RU137960U1

RU137960U1 - MEASURING CURRENT TRANSMITTER

Info

Publication number: RU137960U1
Application number: RU2013140936/28U
Authority: RU
Inventors: Евгений Валерьевич Букреев; Владимир Михайлович Ермоленко; Геннадий Сергеевич Кашков; Юрий Алексеевич Пасынков; Сергей Павлович Порватов
Original assignee: ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РАДИО и МИКРОЭЛЕКТРОНИКА"
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2014-02-27

Abstract

Измерительный преобразователь тока, содержащий последовательность катушек с намотанными на них обмотками, причем центральные оси симметрии катушек лежат в плоскости круга, образованного катушками, а их середины касаются одной и той же окружности, кроме того, соседние катушки механически соединены между собой с помощью подвижного соединения и электрически путем соединения начала обмотки очередной катушки с концом обмотки предыдущей катушки, а конец обмотки последней катушки соединен с началом обратного провода, проходящего по поверхности катушек в начало последовательности, первые и последние слои обмоток всех катушек соединены между собой и изолированы от других обмоток, являясь экраном, отличающийся тем, что он выполнен из первой и второй симметричных половин, которые выполнены указанным выше образом, каждая расположена в своем корпусе из немагнитного материала, имеющем форму полого полукольца, причем корпуса выполнены с возможностью разъединения и соединения за счет разъемных соединений, кроме того, первым выводом преобразователя является начало первой обмотки первой последовательности обмоток первой половины преобразователя, вторым выводом является конец обратного провода второй последовательности обмоток второй половины преобразователя, а начало первой обмотки второй последовательности соединено с концом обратного провода первой последовательности, экраны первой и второй половин преобразователя связаны между собой и являются третьим выводом преобразователя.A measuring current transducer containing a sequence of coils with windings wound on them, the central axis of symmetry of the coils lying in the plane of the circle formed by the coils, and their midpoints touching the same circle, in addition, adjacent coils are mechanically interconnected using a movable joint and electrically by connecting the beginning of the winding of the next coil with the end of the winding of the previous coil, and the end of the winding of the last coil is connected to the beginning of the return wire passing along the surface springs of coils at the beginning of the sequence, the first and last layers of the windings of all coils are interconnected and isolated from other windings, being a screen, characterized in that it is made of the first and second symmetrical halves, which are made in the above manner, each is located in its housing non-magnetic material having the form of a hollow half-ring, and the housing is made with the possibility of separation and connection due to detachable connections, in addition, the first output of the Converter is the beginning of the first winding the first sequence of windings of the first half of the converter, the second output is the end of the return wire of the second sequence of windings of the second half of the converter, and the beginning of the first winding of the second sequence is connected to the end of the return wire of the first sequence, the screens of the first and second halves of the converter are connected to each other and are the third output of the converter.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована в токовых цепях электронных счетчиков электроэнергии.The proposed utility model relates to electrical engineering and can be used in current circuits of electronic electricity meters.

Известен измерительный преобразователь тока (Головин Α., Махаров Б.. Датчики Роговского: эволюция систем релейной защиты и автоматики. Энергетика, №2, 2011 г.), который содержит тороидальный сердечник из немагнитного материала. На сердечнике намотана обмотка из то ко про водящего провода, причем витки обмотки расположены равномерно по поверхности сердечника. Вдоль центральной оси симметрии тороида размещается провод, в котором ток преобразуется в пропорциональное напряжение на выходе обмотки преобразователя.Known measuring current transducer (Golovin Α., Makharov B. .. Rogowski sensors: the evolution of relay protection systems and automation. Energy, No. 2, 2011), which contains a toroidal core of non-magnetic material. A winding is wound from the core from the conducting wire, the turns of the winding being located evenly on the surface of the core. A wire is placed along the central axis of symmetry of the toroid, in which the current is converted to a proportional voltage at the output of the converter winding.

Однако, этот преобразователь нетехнологичен в производстве, так как требуются специальные станки для точной намотки на тороидальный сердечник.However, this converter is not technologically advanced in production, since special machines are required for precise winding on the toroidal core.

