Трансформатор тока

 

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3665965/24-07 (22) 21.11.83 (А6) 15.03.85 . Вюп. Р 10 (72) Ю.А.Исаков> (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт производственного, объединения "Уралэлектротяжмаш" им.В.И.Ленина (53) 621. 314 . 223 (088.8) (56) 1. Бачурин Н.И. Трансформаторы тока. И., "Энергия", 1964.

2. Чехословакия. ZSE, Podperne

pristrojove гапзйогтайогу prondu v

liei pryskyrice typ P103, Р223, Р353. Проспект 7.191 (яз.чеш.), 1965, с. 7.

3. ГДР. Ф.."ТиК". Current and

Voltage Transformers for system Highest Uoltages of 12 kv 24 kv and

36 kv. Проспект 11- 652 е. (яз. англ.) .

1982, с. 31.

„>SU<„>1145382 (54) (57) 1. ТРАНСФОРМАТОР ТОКА, содержащий магнитопровод, первичную и вторичную многовитковые обмотки с выводами, отличающийся тем, что, с целью повышения термической устойчивостй, уменьшения габаритов и массы, трансформатор имеет два неподвижных контакта, подвижный подпружиненный контакт, подпружиненный рычаг, электромагнит с якорем, неподвижные контакты установлены на выводах первичной обмотки, между ними расположен подвижный подпружиненный контакт, размещенный на одном конце рычага, на другом конце которого размещен якорь электромагнита, электро- < .магнит установлен на выводе первичной обмотки.

2, Трансформатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что на одном из неподвижных контактов установлен ъ дополнительный магнитопровод.

Ь» »

1145382

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к трансформаторам тока с многовитковыми пер-. вичными обмотками, предназначенными для работы в сетях с большими токами короткого замыкания.

Известные трансформаторы тока, содержащие многовитковые первичные обмотки, предназначенные для работы в сетях с большими токами короткого за-10 мыка»»я, в сотни раз превышающими

»омпналь»ый ток трансформатора тока 1) . Характерной особенностью таких трансформаторов является наличие первичной обмотки, состоящей из нес- 15 копьких витков (в зависимости от но минального тока трансформатора),причем сечение обмотки должно. бьгть рассчитано на протекание в течение данного времени полного тока короткого 20 замыкания (тока термической устойчивости), во много десятков, иногда в сотни раз j2$, превышающего номинальнъьй первичный ток. Такие трансформаторы с точки зрения теплового 25 режима при длительном протекании номинального первичного тока имеют неопределенно большой расход проводникового материала;

Для 1цирокой номенклатуры трансформаторов тока, предназначенных для встраивания в комплектные распределительные устройства (КРУ) и имеющих в связи с этим заданные ограниченные габариты, приходится либо снижать термическую устойчивость при малых номинальных токах, что делает трансформатор наименее надежным элементом токовой цепи, либо сохранять вък окую термическую устойчивость 40 за счет снижения числа витков первич»оА обмотки, что неизбежно приводит к ухудшению других характеристик трансформатора (снижение класса точ»ости, уменьшение вторичной нагрузки, снижение предельной кратности и т.n,).

Известна конструкция предназначенных для КРУ трансформаторов ГЗ) на номннальпые токи от 20 до 2500 А, в 50 том числе »а токи от 20 до 600 А с многовитковыми первичными обмотками.

Число витков первичной обмотки обратно пропорционально номинальному первич»ому току. Для того, чтобы размес-55 тить первичную обмотКу с большим числом витков в ограниченных размерах ра»сформатора приходится снижать термическую устойчивость с 60 кА у трансформатора на номинальный ток

600 А до 6 кА у трансформатора на поминальный ток 20 А, т.е. в 10 раз.

Для того, чтобы хотя бы немного повысить термическую устойчивость трансформаторов GS 12, например, на ток 20 А (с 6 до 10 кА) его выполняют с одной вторичной обмоткой вместо двух, перераспределяя внутренний объем трансформатора таким образом, чтобы за счет исключения одной из вторичных обмоток разместить первичную обмотку с увеличенным сечением витков.

