WO2014178756A1 - Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты) - Google Patents

Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2014178756A1
WO2014178756A1 PCT/RU2014/000288 RU2014000288W WO2014178756A1 WO 2014178756 A1 WO2014178756 A1 WO 2014178756A1 RU 2014000288 W RU2014000288 W RU 2014000288W WO 2014178756 A1 WO2014178756 A1 WO 2014178756A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cores
ring
current
core
circuit
Prior art date
Application number
PCT/RU2014/000288
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Вячеслав Васильевич САМОКИШ
Original Assignee
Samokish Vyacheslav Vasilievich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samokish Vyacheslav Vasilievich filed Critical Samokish Vyacheslav Vasilievich
Priority to EA201501040A priority Critical patent/EA028050B1/ru
Priority to EP14791162.2A priority patent/EP2993678B1/en
Publication of WO2014178756A1 publication Critical patent/WO2014178756A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • G01R15/186—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers using current transformers with a core consisting of two or more parts, e.g. clamp-on type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28—Current transformers
    • H01F38/30—Constructions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/20—Modifications of basic electric elements for use in electric measuring instruments; Structural combinations of such elements with such instruments
    • G01R1/22—Tong testers acting as secondary windings of current transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20—Instruments transformers
    • H01F38/22—Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28—Current transformers
    • H01F38/30—Constructions
    • H01F2038/305—Constructions with toroidal magnetic core

Definitions

  • the invention relates to electrical engineering and the electric power industry and is intended for measuring alternating current without breaking a current-carrying wire of an electric circuit.
  • the proposed current transformers (hereinafter referred to as CT) can be used both in stationary design and in portable (portable) devices, for example, similar to clamp meters, for accurate measurements, including AC power and energy.
  • Known transformer for. measuring current without breaking the circuit comprising a primary winding formed by a current-carrying wire of the circuit, a detachable ring magnetic core consisting of two semi-ring cores, and a secondary winding covering the magnetic core along part of its perimeter.
  • Split core current transformer having an interleaved joint and hinge structure.
  • the end parts of the cores of the magnetic circuit that are connected in working condition are combed with a depth of mutual penetration equal to half the width of the cores. This somewhat increases the surface area of their closure, and the compression (screed) of the end parts of the end parts of the cores of the magnetic circuit when it is brought into working position partially reduces the width of the residual air gaps.
  • the disadvantages of such a detachable current transformer are the difficulty in manufacturing the cores of the required shape, as well as low accuracy at low currents due to the low initial magnetic permeability of magnetic materials that withstand high mechanical stresses in the manufacture of cores of the desired shape and when tightening their clamping points to bring the magnetic circuit into working position.
  • Ditz current clamps and containing a detachable magnetic circuit formed by movable and fixed cores of a semicircular shape, one end of which is connected by a common axis, and the second ends form an air gap for introducing a current-carrying wire with a measured current, forming the primary winding , and a secondary winding covering the magnetic circuit along its perimeter (see, for example, ((Precision split core type current transformer)), CN 2775813 (Y), MKI H01 F38 / 30; H01F38 / 28).
  • the closure of the ring magnetic circuit in the working state of such a current transformer is done by joining the second end parts of both cores of a semicircular shape, for which they are rotated around an axis fastening the first end parts.
  • CT current transformer
  • the disadvantage of such current transformers is low accuracy due to the influence of residual air gaps objectively existing at both joints of the end parts of the cores when they are closed in the working position.
  • the reasons for the change in the width of the gap may be the lack of parallelism (skew) of the adjacent contacting planes of the cores in at least one of the joints of the cores, as well as small particles of dust and dirt that inevitably fall on these surfaces.
  • the closing area of the separated end parts of the cores in the working joint is small and determined by their cross section, therefore, even with a small width, the residual gap sharply increases the resistance of the magnetic circuit and worsens the magnetic coupling of the primary and secondary windings. This is the reason for the increase in the component of the primary current spent on magnetization and not transformed into a secondary winding.
  • the presence of an air gap in the magnetic circuit reduces the inductance of the secondary winding, which, with the active nature of the load, is reflected primarily in the angular component of the error of the current transformer, which strongly affects the accuracy of measuring electric power and AC energy.
  • RH is the active load resistance of the CT
  • f is the frequency of the primary current.
  • the first path is taken in the so-called active current transformers, which are also used to measure current without breaking the current circuit.
  • a current transformer proposed for constructing clamp meters and containing a primary winding formed by a current-carrying circuit wire, a magnetic circuit consisting of two semicircular cores, and a secondary winding to the terminals of which an active electric circuit with negative resistance equal to the resistance of the secondary winding of the transformer (See Current transformer with reduced resistance. GB -4 ° 2388914, MKMG01R15 / 18; H01F27 / 34).
  • An active circuit with negative resistance is widely used to compensate for the load resistance of also integral current transformers.
  • This solution in both of these applications can reduce, including the angular component of their error by compensating for the load resistance part of the current transformer, which, in addition to the payload resistance RH, also includes the secondary resistance RT. In this case, the inductance of the secondary winding does not change.
  • the compensation of the load resistance can be neither complete — because of the loss of stability of the electric circuit mode, nor deep — because of the long time it takes to establish the mode (oscillation) and the need for a margin for a possible change in the circuit parameters, and therefore is only possible for a part of the active component secondary winding circuits of a current transformer.
  • the real level of compensation of the secondary resistance is limited to one decade.
  • ⁇ is the relative magnetic permeability of the material of the cores of the magnetic circuit
  • W is the number of turns of the secondary winding
  • the inductance Xm of the secondary winding depends to the greatest extent (quadratically) on the number of turns, but with the same dimensions of the magnetic circuit, it is impossible to significantly reduce the angular error of the current transformer only because of this parameter, since this leads to an increase in the active resistance of the secondary winding, proportional to an increase in the inductance of the secondary winding (due to the increase in length and reduction of the wire cross section).
  • the choice of the number of turns of the secondary winding impose requirements on the level of its current and the value of the transformation coefficient.
  • the dimensional parameters of the magnetic circuit due to the opposite of their effect on the magnitude of the inductance of the secondary winding, do not give much freedom for its increase, as a result of which they are usually chosen based on energy and structural limitations. For these reasons, the most effective way to obtain a large value of the inductance of the secondary winding is to use the material of the magnetic circuit with a high relative magnetic permeability ⁇ , taking into account the availability of materials in which the value of ⁇ can exceed 10 6 .
  • ⁇ ( ⁇ 0 ⁇ 8 ⁇ ⁇ ⁇ 2 ) / ( ⁇ + 1 ⁇ / ⁇ ), (3)
  • ⁇ is the width of the radial air gap. Its value is most often not constant for the entire contact surface of the core cores, therefore, hereinafter it is taken into account as equivalent (average).
  • the smallest value of the width ⁇ of the residual gap is technologically most easily ensured for flat parallel surfaces and in this case its value is limited by the level of roughness of the joined surfaces.
  • Manufacturers of mass-produced magnetic cores provide a roughness value of their flat surfaces at a level of 1 micron.
  • the width of the residual air gap exceeds the indicated level by tens and hundreds of times. The reason for this lies in the inevitable inaccuracy of the manufacture of contactable surfaces of the different ends of each of the cores of the magnetic circuit, structurally having different orientations in space.
  • a current transformer containing a primary winding formed by a current-carrying circuit wire, a magnetic circuit consisting of at least two ring cores inserted into each other or superimposed by end surfaces, and a secondary winding covering the magnetic circuit on the part of its perimeter. (Pat. RF N ° 2263363, IPC H01F38 / 30). However, this current transformer also cannot be used without breaking the current-carrying wire.
  • the invention solves the problem of improving the accuracy of current transformers when measuring current without breaking a current-carrying wire of an electric circuit.
  • This problem is solved due to the fact that in the first embodiment of the proposed transformer for measuring current without breaking the circuit, containing a primary winding formed by a current-carrying wire of the circuit, a magnetic circuit consisting of at least two coaxially aligned annular cores, and a secondary winding covering the magnetic circuit , an annular frame is introduced, in which annular cores are placed coaxially with it, a secondary winding is placed on the annular frame, the annular frame is configured to rotate at least one of ring cores around their common geometric axis, and the ring cores of the magnetic circuit and the ring frame are made with radial clearances, ensuring the passage of the current-carrying wire of the circuit.