Кроме того, известен измерительный преобразователь тока (http://productfinder.pulseelectronics.com/products/datasheets/P698.pdf), являющийся прототипом предлагаемой полезной модели. В нем обмотка выполнена в виде последовательности катушек с намотанными на них обмотками из токопроводящего провода, причем центральные оси симметрии катушек лежат в плоскости круга, образованного катушками, а их середины касаются одной и той же окружности. Кроме того, соседние катушки связаны между собой механически с помощью шарнирных соединений и электрически путем соединения начала обмотки очередной катушки с концом обмотки предыдущей катушки. Первым выводом преобразователя является начало обмотки первой катушки, а вторым выводом является конец обратного провода, идущего от конца обмотки последней катушки по поверхности всех предыдущих катушек. Кроме того, первые и последние слои обмоток всех катушек соединены между собой, образуя экран, изолированный электрически от других обмоток, и проводом выведены в виде третьего вывода преобразователя. Все катушки с обмотками и провода размещены в немагнитном корпусе, близком по форме к кольцу.In addition, a measuring current transducer (http://productfinder.pulseelectronics.com/products/datasheets/P698.pdf) is known, which is a prototype of the proposed utility model. In it, the winding is made in the form of a sequence of coils with windings from a conductive wire wound on them, with the central axis of symmetry of the coils lying in the plane of the circle formed by the coils, and their midpoints touching the same circle. In addition, adjacent coils are mechanically coupled by means of articulated joints and electrically by connecting the beginning of the winding of the next coil with the end of the winding of the previous coil. The first output of the converter is the beginning of the winding of the first coil, and the second output is the end of the return wire going from the end of the winding of the last coil on the surface of all previous coils. In addition, the first and last layers of the windings of all the coils are interconnected, forming a screen, electrically isolated from other windings, and the wire is displayed in the form of the third output of the Converter. All coils with windings and wires are placed in a non-magnetic case, close in shape to the ring.

Однако возникает трудность с установкой преобразователя в электрическую цепь, в которой нужно измерять ток, так как приходится разрывать цепь тока для его установки.However, it becomes difficult to install the converter in an electric circuit, in which it is necessary to measure the current, since it is necessary to break the current circuit to install it.

Задачей полезной модели является упрощение установки преобразователя в электрическую цепь, в которой необходимо измерять ток.The objective of the utility model is to simplify the installation of the converter in an electrical circuit in which it is necessary to measure current.

Поставленная задача достигается тем, что измерительный преобразователь тока, содержащий последовательность катушек с намотанными на них обмотками, причем центральные оси симметрии катушек лежат в плоскости круга, образованного катушками, а их середины касаются одной и той же окружности, кроме того соседние катушки механически соединены между собой с помощью подвижного соединения и электрически путем соединения начала обмотки очередной катушки с концом обмотки предыдущей катушки, а конец обмотки последней катушки соединен с началом обратного провода, проходящего по поверхности катушек в начало последовательности, первые и последние слои обмоток всех катушек соединены между собой и изолированы от других обмоток, являясь экраном. Преобразователь выполнен из первой и второй симметричных половин, которые выполнены выше указанным образом, каждая расположена в своем корпусе из немагнитного материала, имеющем форму полого полукольца, причем корпуса выполнены с возможностью разъединения и соединения за счет разъемных соединений, кроме того первым выводом преобразователя является начало первой обмотки первой последовательности обмоток первой половины преобразователя, вторым выводом является конец обратного провода второй последовательности обмоток второй половины преобразователя, а начало первой обмотки второй последовательности соединено с концом обратного провода первой последовательности, экраны первой и второй половин преобразователя связаны между собой и являются третьим выводом преобразователя.The problem is achieved in that the measuring current transducer containing a sequence of coils with windings wound on them, with the central axis of symmetry of the coils lying in the plane of the circle formed by the coils, and their midpoints touching the same circle, in addition, adjacent coils are mechanically interconnected using a movable connection and electrically by connecting the beginning of the winding of the next coil with the end of the winding of the previous coil, and the end of the winding of the last coil is connected to the beginning of brother wire passing along the surface of the coils at the beginning of the sequence, the first and last layers of the windings of all coils are interconnected and isolated from other windings, being a screen. The transducer is made of the first and second symmetrical halves, which are made in the aforementioned manner, each is located in its housing of non-magnetic material having the shape of a hollow half ring, the housings being made with the possibility of separation and connection due to detachable connections, in addition, the first output of the converter is the beginning of the first windings of the first sequence of windings of the first half of the converter, the second output is the end of the return wire of the second sequence of windings of the second half transformer, and the beginning of the first winding of the second sequence is connected to the end of the return wire of the first sequence, the screens of the first and second halves of the converter are interconnected and are the third output of the converter.

