Трансформатор тока на линейном штыревом изоляторе

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетН 01 Г 40/Об Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийРф)УДК 621,314. .224(088.8 ) Опубликовано 300183. Бюллетень Йо 4Дата опубликования описания 30. 01. 83 А.Е. 3 гурский, В, В. Медведев и В. И, Сербиит"б,; -Ровенское областное преаприитие нлектричесии. сете 5ПрОИЗВОдСтВЕННОГО ЭНЕрГЕтИЧЕСКОГО ОбЪЕдИНфйя "ЛбЬВОВиЭйарГО"и Поволжское отделение Всесоюзного госудафствеййГокпроектно-изыскательского и научно-исследоатедьдкогокинститута "Сельэнергопроект"(54) ТРАНСФОРМАТОР ТОКА НА ЛИНЕЙНОМ ШТЫРЕВОМ ИЗОЛЯТОРЕИзобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям трансформаторов тока, применяемых длясистем защиты и автоматики линийэлектропередач.Известен трансформатор тока, первичная обмотка которого расположенаснаружи на фарфоровом линейном штыревом изоляторе, а вторичная обмотка -внутри изолятора. При этом для размещения обмоток использована специальная удлиненная головка изолятора,представляющая собой полый цилиндр,толщина стенок которого уменьшенадля сведения к минимуму магнитногозазора между обмотками1,Обладая упрощенной конструкцией,указанный трансформатор одновременно обладает и недостатком, заключающимся в необходимости переделки обычных серийных фарфоровых изоляторовпутем снабжения их удлиненной головкой, что усложняет технологию изготовления трайсформатора тока.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является трансформатортока на стержневом трансформаторе,содержащий первичную обмотку, расположенную снаружи на шейке изоля-. тора, и вторичную обмотку с сердечником, расположенную во внутреннейполости изолятора, устройство крепления изолятора21.Недостатками известного трансформатора тока являются малый классточности и большой коэффициентрассеяния, что отрицательно сказывается на мощности трансформатора,Цель изобретения - улучшение эксплуатационных возможностей путемулучшения рабочих характеристик.Поставленная цель достигаетсятем, что в трансформеторе тока налинейном штыревом изоляторе, содержащем первичную обмотку, расположенную снаружи на шейке изолятора,и вторичную обмотку с сердечником,расположенную на внутренней полостиизолятора, устройство креплениятрансформатора первичная обмоткаснаружи,.снабжена электромагнитнымэкраном а рд вторичномотки снабжен по крайней мере тремяравномерно расположенными вдоль егодлины плоскими полюсными наконечниками.Длина сердечника составляет тривысоты первичной обмотки.Толщина полюсных наконечников в 6-10 раз меньше диаметра сердЕчника.Электромагнитный экран охватывает .первичную обмотку до середины ее толщины.устройство крепления трансформа-5 тора выполнено в виде полого диэлектрического штыря.Материал сердечника вторичной . обмотки с большим коэффициентом магнитной проницаемости, а форма и раз О меры обеспечивают минимальное значение коэффициента размагничивания в слабых магнитных полях, что позволяет получить максимальную энергию . в минимальном объеме. 15На фиг. 1 изображен предлагаемый трансформатор, разрез, на фиг. 2 картина магнитного поля трансформа-. тора тока.Трансформатор тока содержит рас О положенную на штыревом фарфоровом изоляторе 1 первичную обмотку 2, размещенную на цилиндрической шейке изолятора. Первичная обмотка 2 выполнена ленточным проводником, последовательно включенным в провод электрической линии передачи.Во внутренней полости изолятора 1 размещена вторичная обмотка 3 с ферромагнитным сердечником 4. На сердечнике имеется .ряд (четыре ) равноудаленных друг от друга плоских круглых полюсных наконечников 5, толщина которых в 6-10 раз меньше диаметра сердечника,Так, при диаметре сердечника 12 мм оптимальная толщина полюсных наконечников составит 1-2 мм. Диаметр наконечников равен диаметру внутренней полости изолятора, Первичная обмотка 2 снаружи защищена металлическим электромагнитным экраном 6, 40 охватывающим обмотку 2 до середины ее толщины.Изолятор 1 установлен на штыре 7, изготовленном из диэлектрической трубки скеклотекстолит). Обмотки 45 трансформатора пропитаны кремний - органическими лаком и залиты эпоксидным компаундом.Трансформатор работает следующим образом. 5 ОПри токах в первичной обмотке, составляющих 10-20 от номинального, магнитное поле тока, создаваемое этой обмоткой, слабое и используется максимально, поле рассеяния умЖь у шается за счет тонких полюсных наконечников 5, приближенных к первичной обмотке по всей длине сердечника вторичной обмотки, что позволяет получить повышенную отдачу мощности в слабом рассеянном поле; Наличие электромагнитного экрана6, который охватыва:.