  • At least one of the ring cores of the first embodiment of the proposed transformer may be covered by a tape fastened to a part the surface of its outer side, while the ends of
  • the annular frame of the first embodiment of the proposed transformer can be equipped with a window on its outer side, diametrically opposite to the radial clearance.
  • at least one of the annular cores is covered by a tape attached by the ends to a part of the surface of its outer side on both sides of the radial clearance, while the middle part of the ring-shaped tape is brought out through the frame window.
  • the transformer is additionally equipped with a bracket and a rotatable shaft with a friction roller fixed in it, and the connection of the bracket to the ring frame ensures that the friction roller is clamped to the outer surface of the ring core in the frame window and parallel to their rotation axes.
  • the transformer is additionally equipped a bracket and a worm screw fastened therein, and the connection of the bracket to the ring frame provides a clamp yachnogo screw in the tangential direction to the outer side surface of the annular core in the window frame. Moreover, the surface of the outer side of the annular core is made with a periodic structure corresponding to the pitch of the screw.
  • the problem is solved due to the fact that in the transformer for measuring current without breaking the circuit, containing a primary winding formed by a current-carrying wire of the circuit, a magnetic circuit consisting of at least two coaxially aligned annular cores, and a secondary winding covering the magnetic circuit , one of the ring cores is made hollow, at least one inner ring core is placed therein, made with the possibility of rotation around their common geometric axis, the secondary winding eschena on a hollow ring core and annular magnetic cores made with radial clearances, providing passage of a current-carrying conductor circuit.
  • At least one inner ring core of the second embodiment of the proposed transformer can be enveloped from the outside by a tape fastened to it, with the ends of the tape brought out through the radial clearance of the hollow ring core.
  • the outer side of the hollow annular core of the second variant of the proposed transformer can be provided with a window from the side diametrically opposite to its radial clearance.
  • at least one inner annular core is covered by a tape attached by the ends to the surface of its outer side on both sides of the radial clearance, the middle part of the ring-shaped tape being brought out through the window of the hollow annular core.
  • the transformer is additionally equipped with a bracket and a rotatable shaft with a friction roller fixed in it, and connecting the bracket to the hollow annular core ensures that the friction roller is clamped to the outer side surface of the inner annular core in the frame window when their rotation axes are parallel.
  • the transformer is additionally equipped with a bracket and a worm screw fixed thereto, and connecting the bracket to the hollow ring core provides a clamping of the screw in the tangential direction to the outer side surface of the inner ring core in the window of the hollow ring core.
  • the surface of the outer side of the annular core is made with a periodic structure corresponding to the pitch of the screw.
  • the tape used to rotate the ring cores in the first and second variants of the proposed transformer can be made of magnetic material.
  • FIG. 1 shows an example of the first embodiment of the proposed current transformer, the magnetic circuit of which consists of two ring cores of rectangular cross section.
  • FIG. 2 shows a cross section of a magnetic circuit of a current transformer according to the first embodiment, consisting of two ring cores of rectangular cross section.
  • FIG. 3 shows a cross section of a magnetic core of a current transformer according to the first embodiment, consisting of two semicircular cross-section annular cores.
  • FIG. 4 shows an example of a second embodiment of the proposed current transformer with a hollow fixed annular core with a rectangular outer cross-sectional shape, in which the tape is used as a means of rotation.
  • FIG. 5 shows a cross section of a magnetic core of a current transformer according to a second embodiment of its implementation with a fixed hollow annular core of a rectangular cross-sectional shape.
  • FIG. 6 shows a cross section of a magnetic core of a current transformer according to a second embodiment of its implementation with a fixed hollow annular core with a circular outer cross-sectional shape.
  • FIG. 7 shows an example of the first embodiment of the proposed current transformer, the magnetic circuit of which consists of two ring cores of rectangular cross section, the rotation of which is carried out through the frame window.
  • FIG. 8a shows an example and implementation of a second embodiment of the proposed current transformer, in which a belt with a mechanical drive is used to rotate the ring core, and in FIG. 8.6 is its cross section.
  • FIG. 9 an example of the first embodiment of the proposed current transformer is given, in which the rotation of the ring cores of the magnetic circuit is carried out using a mechanism with a friction roller, and in FIG. 9.6 radial section along the line of contact of the friction roller to the annular cores.
  • FIG. 10a an example of the second embodiment of the proposed current transformer is given, in which the rotation of the annular core of the magnetic circuit is performed using a worm mechanism, and in FIG. 10.6 radial section along the coupling line of the screw with ring cores.
  • a first embodiment of the current transformer contains a magnetic circuit consisting of two identical ring cores 1 and 2, and a rigid frame 3, on which the secondary winding is evenly wound 4.
  • the ring cores 1 and 2 and the frame 3 are made with radial gaps 5, the width of which allows the passage of a current-carrying wire 6, forming the primary winding of the CT.
  • the outer side surface of the annular cores 1 and 2 is made with corrugation 7.
  • the current transformer according to the first embodiment of its execution works as follows.
  • the ring cores 1 and 2 are set to the position when their radial clearances are aligned with the radial clearance of the frame 4.
  • the current-carrying wire 6 of the circuit with the measured current is inserted into the current transformer window and forms its primary winding.
  • the annular cores 1 and 2 of the magnetic circuit are rotated relative to each other for a part of a full revolution, and the optimal situation is when the core clearances are equidistant from each other along the perimeter (circle) of the magnetic circuit.
  • the optimum value of the mutual angle of rotation is 180 °. This angle is necessary to rotate only one core relative to the second and the frame 4, and when each of the cores 1 and 2 is rotated, angles of + 90 0 and - 90 ° are sufficient.
  • the radial gap of each of the ring cores is cross-blocked (shunted) by another core, due to which the gap in the magnetic circuit is reduced in comparison with the initial position to the residual across the entire surface of the core closure.
  • the shape of the annular cores of the magnetic circuit is such that the surface area of their closure is many times greater than the area of their radial section, and the quality of preparation of the surfaces to be bonded provides a minimum residual clearance in the working position.
  • the width of the air gap in the magnetic core decreases from the width ⁇ of the transverse gap 5 to the width of the residual ⁇ between the end surfaces of the annular cores, i.e., hundreds of times.
  • the air gap in the magnetic circuit increases from the cross-sectional area of the annular cores to the area of their end surface. Both of these factors proportionally reduce the magnetic resistance of the magnetic circuit and increase the inductance of the secondary winding.
  • the sensitivity of the transformer secondary winding inductance to the inaccuracy of setting the value of the mutual angle of rotation of the ring cores in the operating position depends on the value of the mutual angle. In the region indicated by its optimal values of this angle, it is not high and it is quite acceptable that it is inaccurate to install it up to 10 degrees.
  • the frame 3 can be prefabricated, for example, consisting of two identical parts with a radial section of a U-shaped.
  • the annular cores 2 and 3 of the magnetic circuit are made with close or equal radial cross-sectional areas, and their shape is selected from the condition of ensuring the maximum closure area of the end parts.
  • the annular cores of the magnetic circuit can have not only a rectangular radial section, as shown in FIG. 2, but also another, for example, oval or semicircular, shown in FIG. 3. Accordingly, the frame 3 has a tubular shape and is assembled from two identical parts with a radial section of a C-shaped. This shape is closer to the optimal one both in terms of the ratio of the closure surface area of the annular cores of the magnetic circuit and their cross-sectional area, as well as in the value of the secondary resistance due to the shorter wire length.
  • Its magnetic circuit consists of a movable annular core 1 of a rectangular shape and a fixed hollow annular core 2, the shape of the inner cavity which repeats the shape of the movable core 1.
  • a secondary winding 4 is wound on a fixed ring core 2.
  • the movable 1 and fixed 2 ring cores of the magnetic circuit are made with a radial clearance 5, the width of which ensures the passage of the current-carrying wire of circuit 6 forming the CT primary winding.
  • a flexible tape 8 is used attached to a portion of its outer side surface. Both ends of the tape 8 are brought out through the air gap 5 to a total length not less than the length of the arc of rotation of the movable ring core 1 at an optimal angle. The ends of the tape, so that they do not interfere with the installation of the CT on the wire with the measured current, as well as in the working position, are attached to the outer surface of the CT, for example, using a tee 9.
  • the current transformer according to the second embodiment of its execution works as follows.
  • the internal dimensions of the hollow annular core 2 are made with a positive tolerance with respect to the dimensions of the movable annular core 1 and enable the latter to rotate around the common axis of the cores.
  • the movable annular core 1 is set relative to the stationary annular core 2 in a position in which their radial clearances are aligned with each other.