На фиг. 1 изображен предложенный преобразователь в сборе, на фиг. 2 изображены первая и вторая части преобразователя в корпусах со снятыми крышками, на фиг. 3 приведена катушка с обмотками, на фиг. 4 изображена электрическая схема преобразователяIn FIG. 1 shows the proposed converter assembly; FIG. 2 shows the first and second parts of the converter in housings with covers removed, in FIG. 3 shows a coil with windings; FIG. 4 shows the electrical circuit of the converter

Предложенный преобразователь (Фиг. 1, 2, 3,) содержит:The proposed Converter (Fig. 1, 2, 3,) contains:

1, 2, 3 - выводы преобразователя;1, 2, 3 - conclusions of the converter;

4 - первая половина преобразователя;4 - the first half of the Converter;

5 - вторая половина преобразователя;5 - the second half of the Converter;

6 - верхнее подвижное и разъемное соединение преобразователя;6 - upper movable and detachable connection of the converter;

7 - нижнее разъемное соединение преобразователя;7 - lower detachable connection of the converter;

8 - последовательность катушек с обмотками первой половины 4 преобразователя;8 is a sequence of coils with windings of the first half 4 of the Converter;

9 - последовательность катушек с обмотками второй половины 5 преобразователя;9 is a sequence of coils with windings of the second half 5 of the Converter;

10, 11 - корпуса первой 4 и второй 5 половины преобразователя, соответственно;10, 11 - housing the first 4 and second 5 half of the Converter, respectively;

12, 13 - крышки корпусов первой 4 и второй 5 половины преобразователя, соответственно;12, 13 - housing covers of the first 4 and second 5 half of the converter, respectively;

14 - отверстия для выводов 1, 2, 3 преобразователя;14 - holes for the conclusions 1, 2, 3 of the Converter;

15 - корпус катушки;15 - coil housing;

16 - обмотки катушки;16 - coil winding;

17 - элементы подвижного соединения катушек; Также в преобразователе тока (фиг. 4)17 - elements of the movable connection of the coils; Also in the current transducer (Fig. 4)

18 - первая последовательность обмоток первой половины 4 преобразователя;18 - the first sequence of windings of the first half 4 of the Converter;

19 - первая обмотка последовательности 18;19 - the first winding of the sequence 18;

20 - последняя обмотка последовательности 18;20 - the last winding of the sequence 18;

21 - обратный провод последовательности 18;21 - return wire sequence 18;

22 - экран первой половины 4 преобразователя;22 - screen of the first half 4 of the Converter;

23 - вторая последовательность обмоток второй половины 5 преобразователя;23 - the second sequence of windings of the second half 5 of the Converter;

24 - первая обмотка последовательности 23;24 - the first winding of the sequence 23;

25 - последняя обмотка последовательности 23;25 - the last winding of the sequence 23;

26 - обратный провод последовательности 23;26 - return wire sequence 23;

27 - экран второй половины 5 преобразователя.27 - screen of the second half 5 of the Converter.

Механически первая 4 и вторая 5 половины преобразователя могут соединяться и разъединяться между собой с помощью верхних 6 и нижних 7 разъемных соединений. Последовательности катушек 8 и 9 половин 4 и 5 преобразователя размещаются в полукольцах, состоящих из корпусов 10, 11 и крышек 12, 13 соответственно. Крышки имеют отверстия 14 для выводов 1, 2, 3 преобразователя. Катушки с обмотками последовательностей катушек 8 и 9 состоят из корпуса 15, намотанных на них обмоток 16 и элементов подвижных соединений катушек 17. Первым выводом 1 преобразователя является начало первой обмотки 19 последовательности 18. Вторым выводом 2 преобразователя является конец обратного 26 провода последовательности 23, начало которого связано с концом последней обмотки 25 последовательности 23. Третьим выводом 3 преобразователя является соединение экранов 22 и 27 первой 4 и второй 5 половин преобразователя соответственно. Кроме того, конец обратного провода 21 последовательности 18 соединен с началом первой обмотки 24 последовательности 23, а начало обратного провода 21 соединено с концом последней обмотки 20 последовательности 18. Экран 22 и последовательности 8 и, соответственно, 18 расположены в первой половине 4 преобразователя. Экран 27 и последовательности 9 и, соответственно, 23 расположены во второй половине 5 преобразователя. Выводы 1, 2 и 3 преобразователя выведены через отверстие 14 наружу преобразователя.Mechanically, the first 4 and second 5 halves of the transducer can be connected and disconnected with each other using the upper 6 and lower 7 detachable connections. The sequence of coils 8 and 9 of the halves 4 and 5 of the Converter are placed in half rings consisting of housings 10, 11 and covers 12, 13, respectively. Covers have openings 14 for conclusions 1, 2, 3 of the converter. Coils with windings of sequences of coils 8 and 9 consist of a housing 15, windings 16 wound on them and elements of movable connections of coils 17. The first output 1 of the converter is the beginning of the first winding 19 of the sequence 18. The second output 2 of the converter is the end of the return wire 26 of the sequence 23, the beginning which is connected with the end of the last winding 25 of the sequence 23. The third output 3 of the Converter is the connection of the screens 22 and 27 of the first 4 and second 5 halves of the Converter, respectively. In addition, the end of the return wire 21 of the sequence 18 is connected to the beginning of the first winding 24 of the sequence 23, and the beginning of the return wire 21 is connected to the end of the last winding 20 of the sequence 18. The screen 22 and sequences 8 and, respectively, 18 are located in the first half 4 of the converter. The screen 27 and the sequence 9 and, respectively, 23 are located in the second half 5 of the Converter. Conclusions 1, 2 and 3 of the converter are brought out through the hole 14 to the outside of the converter.

