PL210239B1 - Jednomodułowy przekładnik prądowo-napięciowy wysokiego napięcia - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest jednomodułowy przekładnik prądowo - napięciowy wysokiego napięcia przeznaczony zwłaszcza do instalacji w energetycznej rozdzielnicy wnętrzowej wysokiego napięcia.

Znane ze stosowania w energetyce przekładniki prądowo - napięciowe jak napowietrzne przekładniki kombinowane prądowo - napięciowe typu JUK 123a firmy ABB Polska oraz przekładniki kombinowane prądowo - napięciowe typu EJOE 36.... 170 KOMBIWANDLER, szwajcarskiej firmy PFIFFNER INSTRUMENT TRANSFORMERS Ltd charakteryzują się trwałym zestawieniem modułów przekładnika prądowego i przekładnika napięciowego zapewniającym łatwy dostęp do zacisków wtórnych prądowych i napięciowych, łatwe mocowanie użytkowe całości konstrukcji, do instalacji energetycznej. Podobnie opisany w polskim opisie patentowym nr 186287 wnętrzowy przekładnik prądowo - napięciowy zawiera zamocowane na wspólnej podstawie poziomej, instalowanej do ściany rozdzielnicy energetycznej, przekładnik napięciowy i przekładnik prądowy, przy czym rdzeń przekładnika napięciowego jest umieszczony pod rdzeniem przekładnika prądowego z kolumną wsporczą oraz uzwojeniami wtórnymi. Ponadto do poziomej podstawy jest zamocowana skrzynka zaciskowa zawierająca wyjściowe zaciski wtórne przekładnika prądowego i przekładnika napięciowego, ułatwiająca dostęp do zacisków po zamocowaniu przekładnika w energetycznej rozdzielnicy wnętrzowej. Natomiast znany z polskiego opisu patentowego nr 174202 przekładnik prądowo - napięciowy rozwiązuje zagadnienie przez opracowanie wspólnej konstrukcji w której jeden z karkasów w których są usytuowane pierwotne uzwojenie wejściowe i wtórne napięciowe uzwojenie wyjściowe, stanowi materiał przewodzący tworząc wokół ferromagnetycznego rdzenia bez szczeliny, wtórny obwód prądowy o współczynniku wypełnienia okna równym jedności. Karkas z materiału przewodzącego tworzy przy tym ekran tłumiący między uzwojeniem wejściowym prądowym i wyjściowym napięciowym.

Istota jednomodułowego przekładnika prądowo - napięciowego wysokiego napięcia mocującego na wspólnej płaskiej podstawie przekładnik prądowy i przekładnik napięciowy oraz posiadającego skrzynkę zacisków wtórnych odznacza się tym, że rdzenie pierścieniowe przekładnika prądowego z konstrukcją wsparcia, mocowane do płaskiej podstawy są osadzone wewnątrz trwale ukształtowanej izolacji głównej tworzącej jednolitą całość ukształtowaną według obrysu konstrukcji wsporczej, z oknem przez które jest przeł o ż ona szyna wysokiego napię cia stanowią ca uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego. Wewnątrz izolacji głównej przekładnika prądowego osadzone są dwa cylindryczne, współosiowe ekrany metalowe, ekran wewnętrzny stanowiący pierwszą okładzinę kondensatora głównego przekładnika napięciowego połączoną ponadto z szyną wysokiego napięcia i ekran zewnętrzny stanowiący drugą okładzinę tego kondensatora która jest odizolowana dodatkową izolacją od pierścieniowych rdzeni z uzwojeniem wtórnym przekładnika prądowego. Druga okładzina kondensatora głównego jest połączona elektrycznym przewodem z okładziną dodatkowego kondensatora tworzącego dzielnik pojemnościowy z kondensatorem głównym a punkt wspólnego połączenia kondensatora głównego i kondensatora dodatkowego dzielnika pojemnościowego, jest połączony z zaciskiem wejściowym pierwszym wysokorezystancyjnego wejścia wzmacniacza napięciowego którego drugi zacisk wejściowy jest uziemiony a którego wyjście jest połączone z wejściem przetwornika przetwarzającego napięcie stałe/napięcie zmienne i/lub napięcie stałe/napięcie stałe. Na wyjściu przetwornika napięcie stałe/napięcie zmienne obciążonym rezystancją roboczą znajdują się zaciski wtórne przekładnika napięciowego wyprowadzone na płytę zaciskową skrzynki zacisków wtórnych stanowiącej wspólną obudowę kondensatora dodatkowego, wzmacniacza napięcia i przetwornika napięcie stałe/napięcie zmienne lub napięcie stałe/napięcie stałe które stanowią jeden scalony zespół wzmacniacz - zasilacz.