  • the current-carrying wire 6 of the circuit with the measured current is introduced into the window of the current transformer and forms its primary winding.
  • the annular core 1 by pulling the short end of the tape 8 is rotated relative to the fixed core 2 around their common axis by a part of a full revolution, and the optimal situation is when the gaps of the ring cores are equidistant from each other along the perimeter (circle) of the magnetic circuit.
  • the optimal angle of rotation is 180 °.
  • the radial clearance of each of the ring cores of the magnetic circuit cross-shunts (i.e. overlaps) by another core, due to which the width ⁇ of the air radial gap 5 in the magnetic core is reduced to the residual ⁇ between the flat surfaces of the end part of the movable ring core 1 and the bottom of the inner cavity of the fixed ring core 2.
  • the air gap in the magnetic circuit increases from the cross-sectional (radial) sectional area of the ring cores to the area of their mating surfaces. In this example, this is at least the area of the end surface of the movable ring core 1.
  • the fixed annular core 2 can be prefabricated, for example, consisting of two identical parts with a U-shaped cross section, as shown in Fig. 5.
  • the annular cores 1 and 2 of the magnetic circuit are made with close or equal radial cross-sectional areas, and their shapes must provide at least one flat contact surface, which is achieved, for example, with a rectangular cross-sectional shape of a movable annular core.
  • the outer cross-sectional shape of the fixed annular core 2 can be either rectangular (see FIG. 5) or rounded, as shown in FIG. 6.
  • the second version of the current transformer can be performed not only with one, but also with two or more movable ring cores.
  • FIG. 7 An example of the first embodiment of the proposed current transformer with a window in the frame is shown in FIG. 7. It contains a magnetic circuit consisting of two identical ring cores 1 and 2, and a rigid frame 3, on which a secondary winding is wound 4.
  • the ring cores 1 and 2 and the frame 3 are made with radial gaps 5, the width of which allows the passage of the current-carrying wire 6, forming the primary winding, and the outer side surface of the annular cores 1 and 2 is made with corrugation 7.
  • a window 10 is made that provides access to the outer side surface of the cores of the magnetic circuit from the side opposite to the radial clearance 5.
  • a particular application of the current transformer of FIG. 7, when bringing it into working position after gripping the current-carrying wire 6 or when removing it, consists in turning the ring cores through the window 10 with a hand or a hand tool, and the possibility of applying a tangential tangential force provides corrugation 7.
  • S is the cross-sectional area of the magnetic cores
  • Sn is the surface area of the cores of the magnetic cores in the working position.
  • this ratio can exceed 10, and when performed according to the second option, and even more so due to the larger equivalent area of the closure of the ring cores in the magnetic circuit.
  • expression (4) in the case of a predominant influence on the magnitude of the inductance of the secondary winding, the residual gap between the ring cores in their working position (at ⁇ ⁇ Tsr / ⁇ ), an increase in the gap gap Sn proportionally reduces its effect on the magnetic resistance of the magnetic circuit.
  • the proposed design achieves a smaller value of the width ⁇ of the residual gap in the working position and ensures its stability when reinstalling the transformer on other current circuits.
  • the closure of the ring cores takes place along their end surfaces, the flatness of which is technologically simple, and parallelities are not impeded by any structural limitations due to the absence of a rigid mutual connection. Therefore, the width ⁇ of the residual gap may be at the level of roughness of the flat end surfaces of the annular cores over the entire area of their closure. This parameter is normalized by manufacturers, for example, with commercially available ferrite cores at a level of 1 ⁇ m, and with special polishing - up to 0.1 ⁇ m.
  • the proposed design of the current transformer provides greater stability of the width of the residual air gap in the working position due to better protection from ingress of dirt and dust on the mating surfaces of the annular cores of the magnetic circuit. This is explained by the isolation of most of the surfaces to be bonded from the external environment, as well as by using a shear sliding motion of the ring cores relative to each other to bring the current transformer to the operating position, in which dirt and dust particles exceed the size of the residual gap width and fall from the environment to the open surface a movable annular core, are cleaned off when it is rotated and remain in the region of the radial clearance.
  • the design allows you to apply additional measures to clean the surface of the movable annular core.
  • the technical result of the proposed solution is to increase the accuracy of measuring alternating current without breaking the current-carrying wire of the electric circuit.
  • the specified technical result is achieved by increasing the inductance of the secondary winding, which is due to a decrease in the width of the residual air gap between the ring cores in the working position, an increase in its area, and also due to the possibility of manufacturing ring cores of the magnetic core from magnetic materials having a large relative magnetic permeability, including including the initial, but not withstanding large mechanical loads both in the manufacture of cores and in designs known output transformers. All these factors make it possible to reduce the amplitude and angular errors of a detachable CT to the error level of current transformers that do not have gaps in the magnetic circuit.
  • the means for bringing the movable annular cores of the magnetic core into operation can be many options: the number of movable annular cores of the magnetic circuit that is provided with the service, the chosen method of access to the movable ring cores, or from the side of the total radial clearance, either from the side of the window in the frame or hollow ring core.
  • the current transformer is not intended for repeated reinstallation, it can be put into operation without any additional devices, as shown for the first embodiment of the device in FIG. 1 and in FIG. 7.
  • the rotation of the movable annular core of the magnetic circuit can also be done manually - by the force applied tangentially to the movable annular core 2 from the side of the transverse gap 5 in FIG. 1 or from the side of the window 10 in the frame 3 in FIG. 7.
  • the outer outer surface of the movable ring core at least at an angle of rotation, can be performed with increased grip with a hand tool or a human hand used for rotation, for example, with corrugation or coating or with a perforated tape glued. It is advisable to have a label or retainer (limiter) for the optimal position of the ring cores in working condition.
  • the rotation of the ring cores of the magnetic circuit both manually and using special rotation mechanisms is possible using flexible tape 7, covering the annular core from the outside and attached to a part of the outer surface of the movable annular core, the ends of which are brought out through the radial clearance 5, as shown in the example of the second embodiment of the proposed current transformer in FIG. 4.
  • the tape can be used to rotate the annular cores of the magnetic circuit and from the side of the window in the frame 3 in the first embodiment of the proposed current transformer (see Fig. 7) or from the side of the window in the hollow annular ring core in its second embodiment.
  • the first ends of the tape are attached to the outer surface of the movable annular core 1 near the poles of the radial clearance 5, and the second ends or its middle part of the tape in the form of a ring are released through the window 10 of the frame 3.
  • the ring core can be rotated either manually or by a mechanism turning.
  • the tape used to rotate the ring cores may be made of magnetic material, for example permalloy.
  • the tape shunts the transverse air gap of the moving magnetic circuit and the effect of decreasing the magnetic resistance of the magnetic circuit is noticeable in the region of small values of the measured current.
  • the effect of the tape made of magnetic material in addition to the above, is to reduce the gap between the side surfaces of the movable 1 and fixed 2 ring cores and it manifests itself in the entire range of measured currents.
  • FIG. 8a and 8.6 show an example of a current transformer according to the second embodiment, in which a rotation mechanism with a flexible tape is used to rotate the movable annular core of the magnetic circuit to the operating position.
  • the current transformer consists of a movable ring core 1 with a rectangular cross-section and a fixed hollow ring core 2 on which the secondary winding 4 is located.
  • a current-carrying wire with a measured current is introduced into the transverse gap 5 of the cores (in Figs. 8, a and 8, 6 (not shown) forming the primary CT winding.
  • a thin flexible tape 7 is attached to the outer (side) surface of the movable annular core 1, for example, mylar, the ends of which are brought out through the radial clearance of the fixed annular core 2.
  • the current transformer is located in a plastic casing-container, consisting of a base 11 and a cover 12 symmetrical to each other and made with a gap matching the gaps 5 of the cores 1 and 2 in their initial state.
  • the tape 7 bends around the cylindrical guides 13, limiting the radius of its bending and reducing friction, tucked into the container in the form of a ring closed around the outer side of the secondary winding 4, and sandwiched between the drive 14 and the pressure 15 rollers.
  • the lateral face of the drive roller 14 protrudes in the window of the drive 16, which allows the user to rotate the drive 7 through the tape 7 clamped between it and the pressure roller 15 to rotate the movable core 1.
  • the terminals of the secondary winding 4 are output to a bipolar socket 17 serving to connect a payload, such as a meter or circuit.
  • a current transformer with a rotation mechanism using a tape operates as follows.
