PL211774B1 - Przekładnik napięciowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przekładnik napięciowy przeznaczony do stosowania w różnego rodzaju układach pomiarowych zwłaszcza w nowoczesnych układach elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej.

Przekładniki znane z publikacji Andrzej Wiszniewski: Przekładniki w elektroenergetyce Warszawa: WNT 1992 r., wykorzystujące transformatory napięciowe, zawierają uzwojenie pierwotne sprzężone magnetowodem z uzwojeniem wtórnym. Przekładniki te charakteryzują się znacznymi gabarytami, co w dobie stosowania mikroprocesorowych układów zabezpieczeń znacznie powiększa ciężar i rozmiary tych układów. Ponadto, z uwagi na wzrastające wraz z częstotliwością straty w klasycznym, pakietowanym rdzeniu klasyczne przekładniki napięciowe nie przenoszą wiernie przebiegów napięć odkształconych, co stanowi ich poważną wadę.

Przekładnik napięciowy znany z polskiego opisu patentowego 210220, charakteryzuje się tym, że z zaciskami pomiarowymi mierzonego napięcia połączona jest równolegle cewka indukcyjna, korzystnie o dużej indukcyjności, natomiast przewód z prądem tej cewki indukcyjnej umieszczony jest w oknie cewki Rogowskiego połączonej z blokiem pomiarowym.

Istota przekładnika, według wynalazku polega na tym, że ma dwa magnetowody, przy czym jedna sekcja uzwojenia pierwotnego jest sprzężona magnetycznie pierwszym magnetowodem, z co najmniej jedną sekcją uzwojenia wtórnego, natomiast co najmniej dwie sekcje uzwojenia pierwotnego są sprzężone magnetycznie drugim magnetowodem, ponadto wszystkie sekcje uzwojenia pierwotnego sprzężone magnetowodami, połączone są sobą szeregowo oraz podłączone do napięciowych zacisków pierwotnych, zaś do napięciowych zacisków wtórnych podłączona jest sekcja uzwojenia wtórnego.

Korzystnie, sekcje obu uzwojeń są jednakowe i wykonane, jako wielowarstwowe obwody drukowane.

Korzystnie, magnetowody są wykonane z połówek rdzeni kubkowych.

Zaletą przekładnika według wynalazku jest to, że pomiaru napięcia dokonuje się w izolowanym galwanicznie sygnale wyjściowym obwodu wtórnego przy bardzo małym poborze prądu w obwodzie pierwotnym i przy braku klasycznego, ciężkiego magnetowodu ferromagnetycznego. Niewielkie gabaryty i mały ciężar predysponują rozwiązanie do instalowania w coraz to bardziej ograniczanych kubaturowo przestrzeniach nowoczesnych aparatów, urządzeń i zabezpieczeń elektroenergetycznych. Dodatkową zaletą jest prosta i lekka zarazem konstrukcja składająca się praktycznie tylko z dwóch powtarzalnych elementów: identycznych sekcji uzwojeń wykorzystywanych do budowy obu uzwojeń przekładnika wykonanych metodą druku wielowarstwowego oraz identycznych ferrytowych połówek rdzeni kubkowych. Cechy te dają w efekcie niski koszt produkcji, eliminują z produkcji kosztowny park maszynowy i bardzo upraszczają cały proces technologiczny. Modułowa budowa przekładnika umożliwia konstruowanie całego typoszeregu przekładników na różne wielkości napięć pierwotnych z wykorzystaniem typowego modułu. Możliwość wykorzystania wielowarstwowych obwodów drukowanych, jako sekcji uzwojeń pierwotnych i wtórnych daje w efekcie konstrukcję tanią, prostą i lekką. Izolowany galwanicznie od monitorowanego napięcia sygnał może stanowić wielkość kryterialną działania wielu układów elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie realizacji na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy przekładnika napięciowego a fig. 2 - pojedynczą sekcję uzwojenia przekładnika napięciowego.

P r z y k ł a d 1

Przekładnik napięciowy posiada dwa odrębne magnetowody a i b, z których każdy składa się z dwóch jednakowych elementów 3. Uzwojenie pierwotne składa się z szeregowo ze sobą połączonych sekcji uzwojenia pierwotnego 1 a uzwojenie wtórne składa się z jednej sekcji uzwojenia wtórnego 2. Magnetowód a sprzęga ze sobą magnetycznie jedną sekcję uzwojenia wtórnego 2 i jedną sekcję uzwojenia pierwotnego 1 stanowiąc tym samym główny element przekładnika. Magnetowód b sprzęga ze sobą magnetycznie cztery sekcje 1 uzwojenia pierwotnego i stanowi tym samym dławik połączony szeregowo z głównym elementem przekładnika. Połączone ze sobą szeregowo wszystkie sekcje uzwojenia pierwotnego 1 magneto wodo w b i a podłączone są do napięciowych zacisków pierwotnych (U1). Do napięciowych zacisków wtórnych (U2) podłączona jest sekcja uzwojenia wtórnego (2), w której indukowane jest napię cie wtórne.

PL 211 774 B1

P r z y k ł a d 2

Przekładnik napięciowy wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że sekcje uzwojenia pierwotnego 1 i sekcja uzwojenia wtórnego (2) wykonane są, jako identyczne wielowarstwowe obwody drukowane, ponadto magnetowody a i b wykonane są z dwóch jednakowych elementów 3 w postaci połówek rdzeni kubkowych. Dodatkowo, ze względów bezpieczeństwa, skrajny biegun skrajnej sekcji uzwojenia pierwotnego 1 jest połączony z uziomem Z.

Claims (3)

1. Przekładnik napięciowy zawierający uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne oraz magnetowód, znamienny tym, że ma dwa magnetowody, przy czym jedna sekcja uzwojenia pierwotnego (1) jest sprzężona magnetycznie pierwszym magnetowodem (a) z co najmniej jedną sekcją uzwojenia wtórnego (2), natomiast co najmniej dwie sekcje uzwojenia pierwotnego (1) są sprzężone magnetycznie drugim magnetowodem (b), ponadto wszystkie sekcje uzwojenia pierwotnego (1) sprzężone magneto wodami (a, b), połączone są sobą szeregowo oraz podłączone do napięciowych zacisków pierwotnych (U1), zaś do napięciowych zacisków wtórnych (U2) podłączona jest sekcja uzwojenia wtórnego (2).

2. Przekładnik według zastrz. 1, znamienny tym, że sekcje obu uzwojeń (1, 2) są jednakowe i wykonane jako wielowarstwowe obwody drukowane.

3. Przekładnik według zastrz. 1, znamienny tym, że magnetowody są wykonane z połówek rdzeni kubkowych.