/06 ГосударствеиныЯ комитет СССР яо делам изобретеииЯ и открытиЯ(72 Автор изобретения Ю.П.Волков Ленинградское производственное объедннение(54) ТРАНСФОРМАТОР ТОКА Изобретение относится к трансформаторам тока и может быть использовано в приборостроительной промааленности.Известны измерительные трансформаторы тока броневого типа, содержащие сердечник с двумя окнами, многовитковые первичную и вторичную обмотки Е 13.Недостаток таких трансформаторов - сравнительно низкий коэффициент заполнения окна первичной обмоткой при больших значениях первичного тока (десятки " сотни ампер).Известны также измерительные трансформаторы тока броневого тйпа, содержащие сердечник с двумя окнами, многовитковые первичную и вторичную обьктки, причем первичная обмотка в сйою очередь состоит из нескольких идейтйчных параллельно соединенных обмоток или катушек ) 2.Такие трансформаторы имеют больший.коэффициент заполнения окна пер. вичной обвюткой, однако увеличение коэффициента трансформации может быть достигнуто только путем увеличения количества витков вторичной обмотки, т.е. приводит к увеличению габаритов трансформатора при неизменном сечении провода или к уменьшению сечения провода, следовательно, величины трансформируемого тока.Наиболее близким к предлагаерюмуявляется измерительный трансформатор тока броневого типа, преимущественно малогабаритный, содержащий сердечник с двумя окнами, первичную в виде одного витка и вторичную обмотки 3.Этот трансформатор прн заданныхгабаритах по сравнению с известными имеет наибольший коэффициент трансформации, определяеьнй полным запол нением окон сердечника проводом минимального диаметра (обычно порядка 50 мкм), пригодным для машинной намотки, однако дальнейшее повышение коэффициента трансформации невозмож но без увеличения размеров сердечника, т.е. без увеличения габаритов и массы трансформатора.Цель изобретения - увеличейиевдвое коэффициента трансформации 25 без увеличения габаритов и массытрансформатора.Эта цель достигается тем, что втрансформаторе тока броневого типа, преимущественно малогабритном, со держащем сердечник с двумя окнами,30 первичную в виде одного витка ивторичную обмотки, виток первичнойобмотки состоит из двух параллельновключенных проводников, первый изкоторыМ проходит только через одноокно сердечника, а второй - .толькочерез другое окно, причем началопервого проводника соединено с концом второго, и наоборот,На Фиг. 1 схематически показанпредлагаемый трансформатор, аксонометрия, на фиг. 2 - то же, вид сверху; на Фиг. 3 - разрез А-А на фиг.2.Измерительный трансформатор токасодержит сердечник 1 с двумя окнами2 и 3, одновитковую первичную обмотку, состоящую из двух параллельновключенных проводников 4 и 5, и многовитковую вторичную обмотку б. Проводник 4 проходит только через окно2, а проводник 5,т только через окно 3, причем начало 7 проводника 4соединено с концом 8 проводника 5, аначало 9 проводника 5 - с концом 10проводника 4 (при этом, как обычно,предполагается, что "начало" проводника входит в окно сердечника, а"конец" проводника выходит из окна).Входной зажим 11 трансформаторасоединен с началом 7 проводника 4 иконцом 8 проводника 5, а входной зажим 12 с началом 9 проводника 4 иконцом 10 проводника 5,Измерительный трансформатор токаработает следующим образом. При подключении измеряемого тока Зл к входным зажимам 11 и 12 трансформатора через проводники 4 и 5, образующие виток первичной обмотки, протекают части тока Д соответственл Нно Л и Эл, соотношение между которыми определяется величиной сопротивлений этих проводников. Магнитные потоки, обусловленные этими токами, суммируются в стержне сердечника 1. Суммирование потоков происходит благодаря указанному соединению начал и концов проводника 4 и 5. Сцепляющийся со вторичной обмоткой б суммарный магнитный поток в стержне сердечника Ф, обуславливающий величину вторичного тока 3 определяется суммой токов 3 и 3" в проводниках 4 и 5, т.е, полным значением измеряе мого тока ЭПОток в стержне сердечникаФс = СЭ, +.С Зл = СлЭл1где Ю . - коэффициент пропорциональности между током и потокомТок во вторичной обмотке 3= С Ф = СфСЗ,где С - коэффициент пропорциональностиомежду потоком и током КоэфФициент трансформации15 20 25 30 35 40 В известном одновитковом трансформаторе броневого типа через каждое окно сердечника проходит проводнйк первичной обмотки с полным значением измеряемого тока, и магнитный поток в стержне сердечникаФ = 2 СлЗ,Ток во вторичной обмотке 3, =Сф, = гСС-З,соответственно коэффициент трансфор- мации к = ла: оус, с (г)Из выоажений (1) и (2) видно, что предлагаемый трансформатор при прочих равных условиях имеет вдвое больший коэффициент трансформации.Благодаря суммированию магнитных потоков, вызванных токами 3 и Зл различие этих токов (обусловленное, например неодинаковым сопротивлением проводников 4 и 5, изменением окружающей температуры и т.д.) не влияет на величину тока т.е, на точнооть и стабильность трансформатора тока, а приводит лишь к различию магнитных потоков правого и левого ярма сердечника Ф, и Ф",.Чтобы исключить нежелательное повышение магнитной индукции в правом или левом ярме сверх обычного для трансформаторов тока значения порядка 1000-2000 Гц, достаточно сохранить примерную симметрию магнитных потоков (с точностью до 20-30) для чего проводники 4 и 5 берутся примерно одинаковой длины и сечения. Тогда через каждый из проводников 4 и 5, проходящий через окно сердечника, протекает ток, равный примерно половине измеряемого тока 4 . Предлагаемый трансформатор тока предназначен преимущественно для встраивания в малогабаритные щитовые электроизмерительные приборы и преобразователи и обеспечивает расширение их пределов измерения (преобразования) в сторону больших токов. Соответственно сам трансформатор тока должен быть малогабаритным. формула изобретения Трансформатор тока, преимущественно малогабритный, содержащий сер-, дечник с двумя окнами, первичную в виде одного витка и вторичную обмотки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента трансформации в нем, виток первичной обмотки состоит из двух параллельно включенных проводников, первый из которых проходит через одно окно сердечника, а второй - через другое окно, причем начало первого провод851507 ника соединено с концом второго,и наоборот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бачурин"Н.И. Трансформаторытока. М.-Л., "Энергия", 1964, с.124,138. 1с Составитель В.Мясниковаедактор Е,Дичинская Техред И.Табакович Корректор Ю. Макаренк 4комии открытикая н Тираж И Государственно делам изобретены осква, Ж, Раушс По ССР4 ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 аказ 6372/74 ВНИ п 113035, 2. Акцептованная заявка ФРГ 9 2237054, кл, Н 01 Г 27/28, 1977, 3. Трансформатор тока И 1820. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М., В/О "Машиноприборинторг", 1974.