  • the movable annular core 1 is installed relative to the stationary annular core 2 to the position when their radial clearances 5 are aligned with each other.
  • a current-carrying wire 6 of the circuit with a measured current (not shown in Fig. 8) is inserted into the current transformer window and forms its primary winding.
  • the current transformer is brought into operation by turning the drive roller 14, which transfers the rotational force through the tape 7 to the movable ring core 1.
  • the ring core 1 is rotated relative to the fixed core 2 around their common axis by a part of a full revolution, and the position when the radial clearances is optimal ring cores are equidistant from each other along the perimeter (circumference) of the magnetic circuit.
  • the optimal value of the angle of rotation is 180 °.
  • the bipolar socket 17, to which the terminals of the secondary winding 4 are connected, is made with the contacts normally closed until the external load is connected. This prevents saturation of the magnetic circuit and the appearance of a dangerous high voltage on the secondary winding, and also reduces the electromagnetic forces acting on the ring cores of the magnetic circuit when installing and removing a current transformer on a conductor with a current flowing through it.
  • the described rotation mechanism of the movable annular core of the magnetic circuit or the like can be equipped with means for fixing the CT on the wire with the measured current and centering the latter in the magnetic circuit window, made, for example, in the form of a spring clip.
  • the rotation mechanism of the movable annular core of the magnetic circuit using a tape similar to that shown in FIG. 8a and 8.6 can also be applied with the first embodiment of the current transformer of FIG. one.
  • FIG. 9a and 9.6 An example implementation of a rotation mechanism using the friction principle with a current transformer according to the first embodiment is shown in FIG. 9a and 9.6. It contains the elements of a current transformer indicated in FIG.
  • a magnetic core consisting of two identical ring cores 1 and 2, and a rigid frame 3, on which the secondary winding is wound 4.
  • the ring cores 1 and 2 and the frame 3 are made with radial air gaps 5, the width of which allows the passage of a current-carrying wire with a measured current (not shown in FIG. 9) forming the primary winding.
  • the means for turning the ring cores of the magnetic core relative to each other is a friction mechanism using a window 10 in the frame 3.
  • the turning mechanism comprises a shaft 18 with a friction roller 19 mounted thereon, an arm 20 and an elastic band 21. The shaft 18 together with the friction roller 19 are biased in the axial direction to the height of one ring core.
  • the elastic band 21 presses the bracket 20 together with the shaft 18 with the friction roller 19 mounted on it to the outer side surface of one of the ring cores (top in Fig. 9) in the window 10 of the frame 3. Rotating the shaft 18 in its extreme upper position rotates into the working the position of the upper annular core 2.
  • the elastic band 21 allows you to squeeze the bracket 20 together with the shaft 18 and the friction roller 19 mounted on it away from the annular core 2, move the shaft 18 to another extreme (lower) position, press the friction roller 19 to the outer lateral surface of the lower core ring 1, and then execute it turn. In the middle position of the shaft 18, the friction roller 19 allows you to fix the position of the annular cores 1 and 2.
  • the outer lateral surface of the movable ring cores can be specially prepared, for example, by corrugation, coating or labeling of tapes that increase adhesion to the drive roller. It is advisable to have a mark or a latch (restriction) of the optimal position of the ring cores in working condition.
  • a similar implementation mechanism for the rotation of the annular core of the magnetic circuit can be performed using a worm gear.
  • the movable annular core serves as a gear, for which its outer side surface is made with a periodic structure corresponding to the pitch of the screw of the worm gear. This can be, for example, corrugation or glued perforated tape.
  • An example implementation of the worm rotation mechanism is shown in FIG. 10, a and 10.6 for the current transformer of the second embodiment.
  • the current transformer consists of a movable ring core 1 with a rectangular transverse shape a section inserted into a hollow annular core 2, composed of two identical parts with a U-shaped cross section, on which a secondary winding is wound 4.
  • the annular cores 1 and 2 are made with radial air gaps 5, the width of which allows the passage of a current-carrying wire with a measured current (not shown in FIG. 10) forming the primary winding.
  • the hollow annular core 2 is made with a through window 10 on the outer side wall, on the side diametrically opposite to its radial gap 5. Moreover, the turns of the secondary winding 4 do not cover this outer part of the magnetic circuit, leaving free access to the movable annular core 1.
  • the rotary mechanism comprises a bracket 20, an elastic band 21 and a screw 2 2.
  • the outer side surface of the movable annular core 1 is corrugated, similar to the corrugation 7 of the annular cores 1 and 2, shown in Fig.7, with a step corresponding to the step of the screw 22.
  • the elastic band 21 presses the screw 22 against the outer side surface of the movable annular core 1 in the window 10 of the frame 3. Rotating the screw 22 rotates the annular core 1 and fixes it in the working position.
  • the described implementations of the current transformer with friction and worm mechanisms for turning the ring cores of the magnetic circuit are intended mainly for stationary use. Based on them, current transformers for mobile applications related to frequent short-term connection to a current-carrying wire for measuring current and power can also be made.
  • the proposed design of the CT will be useful, at least in the following applications: in once-installed stationary measuring current transformers of electrical installations, including high-voltage ones, in cases where the breaking of a current-carrying wire is not possible or desirable;
  • the proposed current transformer can be used to take power from a current electric circuit without breaking it, for example, as a power source for various devices, including those located under the potential of a high-voltage current-carrying wire.
  • the power supply of the electronic part of current sensors active measuring current transformers, which can also be performed on the basis of the proposed current transformer.
  • the output power of such a power transformer in the operating position will be not less than the power of the transformer without air gap in the magnetic circuit, the cross-sectional area of which is less than the total cross-sectional area of the cores of the magnetic circuit per square core. That is, the maximum power of its load will be at least 50% - with two cores, and 67% - with three cores, of the overall power of the transformer without an air gap with the same total cross-section of the core cores.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transformers For Measuring Instruments (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

Изобретение предназначено для измерения переменного тока без разрыва токонесущего провода электрической цепи. Трансформатор тока содержит первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий, по крайней мере, из двух концентрически совмещенных кольцевых сердечников, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод по части его периметра. По первому варианту сердечники магнитопровода помещены в кольцевой каркас, выполненный с возможностью поворота, по меньшей мере, одного сердечников вокруг их общей геометрической оси. Вторичная обмотка размещена на кольцевом каркасе. Сердечники магнитопровода и кольцевой каркас выполнены с радиальными зазорами, обеспечивающими прохождение токонесущего провода цепи. В трансформаторе тока по второму варианту каркасом служит один из кольцевых сердечников, выполненный в виде полого кольца с возможностью поворота, по меньшей мере, одного из помещенных в него кольцевых сердечников вокруг их общей геометрической оси. Для приведения трансформатора тока в рабочее положение, по меньшей мере, один из сердечников поворачивают на часть полного оборота вокруг их общей геометрической оси.

Description

ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА
БЕЗ РАЗРЫВА ЦЕПИ
(варианты) Область техники
Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и предназначено для измерения переменного тока без разрыва токонесущего провода электрической цепи. Предлагаемые трансформаторы тока (далее ТТ) могут применяться как в стационарном исполнении, так и в переносных (портативных) приборах, например, аналогичных токоизмерительным клещам, для точных измерений, в том числе мощности и энергии переменного тока.
Предшествующий уровень техники
Известен трансформатор тока, содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, разъемный магнитопровод, состоящий из двух сердечников полукольцевой формы, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод по части его периметра. (См. «Method and device for installing and removing a current transformer on and from a current-carrying power line» Патент США N° 6756776, НКИ 324/127; 324/126; 336/212; 336/229, МКИ H01F 38/30). В рабочем состоянии этого трансформатора тока замкнутый кольцевой магнитопровод, охватывающий токонесущий провод с измеряемым током, образуется путем стыковки концевых частей двух сердечников полукольцевой формы. Недостатками таких разъемных трансформаторов тока являются низкая точность, обусловленная влиянием остаточных воздушных зазоров, объективно существующих на обоих стыках сердечников, и узкая область применения из-за необходимости стяжки сердечников при каждой его переустановке.
Известен трансформатор для. измерения тока без разрыва цепи, содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, разъемный кольцевой магнитопровод, состоящий из двух сердечников полукольцевой формы, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод по части его периметра. См. Split core current transformer having an interleaved joint and hinge structure. (Патент США N° 4048605 Current U.S. Class: 336/176 ; 336/217. МКИ H01 F 38/30 (20060101); H01F 27/245 (20060101); H01F 38/28 (20060101); H01F 017/06).
