SU1078479A1 - Трансформатор тока и напр жени - Google Patents

Abstract

ТРАНСФОРМАТОР ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ , содержащий первичную обмотку. тороидгипьный сердечник с расположенной на нем вторичной обмоткой, экран, причем первична  обмотка, экран и изол ци  образуют одно плечо делител  напр жени , а также .конденсатор, включенный между экраном и землей и образующий второе плечо делител  напр жени , отличающийс  тем, что, с Далью по шцени  чувствительности и уменьшени  габаритов, первична  обыотка выполнена тороидальной , экран выполнен в виде обмот ки, размещенной поверх вторичной обмотки, первична  обмотка расположена ортогонально вторичной обмотке, изол ци  охватывает первичную обмотку , сердечник с вторичной обмоткой и экране.

Description

004 «

к В о9у 7 л/шборл

иг. 1

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам дл  отбора импульсов напр жени  и тока из цепей высокого напр жени , и предназначено дл  выделени  импульсов напр жени  и тока, порождаемых незавершенными пробо ми и частичными разр дами, возникающими в изол ции высоковольтнЕэгх элвктроустановок, а также дл  преобразовани  их в импульсы напр жени , регистрируемые специальными приборами. Оно может быть применено как при испытани х повышенным напр жением изол ции электрических машин, трансформаторов кабелей и других электрических установок , так и при контроле состо ни  высоковольтной изол ции электротехнических объектов в процессе их эксплуатации.

Известны трансформатор напр жени  tl 3 и трансформатор тока (ТТ) 2.

Однако дл  получени  информации о контролируемом объекте . одновременно по двум параметрам - напр жени и току - необходимо применение двух указанных высоковольтных аппаратов, параметры которых должны быть взаимно согласованы. Это согласование должно проводитьс  по чувствительности и по допускаемому напр жению, воздействующему на высоковольтную изол цию аппаратов.

Одновременность получени  информации по двум каналам важна, например , при определении зоны возникновени  дефектов изол ции, характера незавершенных пробоевизол ции электрической цепи и т.п.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  трансформатор тока и напр жени , состо щий из металлической трубы-экрана и высоковольтного провода, симметрично расположенного внутри нее. Этот провод одновременно представл ет собой одновитковую первичную обмотку трансформатора тока. Вторична  обмотка, намотанна  на стальные сердечники, расположена на внешней ст.ороне трубы. Труба-экран и проход щий по ее оси высоковольтный провод образуют цилиндрический конденсатор, который  вл етс  высоковольтным плечом .емкостного делител  напр жени . Низковольтное плечо делител  состоит из специального дополнительного конденсатора , соединенного с выводом трубы-экрана и общим заземл ющим проводом 3.

Недостатками известного трансформатора  вл ютс  низка  чувствительность по канёшам тока и напр жени  и большие габариты.

Магнитна  св зь между первичной и вторичной обмотками ТТ существенно ослабл етс  вихревыми токами, кото-, рые индуктируютс  в металлической

трубе-экране, представл ющей сойой короткозамкнутый виток, -при передаче импульсов тока с крутым фронтом. Следовательно, поток энергии магнитного пол  первичной обмотки ТТ раздел етс  на две неравные части: одна часть энергии бесполезно расходуетс  на нагрев трубы-экрана вихревыми токами , а друга  часть передает полезную информацию во вторичную обмотку ТТ.

Чувствительность по току

dW.;

D 4W

где приращение энергии магнитного пол  первичной обмотки ТТ, несущее исходную информацию;

ЛЩ - приращение энергии магнитного пол  вторичной обмотки ТТ, восприн вшее переданную информацию.

Очевидно, что ДW2::ЛW.-ЛW, где AWf, - потери энергии в трубе-экране на ее нагрев вихревыми токами, снижающие чувствительность датчика по току.

Электрическа  св зь между входом и выходом делител  напр жени  определ етс  соотношением емкостей с и С2, где С - емкость между первич- ,ной обмоткой и экраном, С емкость дополнительного низковольтного конденсатора.

Чувствительность по напр жению

4W.