Таким образом, для сохранения заданных габаритов: в указанных трансформаторах: либо снижается величина термической устойчивости при малых первичных токах, либо ухудшаются другие характеристики — уменьшается ко". личество вторичных обмоток трансформатора.

Цель изобретения — повышение термической устойчивости трансформаторов тока с многовитковыми первичными обмотками и снижение габаритов и массы.

Указанная цель достигается тем, что в трансформаторе тока, содержащем магнитопровод первичную и вторичную р многовитковые обмотки с выводами,установлены.два HPIIopBHKIB>lx контакта, подвижный подпружиненный контакт, подпружиненный рычаг, электромагнит с якорем, неподвижные контакты установлены на выводах первичной обмотки, между ними расположен подвижный подпружиненный контакт, размещенный на одном конце рычага, на другом конце которого размещен якорь электромагнита, электромагнит установлен на выводе первичной обмотки.

На одном из неподвижных контактов установлен дополнительный магнитопровод.

На фиг. 1 показана электрическая схема трансформатора; на фиг.2 — конструкция предлагаемого устройства.

Трансформатор тока содержит магнитопровод 1, первичную 2 и вторичную

3 обмотки, выводы первичной обмотки

4, неподвижные 5 и подвижный 6 контакты дополнительного токопровода, рычаг 7, магнитопровод электромагнита 8, якорь электромагнита 9, возвратную 10 и контактную 11 пружины, магнитопровод 12 для регулирования распределения тока, изоляцию 13 из эпоксидного компаунда,ось 14 рычага..

5 11 b

Рггг.2

3 11453

Устройство работает следующим образом.

При номинальном токе сила притяжения якоря электромагнита 9 недостаточна, чтобы сжать пружину 1О, и кон- 5 такты 5 и 6 находятся в разомкнутом состоянии. При этом трансформатор работает как обычно. При возникновении тока короткого замыкания или другого повышенного тока якорь электромагни- 10 та 9 притягивается к магнитопроводу

8, поворачивая рычаг 7 вокруг оси 14.

При этом контакт 6 замыкает контакты

5 и большая часть тока начинает протекать по дополнительному магнитопро-15 воду, минуя первичную обмотку трансф ор мат ора .

Несмотря на шунтирование первичной обмотки при токе короткого замыкания величина вторичного тока остается та- 20 кого же порядка, как и без шунтирования. Это объясняется тем, что магнитопровод обычно насыщается уже при токе, превьшгающем номинальный в 1015 раз, в то время как кратность мак-25 симального тока термической устойчивости по отношению к номинальному току с многовитковыми первичными обмотками обычно более 100. Наличие. дополнительного токопровода позволя- щ ет большую часть тока короткого замыкания пропустить через шунтирую82 4 щую цепь, вследатвие чего первичная обмотка может выполняться проводом малого сечения, что обеспечит экономию меди. Уменьшение сечения обмотки позволит практически пропорционально уменьшению массы. сократить габариты трансформатора.

Если по условиям работы схем защиты, питающихся от трансформатора тока, необходимо увеличить долю тока термической устойчивости, протекающего по первичной обмотке трансформатора тока, на,дополнительный токопровод одевается замкнутый магнитопровод из магнитного материала. При этом индуктивное сопротивление дополнительного магнитопровода возрастает и происходит перераспределение тока термической устойчивости.

При исчезновении тока короткого замыкания под действием пружины 10 контакты 5 и 6 размыкаются и трансформатор начинает снова работать, как обычный трансформатор тока.

Выполнение трансформатора тока в соответствии с описанием позволяет создать трансформаторы тока с одинаково большим током термической устойчивости на всех типоисполнениях по номинальному току, снизить их габариты и материалоемкость.

ВНИИПИ Заказ 1179/38

Тираж 679 Подписное

Филиал ШШ. "Патент", r. Ужгород; ул.. Проектная, 4