В этом устройстве соединяемые в рабочем состоянии концевые части сердечников магнитопровода выполняются гребенчатыми с глубиной взаимного проникновения, равной половине ширины сердечников. Это несколько увеличивает площадь поверхности их смыкания, а сжатие (стяжка) концевых частей концевых частей сердечников магнитопровода при его приведении в рабочее положение частично уменьшает ширину остаточных воздушных зазоров. Недостатками такого разъемного трансформатора тока являются сложность изготовления сердечников магнитопровода требуемой формы, а также низкая точность при малых значениях тока из-за низкой начальной магнитной проницаемости магнитных материалов, выдерживающих большие механические напряжения при изготовлении сердечников нужной формы и при стяжке их мест смыкания для приведения магнитопровода в рабочее положение. Известны устройства для измерения тока без разрыва цепи, называемые токоизмерительными клещами Дитца и содержащие разъемный магнитопровод, образованный подвижным и неподвижным сердечниками полукольцевой формы, один конец которых соединен общей осью, а вторые концы образуют воздушный зазор для ввода токонесущего провода с измеряемым током, образующего первичной обмотку, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод по части его периметра (см., например, ((Precision split core type current transformer)), CN 2775813 (Y), МКИ H01 F38/30; H01F38/28).
Замыкание кольцевого магнитопровода в рабочем состоянии такого трансформатора тока (ТТ) производится стыковкой вторых концевых частей обоих сердечников полукольцевой формы, для чего их поворачивают вокруг оси, скрепляющей первые концевые части. Недостатком таких трансформаторов тока является низкая точность из-за влияния остаточных воздушных зазоров, объективно существующих на обоих стыках концевых частей сердечников при их смыкании в рабочем положении. Причинами изменения ширины зазора могут быть отсутствие параллельности (перекос) смыкаемых соприкасающихся плоскостей сердечников, по меньшей мере, в одном из стыков сердечников, а также мелкие частицы пыли и грязи, неизбежно попадающие на эти поверхности. Кроме того, в этой конструкции из-за механических напряжений в оси вращения, скрепляющей первые концевые части сердечников магнитопровода, затруднительно применение хрупких магнитных материалов, сохраняющих высокое значение магнитной проницаемости в области низких значений напряженности поля (начальная магнитная проницаемость) и позволяющих обеспечить точность в области малых значений измеряемого первичного тока.
У таких трансформаторов тока площадь смыкания разнимаемых концевых частей сердечников в рабочем стыке невелика и определяется их поперечным сечением, поэтому даже при небольшой ширине остаточный зазор резко увеличивает сопротивление магнитной цепи и ухудшает магнитную связь первичной и вторичной обмоток. Это является причиной увеличения составляющей первичного тока, затрачиваемой на намагничивание и не трансформируемой во вторичную обмотку. Наличие воздушного зазора в магнитопроводе уменьшает индуктивность вторичной обмотки, что при активном характере нагрузки отражается, в первую очередь, на угловой составляющей погрешности трансформатора тока, сильно влияющей на точность измерения электрической мощности и энергии переменного тока.
Угловая составляющая погрешности ТТ определяется выражением: δ = arctg (XM/(RT + RH)), (1) где: Хм = 2яТ-Ьм— индуктивное сопротивление вторичной обмотки ТТ;
RT— активное сопротивление вторичной обмотки ТТ;
RH— активное сопротивление нагрузки ТТ;
LM— индуктивность вторичной обмотки;
f— частота тока первичной обмотки.
Из (1 ) видно, что снижение угловой погрешности возможно как за счет уменьшения активной составляющей сопротивления цепи вторичной обмотки (RT + RH), так и за счет увеличения индуктивного сопротивления вторичной обмотки Хм.
По первому пути идут в так называемых активных трансформаторах тока, используемых в том числе и для измерения тока без разрыва токовой цепи. Известен, например, трансформатор тока, предлагаемый для построения токоизмерительных клещей и содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий из двух сердечников полукольцевой формы, и вторичную обмотку, к выводам которой подключена активная электрическая цепь с отрицательным сопротивлением, равным сопротивлению вторичной обмотки трансформатора (См. Current transformer with reduced resistance. GB -4° 2388914, MKMG01R15/18; H01F27/34).
Активная электрическая цепь с отрицательным сопротивлением широко используется для компенсация сопротивления нагрузки также и неразъемных трансформаторах тока. Это решение в обоих указанных применениях позволяет уменьшить, в том числе, и угловую составляющую их погрешности за счет компенсации части сопротивления нагрузки трансформатора тока, в которую кроме сопротивления полезной нагрузки RH входит также и активное сопротивление вторичной обмотки RT. При этом индуктивность вторичной обмотки не изменяется.
Однако, компенсация сопротивления нагрузки не может быть ни полной— из-за потери устойчивости режима электрической цепи, ни глубокой — из-за большого времени установления режима (колебательность) и необходимости запаса на возможное изменение параметров цепи, и поэтому реализуема только для части активной составляющей цепи вторичной обмотки трансформатора тока. Например, необходим запас на температурные изменения сопротивления медного провода вторичной обмотки RT, составляющего значительную часть всего сопротивления нагрузки вторичной обмотки трансформатора тока. По указанным причинам реальный уровень компенсации активного сопротивления вторичной обмотки ограничен одной декадой. При высоких требованиях к точности разъемных трансформаторов тока такой уровень компенсации при использовании электрической цепи с отрицательным сопротивлением недостаточен по причине низкого значения индуктивности их вторичной обмотки. Эффект от использования такой цепи также недостаточен для устранения погрешности ТТ при малых значениях тока, обусловленной низкой начальной магнитной проницаемостью магнитных материалов, способных выдерживать большие механические напряжения при изготовлении сердечников нужной формы, а также при стяжке мест их смыкания для приведения магнитопровода в рабочее положение.
Если воздушный зазор в кольцевом магнитопроводе отсутствует или его влияние пренебрежимо, то индуктивность вторичной обмотки, определяется выражением:
Ι_Μ = (μ0 · μ· S-W2)/ lcp, (2) где: μ0 = 4 ·π 10 "7— абсолютная магнитная проницаемость;
μ — относительная магнитная проницаемость материала сердечников магнитопровода;
S— сечение сердечников магнитопровода;
W— количество витков вторичной обмотки;
1ср— средняя длина магнитной силовой линии магнитопровода.
Индуктивное сопротивление Хм вторичной обмотки в наибольшей степени (квадратично) зависит от количества витков, но при тех же габаритах магнитопровода только за счет этого параметра существенно уменьшить угловую погрешность трансформатора тока невозможно, поскольку это приводит к возрастанию активного сопротивления вторичной обмотки, пропорциональному увеличению индуктивности вторичной обмотки (из-за увеличения длины и уменьшения сечения провода). Кроме того, на выбор количества витков вторичной обмотки накладывают ограничения требования по уровню ее тока и значению коэффициента трансформации. Размерные параметры магнитопровода (S и 1ср) из-за противоположности их влияния на величину индуктивности вторичной обмотки не дают большой свободы для ее увеличения вследствие чего их, как правило, выбирают исходя из энергетических и конструктивных ограничений. По указанным причинам наиболее эффективным путем получения большого значения индуктивности вторичной обмотки является использование материала магнитопровода с высокой относительной магнитной проницаемостью μ, производимое с учётом доступности материалов, у которых значение μ может превышать 106.
В полной мере использовать эту возможность удается в ТТ, не имеющих воздушного зазора в магнитопроводе. В сочетании с другими мерами, в том числе и компенсацией сопротивления нагрузки ТТ активной цепью с отрицательным сопротивлением, это даёт возможность снизить угловую погрешность до уровня 10~3 град., чего вполне достаточно для большинства приложений, включая и измерение электрической мощности для учета электрической энергии, где точность измерения нормируется в диапазоне трех декад тока. Наличие воздушного радиального зазора в кольцевом магнитопроводе не только снижает индуктивность вторичной обмотки трансформатора тока, но также сильно ограничивает эффективность использования в сердечниках магнитопровода материалов с высокой относительной магнитной проницаемостью, в том числе и начальной, что видно из выражения для индуктивности вторичной обмотки с таким магнитопроводом:
ίΜ = (μ0 ·8·\ν2)/ (Δ + 1ερ/μ), (3) где: Δ— ширина радиального воздушного зазора. Ее значение чаще всего не постоянно для всей поверхности смыкания сердечников магнитопровода, поэтому здесь и далее оно учитывается как эквивалентное (среднее).