С

2

5,,

и 4W 2С2{С2 + 2)

где - приращение энергии электрического пол  на входе делител  напр жени , несущее исходную информацию; ЛЩ - приращение энергии на ее выходе, восприн вшее исходную информацию. Так как С С , то вс кое увеличение емкости Сдает соо; ветствующее повышение чувствительности датчика по каналу напр жени . В прототипе увеличение С невозможно без заметHoto возрастани  габаритов цилиндрического конденсатора, образованного проводом первичной обмотки и экраном .

Цель изобретени  - повышение чувствительности, трансформатора по каналам тока и напр жени  и уменьшение его габаритов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в трансформаторе тока и напр жени , имек дем первичную обмотку , тороидальный сердечник с расположенной на нем вторичной обмоткой, экран, причем первична  обмотка, экран и изол ци  образуют одно плечо делител  напр жени , а также конденсатор , включенный между экраном и землей и образующий второе плечо делител  напр жени , первична  обмотка выполнена тороидальной, экран выполнен в виде обмотки, размещенно поверх вторичной обмотки, первична  обмотка расположена ортогонально вторичной обмотке, изол ци  охватывает первичную обмотку, сердечник с вторичной обмоткой и экраном. Така  конструкци  позвол ет увеличить магнитную св зь между первич ной и вторичной обмотками трансформатора за счет отсутстви  вихревых токов в разомкнутом экране, увеличить емкость высоковольтного конден сатора емкостного делител  напр жени  за счет большего объема электри ческого пол  между первичной обмотк и экраном и уменьшить габаритц трансформатора за счет отсутстви  крепежны дет алей, второго сердечника и экранатрубы . На фиг.1 показана принципиальна  схема предл1агаемого трансформатора; на фиг.2 - его конструкци  в двух проекци х. Трансформатор тока и напр жени  ( фиг. 1 и 2) состоит из первичйой обмотки 1 и вторичной обмотки 2, намотанной на ферромагнитный сердечник 3. Поверх вторичной обмотки наложен экран 4, выполненный в виде обмотки и отделенный ot вторичной обмотки 2 слоем низковольтной изол ции. Первична  обмотка 1, состо ща  из нескольких витков в зависимости от . необходимого коэффициента трансформации по току, образует тороид, сцепленный с сердечником 3 и ортогональный ему, отделенный от вторичной обмотки 2 и экрана 4 одним и тем же массивом высоковольтной изол ции 5, Фиксирующим всю систему. Первична  обмотка 1, высоковольтна  изол ци  5 и экран 4 образуют высоковольтный конденсатор с несимметричными обкладками - одно плечо делител . Этот конденсатор (фиг.1) подключаетс  к внешнему низковольтному конденсатору 6, соединенному с экраном и землей (второе плечо делител  напр жени ). Первична  1 и вторична  2 обмотки св заны общим магнитным полем, обеспечиваквдим передачу импульса тока. Первична  обмотка 1 и экран 4 св заны общим электрическим полем, обеспечивающим передачу импульса напр жени . В трансформаторе возможен любой коэффициент трансформации в зависимости от числа витков в первичной обмотке 1. В ием полностью отсутствуют вихревые точки, так как разомкнутый экран не образует корбткоэамкнутого витка. По сравнению с прототипом емкость конденсатора предлагаемого трансформатора более чем иа пор док выше при равных габаритах, что обусловливает повышение чувствительности трансформатора тока и напр жени .

Claims (1)

1. ТРАНСФОРМАТОР ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий первичную обмотку.

   тороидальный сердечник с расположенной на нем вторичной обмоткой, экран, причем первичная обмотка, экран и изоляция образуют одно плечо делителя напряжения, а также конденсатор, включенный между экраном и землей и образующая второе плечо делителя напряжения, отличающий с я тем, что, с Целью повышения чувствительности и уменьшения габаритов, первичная обмотка выполнена тороидальной, экран выполнен в виде обмот ки, размещенной поверх вторичной обмотки, первичная обмотка расположена ортогонально вторичной обмотке, изоляция охватывает первичную обмотку, сердечник с вторичной обмоткой * и экране».

   SU . 1078479