т до половинытолщины первичную обмотку, позволяеториенкировать ее магнитное поле каким образом, чтобы его напряженность была максимальной по длине .сердечника 4 вторичной обмотки.Длина сердечника выбрана с учетомзависимости от своего диаметра идиаметра полюсных наконечников ипротяженности ориентированного посредством экрана магнитного поляпервичной обмотки в центре.При предлагаемой форме выполненияэкрана и сердечника наилучшие показатели по мощности могут быть достигнуты при отношении длины сердечника и высоты первичной обмотки близком к трем. Нижняя часть сердечника,не занятая обмоткой, используется какскрепляющий стержень всего узла вторичной обмотки и с его помощью всяконструкция трансформатора крепитсяк основанию. Изолятор снабжен полымштырем из диэлектрика, так как частьизолятора использована для размещения первичной обмотки,При возрастании номийального токав первичной обмотке в 6 - 8 раз тонкие полюсные наконечники начинаютнасыщаться и по существу постепенноотключаются, обеспечивая плавноенасыщение сердечника вторичной обмотки и увеличивая общую кратностьнасыщения.Полюсные наконечники - это шайбыиз того же материала, что и сердечник, плотно насаженные на него послеизготовления или выполненные за однос сердечником.Число полюсных наконечников выбирается, исходя из условия обязательного наличия наконечников на концах сердечника и в его средней час-.ти, составляя, таким образом, не менее трех-четырех на один сердечник.Наличие трубки штыря 7 из диэлектрика ( скеклотекстолик),а компенсирует уменьшение утечки из-за размещения первичной обмотки на шейкеизолятора и обеспечивает тем самымнормальный .уровень изоляционнойпрочности всего трансформатора.Электромагнитный экран, помимосвоей основной функции, обеспечиваетзащиту обмотки от влияния внешнихмагнитных полей. Предлагаемый трансформатор обладает существенно улучшенными рабочими параметрами Так, при диаметре сердечника 12 мм, длине его 75 мм, наличии четырех наконечников толщиной 2 мм и диаметром 25 мм, а также при выполнении первичной обмотки из 40 витков медной ленты размером 0,2 Х 25 мм, с пары компенсированных трансформаторов, включенных на разность токов двух фаз, при первичном токе до 2 А можно снять мощность порядка 2 Вт, что вполне достаточно для питания устройства пи993345 формула изобретения стания систем защиты, а при номинальном токе - свыше 20 Вт. При этом обеспечивается термическая устойчивость трансформатора в течение 1,4 с при токе 700 А и динамическая устойчивость при токах до 2000 А. 5Таким образом, предлагаемая конструкция трансформатора тока повышает выходную мощность при малых.первичных токах, что позволяет упростить и повысить надежность всей сис темы защиты и автоматики линий электропередач. 1 Трансформатор тока на линейном штыревом изоляторе, содержащий первичную обмотку, расположенную снаружи на шейке изолятора, и вторичную.об-. 20 мотку с сердечником, расположенную во внутренней полости изолятора, устройство крепления трансформатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения эксплуатацион ных воэможностей путем улучшения ра 25 бочих характеристик, первичная обмотка снаружи снабжена электромагнитным экраном, а сердечйик вторичной обмотки снабжен по крайней, мере тремя равномерно расположенными вдоль его длины плоскими полюсными наконечниками.2. Трансформатор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что длина сер дечника составляет три высоты первичной обмотки.3 Трансформатор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что толщина полюсных наконечников в 6-10 раз меньше диаметра сердечника.4 Трансформатор по п. 1, о т л и" ч а ю щ и й с я тем, что электромагнитный экран охватывает первичную обмотку до середины ее толщины.5. Трансформатор по п. 1, о т л и-, ч а ю щ и й с я тем, что устройство крепления трансформатора выполнено в виде полого диэлектрического штыря. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 146824, кл. Н 01 Г 40/06, 1960.2. Авторское свидетельство СССРР,.136452, кл. Н 01 Е 40/06, 1959.993345 Составитель Л.ШакинаКрупенина Техред Т,Маточка Корректор А,ферен Дакто ПодписноеСР илиал ПГП 1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 491/70 Тираж 701 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушомитета открытий кая .наб.