Воздушный зазор оказывает преобладающее влияние на индуктивность вторичной обмотки уже при небольших значениях магнитной проницаемости материала сердечников. Например, в магнитопроводе, имеющем среднюю длину магнитной силовой линии магнитопровода 1ср = 0,1 м и ширину воздушного зазора Δ =
0,1 мм, применение материала с μ > 103 становится неэффективным, поскольку не сопровождается увеличением индуктивности вторичной обмотки. С другой стороны, зазоры с шириной Δ < 1ср /μ мало влияют на значение индуктивности вторичной обмотки. В нашем примере при μ = 103 ширина таких зазоров должна составлять менее 30 мкм.
Наименьшее значение ширины Δ остаточного зазора технологически наиболее просто обеспечивается для плоских параллельных поверхностей и в этом случае ее величина ограничена уровнем шероховатости смыкаемых поверхностей. Производители серийно выпускаемых магнитных сердечников обеспечивают значение шероховатости их плоских поверхностей на уровне 1 мкм. Однако, в известных конструкциях ТТ с разъемным магнитопроводом ширина остаточного воздушного зазора превышает указанный уровень в десятки и сотни раз. Причина этого заключается в неизбежной неточности изготовления смыкаемых поверхностей разных концов каждого из сердечников магнитопровода, конструктивно имеющих различную ориентировку в пространстве.
Другой общий недостаток известных конструкций ТТ с разъемным магнитопроводом состоит в низкой защищенности смыкаемых поверхностей сердечников от попадания грязи и пыли, что приводит к дополнительному неконтролируемому многократному увеличению величины остаточного зазора и, соответственно, к снижению индуктивности вторичной обмотки.
Известен трансформатор тока, содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, кольцевой магнитопровод, состоящий из двух концентрически совмещенных кольцевых сердечников, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод по части его периметра. (См. Current transformer. Патент США Jfe 6191673, МКИ H01F27/36; H01F27/38; H01F38/28; H01F38/30; H01F27/34; H01F38/28). Этот трансформатор нельзя использовать без разрыва токонесущего провода электрической цепи. Наиболее близким к заявленной группе изобретений является трансформатор тока, содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий, по крайней мере, из двух кольцевых сердечников, вставленных друг в друга или наложенных друг на друга торцевыми поверхностями, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод по части его периметра. (Пат. РФ N° 2263363, МПК H01F38/30). Однако, этот трансформатор тока также нельзя использовать без разрыва токонесущего провода.
Раскрытие изобретения
В изобретении решается задача повышения точности трансформаторов тока при измерении тока без разрыва токонесущего провода электрической цепи. Эта задача решается за счет того, что в первом варианте предлагаемого трансформатора для измерения тока без разрыва цепи, содержащем первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий, по меньшей мере, из двух совмещенных соосно кольцевых сердечников, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод, введен кольцевой каркас, в котором соосно с ним размещены кольцевые сердечники, вторичная обмотка размещена на кольцевом каркасе, кольцевой каркас выполнен с возможностью поворота, по меньшей мере, одного из кольцевых сердечников вокруг их общей геометрической оси, а кольцевые сердечники магнитопровода и кольцевой каркас выполнены с радиальными зазорами, обеспечивающими прохождение токонесущего провода цепи. По меньшей мере, один из кольцевых сердечников первого варианта предлагаемого трансформатора может быть охвачен лентой, скреплённой с частью поверхности его внешней стороны, при этом концы ленты выведены наружу через радиальный зазор каркаса.
Кольцевой каркас первого варианта предлагаемого трансформатора может быть снабжен окном на его внешней стороне, диаметрально противоположной радиальному зазору. В этом случае, по первой реализации, по меньшей мере, один из кольцевых сердечников охватывается лентой, прикреплённой концами к части поверхности его внешней стороны с обеих сторон радиального зазора, при этом средняя часть ленты в форме кольца выведена наружу через окно каркаса. По второй реализации трансформатор дополнительно снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения валом с фрикционным роликом, причем соединение кронштейна с кольцевым каркасом обеспечивает прижим фрикционного ролика к внешней поверхности кольцевого сердечника в окне каркаса и параллельность их осей вращения.. По третьей реализации трансформатор дополнительно снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения червячным винтом, причем соединение кронштейна с кольцевым каркасом обеспечивает прижим червячного винта в тангенциальном направлении к внешней боковой поверхности кольцевого сердечника в окне каркаса. При этом поверхность внешней стороны кольцевого сердечника выполнена с периодической структурой, соответствующей шагу червячного винта.
Во втором варианте поставленная задача решается за счет того, что в трансформаторе для измерения тока без разрыва цепи, содержащем первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий, по меньшей мере, из двух совмещенных соосно кольцевых сердечников, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод, один из кольцевых сердечников выполнен полым, в нём размещён, по меньшей мере, один внутренний кольцевой сердечник, выполненный с возможностью поворота вокруг их общей геометрической оси, вторичная обмотка размещена на полом кольцевом сердечнике, а кольцевые сердечники магнитопровода выполнены с радиальными зазорами, обеспечивающими прохождение токонесущего провода цепи. По меньшей мере, один внутренний кольцевой сердечник второго варианта предлагаемого трансформатора может быть охвачен с внешней стороны скреплённой с ним лентой, причем концы ленты выведена наружу через радиальный зазор полого кольцевого сердечника. Внешняя сторона полого кольцевого сердечника второго варианта предлагаемого трансформатора может быть снабжена окном со стороны, диаметрально противоположной его радиальному зазору. В этом случае, по первой реализации, по меньшей мере, один внутренний кольцевой сердечник охватывается лентой, прикреплённой концами к поверхности его внешней стороны с обеих сторон радиального зазора, причем средняя часть ленты в форме кольца выведена наружу через окно полого кольцевого сердечника. По второй реализации трансформатор дополнительно снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения валом с фрикционным роликом, причем соединение кронштейна с полым кольцевым сердечником обеспечивает прижим фрикционного ролика к внешней боковой поверхности внутреннего кольцевого сердечника в окне каркаса при параллельности их осей вращения. По третьей реализации трансформатор дополнительно снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения червячным винтом, причем соединение кронштейна с полым кольцевым сердечником обеспечивает прижим червячного винта в тангенциальном направлении к внешней боковой поверхности внутреннего кольцевого сердечника в окне полого кольцевого сердечника. При этом поверхность внешней стороны кольцевого сердечника выполнена с периодической структурой, соответствующей шагу червячного винта. Лента, используемая для поворота кольцевых сердечников в первом и втором вариантах предлагаемого трансформатора, может быть выполнена из магнитного материала.
Краткое описание фигур чертежей
На фиг. 1 приведен пример выполнения первого варианта предлагаемого трансформатора тока, магнитопровод которого состоит из двух кольцевых сердечников прямоугольного сечения.
На фиг. 2 показано поперечное сечение магнитопровода трансформатора тока по первому варианту, состоящего из двух кольцевых сердечников прямоугольного сечения. На фиг. 3 показано поперечное сечение магнитопровода трансформатора тока по первому варианту, состоящего из двух кольцевых сердечников полукруглого сечения. На фиг. 4 приведен пример выполнения второго варианта предлагаемого трансформатора тока с полым неподвижным кольцевым сердечником прямоугольной наружной формой поперечного сечения, в котором в качестве средства поворота служит лента. На фиг. 5 показано поперечное сечение магнитопровода трансформатора тока по второму варианту его выполнения с неподвижным полым кольцевым сердечником прямоугольной формой поперечного сечения.
На фиг. 6 показано поперечное сечение магнитопровода трансформатора тока по второму варианту его выполнения с неподвижным полым кольцевым сердечником круглой наружной формой поперечного сечения.
На фиг. 7 приведен пример выполнения первого варианта предлагаемого трансформатора тока, магнитопровод которого состоит из двух кольцевых сердечников прямоугольного сечения, поворот которых производится через окно каркаса.
На фиг. 8,а показан пример и выполнения второго варианта предлагаемого трансформатора тока, в котором для поворота кольцевого сердечника используется лента с механическим приводом, а на фиг. 8,6 его поперечный разрез.
На фиг. 9,а приведен пример выполнения первого варианта предлагаемого трансформатора тока, в котором поворот кольцевых сердечников магнитопровода производится с помощью механизма с фрикционным роликом, а на фиг. 9,6 радиальный разрез по линии прилегания фрикционного ролика к кольцевым сердечникам.