Podstawową zaletą przekładnika prądowo - napięciowego wysokiego napięcia przeznaczonego do instalowania w energetycznej rozdzielnicy wnętrzowej jest jednomodułowość gwarantująca oszczędność materiału, oszczędność miejsca w rozdzielnicy wnętrzowej oraz łatwy dostęp do zacisków przekładnika prądowego i przekładnika napięciowego.

Wynalazek jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez jednomodułowy przekładnik prądowo - napięciowy wysokiego napięcia, fig. 2 - przekrój podłużny przez jednomodułowy przekładnik prądowo - napięciowy wraz ze skrzynką zacisków wtórnych, a fig. 3 - schemat połączeń podzespołów znajdujących się w skrzynce zacisków wtórnych tworzących jeden zespół wzmacniacz - zasilacz.

Jednomodułowy wnętrzowy przekładnik prądowo - napięciowy według wynalazku zawiera prądowy przekładnik PP w którym uzwojenie pierwotne stanowi szyna wysokiego napięcia SZ zasilana z rozdzielnicy wnętrzowej wysokiego napięcia. Rdzenie pierścieniowe RP z uzwojeniem wtórnym UW

PL 210 239 B1 przekładnika prądowego PP są mocowane w konstrukcji wsporczej KW w postaci obejmy stanowiącej obwodowe ujęcie rdzeni RP, mocowanej do podstawy przekładnika PP przez którą są wyprowadzone końce uzwojenia wtórnego UW. Izolacja IZ przekładnika prądowego PP jest ukształtowana trwale z kauczuku silikonowego, tworząc z pierścieniowymi rdzeniami RP i z ich konstrukcją wsporczą KW jednolity moduł, posiadający od strony wewnętrznej okno O wyposażone w metalowy ekran EO z odpowiednio ukształtowanymi zakończeniami zapewniający połączenie elektryczne z szyną SZ wiodącą prąd pierwotny. Według wynalazku w wewnętrznej części izolacji IZ przekładnika prądowego PP umieszczone są usytuowane względem siebie współosiowo dwa ekrany metalowe, o kształcie cylindrycznym, ekran wewnętrzny Ej ekran zewnętrzny E? tworzące okładziny kondensatora głównego Cj przekładnika napięciowego PN. Dielektrykiem kondensatora jest według wynalazku izolacja główna JZ przekładnika prądowego PP przykładowo wykonana z kauczuku silikonowego. Ekran wewnętrzny Ej jest połączony elektrycznie przewodem 3 z szyną wysokiego napięcia SZ wiodącą prąd i stanowiącą uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego PP. Ekran zewnętrzny E? według wynalazku jest odizolowany izolacją 4 od rdzeni pierścieniowych RP z uzwojeniami wtórnymi przekładnika prądowego PP i jest połączony wyprowadzeniem 5 z pierwszą okładziną dodatkowego, kondensatora C? którego druga okładzina jest połączona z masą. Kondensatory Cj i C? tworzą dzielnik pojemnościowy, który jest załączony na wysokorezystancyjne wejście wzmacniacza napięcia W, w ten sposób, że pierwszy zacisk Wej wysokorezystancyjnego wzmacniacza W jest połączony ze wspólnym punktem połączenia kondensatora głównego Cj i kondensatora dodatkowego C? dzielnika pojemnościowego Cj- C?. Drugi zacisk We? wysokorezystancyjnego wejścia wzmacniacza W jest połączony z masą.

