Трансформатор тока высокого напряжения

Изобретение относится к электротехнике и энергетике в части передачи и распределения электроэнергии с большим потоком мощности. Технический результат заключается в повышении надежности, динамической стойкости к токам короткого замыкания. Трансформатор тока содержит заземленный корпус с активной частью, включающей магнитопроводы с вторичными обмотками, расположенными вокруг одного из токопроводников первичной обмотки и закрепленными на заземленном корпусе. Два токопроводника высоковольтного ввода расположены коаксиально. В заземленном корпусе токопроводники первичной обмотки расположены коаксиально и соединены между собой токопроводящим диском. Магнитопроводы и вторичные обмотки расположены вокруг внутреннего токопроводника первичной обмотки и крепятся к заземленному корпусу. В высоковольтном вводе между коаксиально расположенными токопроводниками установлены виброгасители из изоляционного материала. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и энергетики в части передачи и распределения электроэнергии с большим потоком мощности и может быть использовано для снижения массогабаритных показателей трансформатора тока и повышения надежности эксплуатации.

Известна конструкция трансформатора тока типа ТФЗМ [1], выполненная в виде баковой конструкции с U-образной первичной обмоткой. Первичная обмотка состоит из одного или нескольких параллельных алюминиевых или медных проводников U-образной формы и выполнена по типу ввода с конденсаторными обкладками.

Основанием трансформатора является бак, в котором расположены сердечники с вторичными обмотками. Изолятор, монтируемый на крышке бака, представляет собой высокопрочную фарфоровую покрышку. Для обеспечения работы главной изоляции трансформатора тока типа ТФЗМ, которая подвержена старению, необходимо в конструкцию главной изоляции вкладывать дополнительные дорогостоящие изоляционные материалы и строго следить за состоянием и уровнем трансформаторного масла. В процессе изготовления трансформатора тока для исключения влаги в изоляции и гарантии высоких диэлектрических характеристик необходима пропитка под высоким вакуумом. Кроме того, трансформатор пожаро- и взрывоопасен.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является трансформатор тока [2], в котором имеется заземленный корпус с активной частью, содержащей магнитопроводы с вторичными обмотками, расположенными вокруг одного из токопроводников и закрепленными на заземленном корпусе. Первичная обмотка выполнена в виде петли. В высоковольтном вводе размещены два токопроводника, расположенные коаксиально друг относительно друга. Наличие в заземленном корпусе первичной обмотки в виде петли токопроводника требует нескольких крепящих первичную обмотку изоляторов для обеспечения динамической стойкости к токам короткого замыкания, что снижает надежность конструкции и увеличивает ее габарит.

Целью изобретения является повышение надежности, динамической стойкости к токам короткого замыкания.

Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе тока, содержащим заземленный корпус с активной частью, включающей магнитопроводы с вторичными обмотками, расположенными вокруг одного из токопроводников первичной обмотки и закрепленными на заземленном корпусе и высоковольтный ввод с двумя токопроводниками, расположенными коаксиально, в заземленном корпусе токопроводники первичной обмотки расположены коаксиально и соединены между собой токопроводящим диском, при этом магнитопроводы и вторичные обмотки расположены вокруг внутреннего токопроводника первичной обмотки и крепятся непосредственно к заземленному корпусу, а в высоковольтном вводе между коаксиально расположенными токопроводниками устанавливаются виброгасители из изоляционного материала.

Предлагаемое устройство трансформатора тока показано на чертеже.

Высоковольтный ввод состоит из герметичного корпуса 1, находящегося под высоким потенциалом, изолятора 2, коаксиально расположенных относительно друг друга токопроводников 3, изоляционных колец 4. В заземленном корпусе 5 расположены коаксиально друг к другу токопроводники первичной обмотки 6, которые соединены между собой токопроводящим диском 7. Вокруг внутреннего токопроводника на крепежных элементах 8 установлена активная часть трансформатора тока: магнитопроводы и вторичные обмотки 9. Соединение токопроводников ввода с токопроводниками первичной обмотки трансформатора тока, находящимися в заземленном корпусе, осуществляется контактным разъемом 10. В заземленном корпусе для крепления токопроводников используется изолятор 11.

Работа трансформатора тока обеспечивается при прохождении первичного тока I₁ по токопроводникам 3 и 6 и соединяющим их диску 7. Первичный ток создает в магнитопроводе из электротехнической стали (или сплава с большой магнитной проницаемостью) электромагнитное поле. Это поле индуцирует электродвижущую силу в витках вторичной обмотки 9. При подключении к зажимам обмоток 9 нагрузок (амперметры, электросчетчик, реле и др.) в них начинает протекать вторичный ток I₂.

Так как токопроводники первичной обмотки трансформатора тока расположены коаксиально и соединены между собой токопроводящим диском, динамические усилия на эти проводники при протекании тока короткого замыкания будут незначительны. Это позволяет снизить до минимума количество крепежных изоляционных элементов. В совокупности данные особенности предлагаемого решения снижают риск повреждений при протекании тока короткого замыкания и снижают вероятность повреждения твердой изоляции в результате воздействия частичных разрядов и процессов электрохимического старения.

Источники информации

1. В.В.Афанасьев, Н.М.Адоньев, В.В.Кибель и др. Трансформаторы тока. Энергоатомиздат, Ленинград, 1989 г., стр.262.

2. Заявка Япония №63310105, кл. H 01 F 40/06, опубл. 19.12.1988 г. (прототип)

Трансформатор тока высокого напряжения, содержащий заземленный корпус с активной частью, включающей магнитопроводы с вторичными обмотками, расположенными вокруг одного из токопроводников первичной обмотки и закрепленными на заземленном корпусе, и высоковольтный ввод с двумя токопроводниками, расположенными коаксиально, отличающийся тем, что в заземленном корпусе токопроводники первичной обмотки расположены коаксиально и соединены между собой токопроводящим диском, при этом магнитопроводы и вторичные обмотки расположены вокруг внутреннего токопроводника первичной обмотки и крепятся к заземленному корпусу, а в высоковольтном вводе между коаксиально расположенными токопроводниками устанавливаются виброгасители из изоляционного материала.