На фиг. 10,а приведен пример выполнения второго варианта предлагаемого трансформатора тока, в котором поворот кольцевого сердечника магнитопровода производится с помощью червячного механизма, а на фиг. 10,6 радиальный разрез по линии сцепления винта с кольцевыми сердечниками.
Примеры осуществления изобретения
Первый вариант предлагаемого трансформатора тока, выполнение которого показано на фиг. 1, содержит магнитопровод, состоящий из двух одинаковых кольцевых сердечников 1 и 2, и жесткий каркас 3, на который равномерно намотана вторичная обмотка 4. Кольцевые сердечники 1 и 2 и каркас 3 выполнены с радиальными зазорами 5, ширина которых обеспечивает прохождение токонесущего провода 6, образующего первичную обмотку ТТ. Внешняя боковая поверхность кольцевых сердечников 1 и 2 выполнена с рифлением 7.
Трансформатор тока по первому варианту его выполнения работает следующим образом. В исходном состоянии перед подключением к токоведущему проводу кольцевые сердечники 1 и 2 устанавливаются в положение, когда их радиальные зазоры совмещены с радиальным зазором каркаса 4. Через этот общий радиальный зазор 5 токоведущий провод 6 цепи с измеряемым током вводится в окно трансформатора тока и образует его первичную обмотку. Для приведения трансформатора в рабочее положение кольцевые сердечники 1 и 2 магнитопровода поворачивают друг относительно друга на часть полного оборота, причем оптимальным является положение, когда зазоры сердечников равноудалены друг от друга по периметру (окружности) магнитопровода. Для конструкции с двумя кольцевыми сердечниками оптимальным значением взаимного угла поворота является 180°. Такой угол необходим для поворота только одного сердечника относительно второго и каркаса 4, а при повороте каждого из сердечников 1 и 2 достаточны углы, соответственно, + 90 0 и - 90 °.
В рабочем положении радиальный зазор каждого из кольцевых сердечников перекрестно перекрывается (шунтируется) другим сердечником, за счет чего зазор в магнитной цепи уменьшается в сравнении с исходным положением до остаточного по всей поверхности смыкания сердечников. Форма кольцевых сердечников магнитопровода выполняется такой, чтобы площадь поверхности их смыкания многократно превышала площадь их радиального сечения, а качество подготовки смыкаемых поверхностей обеспечивало минимальный остаточный зазор в рабочем положении. Эти требования удовлетворяются при плоской форме смыкаемых поверхностей кольцевых сердечников, например, при прямоугольной (фиг. 2) или полукруглой (фиг. 3) форме радиального сечения подвижных кольцевых сердечников 2 и 3, плоские торцевые соприкасающиеся поверхности которых просто выполнить с низким уровнем шероховатости, определяющим ширину остаточного воздушного зазора между кольцевыми сердечниками магнитопровода.
При переходе от исходного положения к рабочему ширина воздушного зазора в магнитопроводе уменьшается от ширины Δ поперечного зазора 5 до ширины остаточного Δο между торцевыми поверхностями кольцевых сердечников, то есть в сотни раз. В то же время площадь воздушного зазора в магнитной цепи возрастает от площади поперечного сечения кольцевых сердечников до площади их торцевой поверхности. Оба этих фактора пропорционально снижают магнитное сопротивление магнитопровода и увеличивают индуктивность вторичной обмотки.
Чувствительность индуктивности вторичной обмотки трансформатора к неточности установки значения взаимного угла поворота кольцевых сердечников в рабочее положение зависит от значения взаимного угла. В области указанных его оптимальных значений этого угла она невысока и вполне допустимой является неточность установки его до 10 град.
Каркас 3 может быть выполнен сборным, например, состоящим из двух одинаковых частей с радиальным сечением П-образной формы. Кольцевые сердечники 2 и 3 магнитопровода выполняются с близкими или равными площадями радиальных сечений, а их форма выбирается из условия обеспечения максимальной площади смыкания торцевых частей.
Кольцевые сердечники магнитопровода могут иметь не только с прямоугольную форму радиального сечения, как это показано на фиг. 2, но и другую, например, овальную или полукруглую, показанную на фиг. 3. Соответственно, каркас 3 имеет трубчатою форму и собирается из двух одинаковых частей с радиальным сечением С- образной формы. Такая форма ближе к оптимальной как по соотношению площади поверхности смыкания кольцевых сердечников магнитопровода и площади их поперечного сечения, так и по значению активного сопротивления вторичной обмотки из-за меньшей длины провода.
Средством поворота кольцевых сердечников 1 и 2 магнитопровода друг относительно друга в примере выполнения устройства по фиг. 1 служит рифление 7 их боковой поверхности, позволяющее рукой или ручным инструментом приводить ТТ в рабочее положение при установке ТТ на токонесущий провод 6, и, при необходимости, демонтировать. При этом для доступа к боковой поверхности кольцевых сердечников в исходном состоянии радиальные зазоры каркаса 3 и располагаемая на нем обмотка 4 с внешней наружной стороны выполняются большей величины, чем радиальные зазоры кольцевых сердечников магнитопровода. Пример выполнения трансформатора тока по второму варианту показан на фиг.
4. Его магнитопровод состоит из подвижного кольцевого сердечника 1 прямоугольной формы и из неподвижного полого кольцевого сердечника 2, форма внутренней полости которого повторяет форму подвижного сердечника 1. На неподвижный кольцевой сердечник 2 намотана вторичная обмотка 4. Подвижный 1 и неподвижный 2 кольцевые сердечники магнитопровода выполнены с радиальным зазором 5, ширина которого обеспечивает прохождение токонесущего провода цепи 6, образующего первичную обмотку ТТ.
Для поворота подвижного кольцевого сердечника 1 магнитопровода в примере выполнения устройства по фиг. 4 используется гибкая лента 8, прикрепленная к части его внешней боковой поверхности. Оба конца ленты 8 выведены наружу через воздушный зазор 5 на суммарную длину, не меньшую длины дуги поворота подвижного кольцевого сердечника 1 на оптимальный угол. Концы ленты, чтобы они не мешали при установке ТТ на провод с измеряемым током, а также в рабочем положении, прикрепляются к наружной поверхности ТТ, например, с помощью ворсяной застежки 9.
Трансформатор тока по второму варианту его выполнения работает следующим образом.
Внутренние размеры полого кольцевого сердечника 2 выполнены с положительным допуском относительно размеров подвижного кольцевого сердечника 1 и обеспечивают возможность поворота последнего вокруг общей оси сердечников. В исходном состоянии перед подключением к токоведущему проводу подвижный кольцевой сердечник 1 устанавливают относительно неподвижного кольцевого сердечника 2 в положение, при котором их радиальные зазоры совмещены друг с другом. Через этот общий радиальный зазор 5 токоведущий провод 6 цепи с измеряемым током вводится в окно трансформатора тока и образует его первичную обмотку. Для приведения трансформатора в рабочее положение кольцевой сердечник 1 путем вытягивания короткого конца ленты 8 поворачивают относительно неподвижного сердечника 2 вокруг их общей оси на часть полного оборота, причем оптимальным является положение, когда зазоры кольцевых сердечников равноудалены друг от друга по периметру (окружности) магнитопровода. Для описываемой конструкции с одним неподвижным кольцевым сердечником оптимальным значением угла поворота является 180°.
При переходе от исходного положения к рабочему радиальный зазор каждого из кольцевых сердечников магнитопровода перекрестно шунтируется (т. е. перекрывается) другим сердечником, за счет чего ширина Δ воздушного радиального зазора 5 в магнитопроводе уменьшается до остаточного Δο между плоскими поверхностями торцевой части подвижного кольцевого сердечника 1 и дном внутренней полости неподвижного кольцевого сердечника 2. В то же время площадь воздушного зазора в магнитной цепи возрастает от площади поперечного (радиального) сечения кольцевых сердечников до площади их смыкаемых поверхностей. В рассматриваемом примере это, по меньшей мере, площадь торцевой поверхности подвижного кольцевого сердечника 1. Кроме того, в уменьшении магнитного сопротивления участвуют и три другие сопрягаемые поверхности подвижного 1 и неподвижного 2 кольцевых сердечников, хотя и с большей величиной остаточных воздушных зазоров, необходимых для обеспечения подвижности кольцевого сердечника 1. В целом, указанные факторы в сотни раз снижают магнитное сопротивление магнитопровода в рабочем положении по отношению к исходному и, соответственно, увеличивают индуктивность вторичной обмотки. Неподвижный кольцевой сердечник 2 может быть выполнен сборным, например, состоящим из двух одинаковых частей с поперечным сечением П-образной формы, что показано на фиг 5. Кольцевые сердечники 1 и 2 магнитопровода выполняются с близкими или равными площадями радиальных сечений, а их формы должны обеспечивать, по меньшей мере, одну плоскую поверхность смыкания, что достигается, например, при прямоугольной форме поперечного сечения подвижного кольцевого сердечника. При этом наружная форма поперечного сечения неподвижного кольцевого сердечника 2 может быть как прямоугольной (см. фиг 5), так и закругленной, как это показано на фиг. 6.
