RU1800488C - Трансформатор тока нулевой последовательности - Google Patents

Abstract

Использование: в области электротехники . Сущность: устройство содержит сер- дечник, через который пропущен коаксиальный трубчатый токопровод 4, состо щий из цилиндрического стержн  5 и коаксиальных цилиндров по числу Фаз, к каждому из которых с двух концов по двум диаметрально противоположным образующим подсоединены концы силовых жил кабелей 9, 10, 11, 12, плоскости этих подсоединений повернуты в пространстве на 1206 одна относительно другой. Отношение длины наружного цилиндра к его диаметру равно шести. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Quzf

Изобретение относитс  к устройствам защиты от поражени  электрическим током в сет х с глухозаземленной нейтралью трансформатора.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние чувствительности и надежности срабатывани  устройства в широком диапазоне рабочих токов нагрузки.

На фиг. 1 приведена схема трансформатора тока; нафиг.2 показано подсоединение концов жил кабелей, подсоединение к центральному (нулевому) стержню сделано в той же плоскости, что и к наружному цилиндру; на фйг.З условно показано подсоединение жил кабелей в одной плоскости, в действительности плоскости этих подсоединений повернуты в пространстве на 120° одна относительно другой,.как показано на фиг.2.

Схема трансформатора тока, изобра- женна  на фиг. 1, содержит датчик тока утечки 1, релейный блок 2, подключенный к вторичной обмотке датчика тока утечки, автоматический выключатель или магнитный пускатель 3, вход которого св зан с выходом релейного блока 2. Сквозь окно сердечника датчика тока утечки пропущен коаксиальный трубчатый токопровод 4, состо щий из цилиндрического стержн  5 и коаксиальных цилиндров б, 7, 8 по числу фаз, к каждому из которых с двух концов, по двум диаметрально противоположным образующим подсоединены концы силовых жил кабелей 9-9 , 10-10 , 11-11 и нулевого провода 12-12 (фиг.2 и 3), причем плоскости этих подсоеди- нений повернуты в пространстве на 120° одна относительно другой, а отношение длины наружного цилиндра I к его диаметру d не менее шести.

Устройство работает следующим обра- зом.

При наличии тока утечки на землю, равного или большего значени  уставки сраба- тывани  защитного отключени  из-за низкого сопротивлени  изол ции или при прикосновении человека к токоведущим част м , на вторичной обмотке датчика тока утечки 1 наводитс  ЭДС, котора  после усилени  приводит к срабатыванию реле релейного блока 2, контакты которого разрывают цепь управлени  магнитным пускателем 3, привод  к размыканию контактов магнитного пускател .

Так как в коаксиальном трубчатом токо- проводе 4 распределение тока по всей по- верхности каждого из цилиндров 5-8 равномерно, то при отсутствии тока утечки, когда сумма мгновенных значений токов всех трех фаз равна нулю, напр женность магнитного пол  в любой точке внешнего

пространства, в том числе и в любой точке ферромагнитного сердечника датчика тока, на основании закона полного тока, равна нулю при сколь угодно больших токах, проход щих по коаксиальным цилиндрам.

При наличии тока утечки возникает переменное намагничивание сердечника и во вторичной обмотке датчика тока утечки индуцируетс  ЭДС.

Практически идеально равномерное то- кораспределение по поверхности каждого из цилиндров неосуществимо вследствие наличи  сосредоточенных мест припайки 9- 9, 10-10, 11-11, 12-12 к каждому из цилиндров 5, 6, 7, 8 силовых жил.

Дл  получени  возможно меньшей неравномерности токораспределени  в месте прохождени  коаксиального трубчатого то- копровода сквозь окно датчика тока утечки необходимо иметь достаточно большую длину цилиндров, а места припайки силовых жил располагать на диаметрально про- тивоположных образующих данного цилиндра.

Дл  приблизительной оценки остаточной неравномерности распределени  токов по поверхности цилиндра в месте его прохождени  сквозь сердечник датчика тока утечки были проделаны графоаналитические расчеты дл  случаев I 4d и I 6d, где I -длина цилиндра коаксиального трубчатого токопровода; d - диаметр цилиндра.

Цилиндр мысленно разрезалс  по плоскости мест подпайки к нему силовых жил, и одна из его половин развертывалась в плоскость. Картина прохождени  силовых линий тока по поверхности цилиндра в каждой из его половин определ лась по методу сеток и с учетом того, что плотность тока по данной силовой линии тока обратно пропорциональна длине этой линии.

Из анализа картины пол  вытекает, что в случае I 4d различие значений плотности тока в разных точках поверхности цилиндра в месте прохождени  токопровода сквозь окно сердечника датчика тока утечки составл ет примерно ±8%, а в случае l 6d-около ±4%.

В случае прохождени  сквозь окно датчика тока утечки трех силовых проводов (как это выполнено в ЗОУП-25 и РУД-0,5) неравномерность токораспределени  можно оценить как пор дка 150%, так как в момент амплитудного значени  тока, скажем в проводнике фазы А, токи в проводниках фазы В и С составл ют 50% амплитудного значени  и протекают при этом в противоположном направлении относительно тока фазы А. При этих же услови х в предлагаемом решении в случае I 4d неравномерность токораспределени  снижена примерно в 20 раз, а в случае I 6d - в 30 раз.

Это, возможно, позволит в случае I 4d снизить ток уставки в РУД-05сЗООдо 15мА, а в случае I 6d - до 10 мА.

Уточнить эти соотношени  и выбрать необходимые значени  I/a1 возможно лишь экспериментально.

Таким образом, изобретение позвол ет существенно повысить уровень электробе- зопасности эксплуатации электрооборудовани  с большими рабочими токами за счет возможности создани  защитно-отключающих устройств с малыми уставками тока срабатывани  (10-15 мА), тогда как в насто щее врем , например, в РУД-05 уставка при больших рабочих токах - 300 мА.

Claims (2)

1. Трансформатор тока нулевой последовательности , содержащий вторичную об-

мотку и тороидальный магнитопровод, в окне которого пропущен токопровод, состо щий из цилиндрического стержн  и трех коаксиально расположенных цилиндрических шин трубчатого сечени , по концам которых расположены контактные зажимы дл  подсоединени  жил внешних силовых кабелей, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, контактные зажимы на каждой шине размещены на диаметрально противоположных концах цилиндра, причем плоскости центрального сечени , проход щие по этим зажимам в каждой отдельной шине, повернуты одна относительно другой на 120°.

2. Трансформатор по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что отношение длины наружной трубчатой шины к ее внешнему диаметру составл ет не менее шести.

Фиа.$.