Корпуса 10, 11 и крышки 12, 13 преобразователя могут быть выполнены из немагнитного материала, например, пластмассы. Верхнее 6 и нижнее 7 подвижные соединения выполняются, например, в виде шарнирного соединения и защелки соответственно. Моточные изделия: обмотки катушек и выводы преобразователей могут быть выполнены из медного изолированного провода. Корпус катушки 15 может быть выполнен из пластмассы.The housing 10, 11 and the cover 12, 13 of the Converter can be made of non-magnetic material, for example, plastic. The upper 6 and lower 7 movable joints are, for example, in the form of a swivel and latch, respectively. Winding products: coil windings and transducer leads can be made of insulated copper wire. The housing of the coil 15 may be made of plastic.

Предложенный измерительный преобразователь тока работает следующим образом. Он устанавливается на провод, ток которого нужно измерить, путем охвата провода первой 4 и второй 5 половинами преобразователя с двух сторон провода так, чтобы провод попал внутрь между половинами преобразователя. Затем с помощью разъемных соединений 6 и 7 первая и вторая половины преобразователя соединяются в единое целое. Выводы преобразователя 1, 2, 3 присоединяют ко входу средства измерения и его «земле», соответственно. Ток, в цепь которого включен преобразователь, создает магнитное поле, которое воздействует на обмотки преобразователя. В результате на выходе преобразователя (выводы 1, 2) образуется напряжение, пропорциональное значению тока, которое измеряется средством измерения. Экран служит для защиты преобразователя от внешних паразитных полей.The proposed measuring current transducer operates as follows. It is installed on the wire, the current of which must be measured, by covering the wires of the first 4 and second 5 halves of the converter on both sides of the wire so that the wire gets inside between the halves of the converter. Then, using detachable connections 6 and 7, the first and second halves of the converter are connected into a single unit. The conclusions of the Converter 1, 2, 3 are connected to the input of the measuring instrument and its "ground", respectively. The current in the circuit of which the converter is connected creates a magnetic field, which acts on the windings of the converter. As a result, a voltage is generated at the output of the converter (terminals 1, 2), which is proportional to the current value, which is measured by the measuring means. The screen serves to protect the converter from external spurious fields.

Таким образом, для подключения измерительного преобразователя к проводу, ток которого нужно измерить, нет необходимости размыкать провод, что свидетельствует об упрощении установки преобразователя в электрическую цепь.Thus, to connect the measuring transducer to the wire whose current is to be measured, there is no need to open the wire, which indicates the simplification of the installation of the transducer in an electric circuit.

Claims

A measuring current transducer containing a sequence of coils with windings wound on them, the central axis of symmetry of the coils lying in the plane of the circle formed by the coils, and their midpoints touching the same circle, in addition, adjacent coils are mechanically interconnected using a movable joint and electrically by connecting the beginning of the winding of the next coil with the end of the winding of the previous coil, and the end of the winding of the last coil is connected to the beginning of the return wire passing along the surface springs of coils at the beginning of the sequence, the first and last layers of the windings of all coils are interconnected and isolated from other windings, being a screen, characterized in that it is made of the first and second symmetrical halves, which are made in the above manner, each is located in its housing non-magnetic material having the form of a hollow half-ring, and the housing is made with the possibility of separation and connection due to detachable connections, in addition, the first output of the Converter is the beginning of the first winding the first sequence of windings of the first half of the converter, the second output is the end of the return wire of the second sequence of windings of the second half of the converter, and the beginning of the first winding of the second sequence is connected to the end of the return wire of the first sequence, the screens of the first and second halves of the converter are connected to each other and are the third output of the converter.