Wyjście wzmacniacza napięcia W jest połączone z wejściem przetwornika P napięcie stałe/na napięcie zmienne i/lub napięcie stałe/na napięcie stałe, na którego wyjściu obciążeniowym rezystancją roboczą R znajdują się zaciski wtórne Wyj i Wy? przekładnika napięciowego PN. Kondensator dodatkowy C₂, wzmacniacz napięcia W oraz przetwornica P, tworzą jeden zespół WP spełniający funkcje wzmacniacza-zasilacza i są razem umieszczone w skrzynce zacisków wtórnych przekładnika SZW, zamocowanej do dolnej części podstawy przekładnika KPP. Napięcie pierwotne podawane na dzielnik pojemnościowy Cj- C? po zredukowaniu, dzięki odpowiednio dobranej wartości pojemności kondensatora dodatkowego C?, zapewnia napięcie o wartości od kilku do kilkunastu woltów podawanej na wysokorezystancyjne wejście wzmacniacza napięcia W, co gwarantuje minimalne obciążenie dzielnika pojemnościowego Cj- C?. Napięcie wtórne przekładnika napięciowego PN zapewniane przez podzespół wzmacniacz - zasilacz WP jest odbierane z zacisków Wyj i Wy? umieszczonych obok zacisków Sj i S? przekładnika prądowego PP wyprowadzonych na płycie zaciskowej skrzynki zacisków wtórnych SZW. Zastosowanie przetwornika P zapewnia uzyskanie stabilizowanego napięcia zasilania, niezbędnego dla zachowania założonej klasy dokładności przekładnika przy zadanym obciążeniu Robę przyłączonym do zacisków wyjściowych Wyj, Wy?.

Claims (1)

1. Jednomodułowy przekładnik prądowo - napięciowy wysokiego napięcia przeznaczony zwłaszcza do instalacji w energetycznej rozdzielnicy wnętrzowej wysokiego napięcia posiadający wspólną podstawę mocującą elementy przekładnika prądowego i przekładnika napięciowego oraz wspólną skrzynkę zacisków wtórnych przekładnika prądowego i przekładnika napięciowego, znamienny tym, że rdzenie pierścieniowe (RP) przekładnika prądowego (PP) z konstrukcją wsporczą (KW), mocowane do płaskiej podstawy (KP) są osadzone wewnątrz trwale ukształtowanej izolacji głównej (IZ) tworzącej jednolitą całość ukształtowaną wzdłuż obrysu konstrukcji wsporczej (KW), z oknem (O) przez które jest przełożona szyna wysokiego napięcia (SZ) stanowiąca uzwojenie pierwotne przekładnika prądowego przy czym wewnątrz izolacji głównej (IZ) osadzone są dwa cylindryczne, współosiowe ekrany metalowe, ekran wewnętrzny (Ej) stanowiący pierwszą okładzinę kondensatora głównego (Cj) przekładnika napięciowego (PN) połączony ponadto z szyną wysokiego napięcia (SZ) i ekran zewnętrzny (E?) stanowiący drugą okładzinę kondensatora (C), odizolowany dodatkową izolacją (4) od pierścieniowych rdzeni (PR) z uzwojeniem wtórnym (UW) i połączony wyprowadzeniem (5) z okładziną dodatkowego kondensatora (C?) tworząc dzielnik pojemnościowy (Cj/C?) przy czym punkt wspólnego połączenia kondensatorów (Cj) i (C?) dzielnika pojemnościowego jest połączony z zaciskiem wejściowym pierwszym (Wej) wysokorezystancyjnego wejścia wzmacniacza (W) którego drugi zacisk (We?) jest uziemiony a wyjście wzmacniacza (W) jest połączone z wejściem przetwornika (P) napięcie stałe/napięcie

   PL 210 239 B1 zmienne i/lub napięcie stałe/napięcie stałe, na którego wyjściu obciążonym rezystancją roboczą (R), znajdują się zaciski wtórne (Wy₁) i (Wy?) przekładnika napięciowego (PN) wyprowadzane na płytę zaciskową obok zacisków (S₁) (S?) przekładnika prądowego, skrzynki zacisków wtórnych (SZW), stanowiącej obudowę wzmacniacza zasilacza (WP).