Второй вариант трансформатора тока, так же как и первый, может выполняться не только с одним, но и с двумя и более подвижными кольцевыми сердечниками.
Пример выполнения первого варианта предлагаемого трансформатора тока с окном в каркасе показан на фиг. 7. Он содержит магнитопровод, состоящий из двух одинаковых кольцевых сердечников 1 и 2, и жесткий каркас 3, на который намотана вторичная обмотка 4. Кольцевые сердечники 1 и 2 и каркас 3 выполнены с радиальными зазорами 5, ширина которых обеспечивает прохождение токонесущего провода 6, образующего первичную обмотку, а внешняя боковая поверхность кольцевых сердечников 1 и 2 выполнена с рифлением 7. В кольцевом каркасе 3 выполнено окно 10, обеспечивающее доступ к внешней боковой поверхности сердечников магнитопровода со стороны, противоположной радиальному зазору 5.
Особенность применения исполнения трансформатора тока по фиг. 7 при приведении его в рабочее положение после охвата токонесущего провода 6 или при снятии с него состоит в том, что поворот кольцевых сердечников производится через окно 10 рукой или ручным инструментом, причем возможность приложения вращающей тангенциальной силы обеспечивает рифление 7.
Трансформаторы тока обоих вариантов исполнения могут выполняться с формой радиального сечения кольцевых сердечников магнитопровода, отличной от прямоугольной или круглой. Для достижения наименьшего значения эквивалентного зазора между кольцевыми сердечниками магнитопровода в рабочем положении и, соответственно, получения большего значения индуктивности вторичной обмотки, целесообразно, чтобы они соприкасались друг с другом плоскими поверхностями, что, в отличие от других возможных форм, наиболее просто обеспечивает наименьшее значение ширины Δο остаточного зазора— на уровне шероховатости по всей площади соприкосновения сердечников.
Преимущества предлагаемого технического решения в сравнении с известными трансформаторами тока с разъемным магнитопроводом, применяемыми, например, в токоизмерительных клещах Дитца и использующими смыкание двух полукольцевых сердечников, видны из выражения, описывающего значение индуктивности вторичной обмотки в рабочем положении:
LM = (μ0 S · W2)/ 2(Δο · S/Sn + lcp /μ), (4) где: S — площадь поперечного сечения магнитопроводов, Sn — площадь поверхности смыкания сердечников магнитопровода в рабочем положении. Во-первых, как видно из сравнения формул (3) и (4), в предлагаемой конструкции площадь остаточного зазора между сердечниками магнитопровода в рабочем положении превышает площадь радиального сечения магнитопровода в Sn/S раз. Для двух сердечников прямоугольного или полукруглого сечения это соотношение может превысить 10, а при выполнении по второму варианту и более того— за счет большей эквивалентной площади смыкания кольцевых сердечников в магнитопроводе. Как следует из выражения (4), в случае преобладающего влияния на величину индуктивности вторичной обмотки остаточного зазора между кольцевыми сердечниками в их рабочем положении (при Δ < Цр/μ), увеличение площади зазора Sn пропорционально снижает его влияние на величину магнитного сопротивления магнитопровода.
Во-вторых, у предлагаемой конструкции достигается меньшее значение ширины Δο остаточного зазора в рабочем положении и обеспечивается его стабильность при переустановке трансформатора на другие цепи тока. Смыкание кольцевых сердечников происходит по их торцевым поверхностям, плоскостность которых обеспечивается технологически просто, а параллельности не препятствуют какие-либо конструктивные ограничения в силу отсутствия жесткого взаимного соединения. Поэтому ширина Δο остаточного зазора может находиться на уровне шероховатости плоских торцевых поверхностей кольцевых сердечников по всей площади их смыкания. Этот параметр нормируется изготовителями, например, у серийно выпускаемых ферритовых сердечников на уровне 1 мкм, а при специальной полировке— до 0,1 мкм.
В-третьих, предлагаемая конструкция трансформатора тока обеспечивает большую стабильность ширины остаточного воздушного зазора в рабочем положении в силу лучшей защищенности от попадания грязи и пыли на смыкаемые поверхности кольцевых сердечников магнитопровода. Объясняется это изолированностью большей части смыкаемых поверхностей от внешней среды, а также использованием для приведения трансформатора тока в рабочее положение сдвигового скользящего движения кольцевых сердечников относительно друг друга, при котором частицы грязи и пыли, превышающие размером ширину остаточного зазора и попавшие из внешней среды на открытую поверхность подвижного кольцевого сердечника, счищаются при его повороте и остаются в области радиального зазора. Кроме того, конструкция позволяет применить и дополнительные меры очистки поверхности подвижного кольцевого сердечника.
В-четвертых, действие перечисленных выше факторов, обеспечивающих снижение эквивалентного (с учетом его площади) остаточного зазора между кольцевыми сердечниками в рабочем состоянии, делает возможным и целесообразным применять для выполнения магнитопровода материалы, имеющие высокую магнитную проницаемость в широком диапазоне изменения напряженности магнитного поля (измеряемого тока) и низкие потери на перемагничивание. При этом пропорционально увеличению магнитной проницаемости материала магнитопровода уменьшается часть тока первичной обмотки, затрачиваемая на его намагничивание и не трансформируемая во вторичную обмотку, и, соответственно, уменьшается погрешность в широком диапазоне изменения измеряемого тока. При ширине остаточного зазора между кольцевыми сердечниками на уровне 1 мкм и длине их средней силовой линии 1ср более 0,1 м могут эффективно использоваться материалы с относительной магнитной проницаемостью μ = 105 и более. Это преимущество предлагаемого ТТ подкрепляется возможностью изготовления магнитопровода из хрупких магнитных материалов, обеспечивающих перечисленные выше свойства, например, на основе порошков (ферриты) или аморфных нанокристаллических сплавов, в то время, как в известных конструкциях с разъемным магнитопроводом это не является возможным из-за механических напряжений как на этапе изготовления, так и в самой конструкции— в оси вращения, связывающей концевые части кольцевых сердечников.
В предлагаемом трансформаторе тока нет никаких ограничений для применения других известных решений по дополнительному снижению погрешностей, в частности, компенсацией нагрузки (сопротивлений вторичной обмотки и цепи нагрузки) активной цепью с отрицательным сопротивлением.
Таким образом, технический результат предлагаемого решения заключается в повышении точности измерения переменного тока без разрыва токонесущего провода электрической цепи. Указанный технический результат достигается за счет увеличения индуктивности вторичной обмотки, что обусловлено уменьшением ширины остаточного воздушного зазора между кольцевыми сердечниками в рабочем положении, увеличением его площади, а также за счет возможности изготовления кольцевых сердечников магнитопровода из магнитных материалов, имеющих большую относительной магнитную проницаемость, в том числе и начальную, но не выдерживающих больших механических нагрузок как при их изготовлении сердечников, так и в конструкциях известных трансформаторов. Все указанные факторы позволяют снизить амплитудную и угловую погрешности разъемного ТТ до уровня погрешности трансформаторов тока, не имеющих зазоров в магнитопроводе. То есть, в сочетании с известной и используемой в обеих разновидностях ТТ компенсацией сопротивления нагрузки ТТ с помощью активной электрической цепи с отрицательным сопротивлением возможно снижение угловой погрешности до уровня 10"3 град. Приведение в рабочее положение предлагаемого трансформатора тока в обоих вариантах его выполнения производится поворотом кольцевых сердечников магнитопровода друг относительно друга вокруг их общей геометрической оси. При этом достигаемый технический результат (уровень погрешности трансформатора тока) не зависит от того, какими средствами выполняется поворот кольцевых сердечников.
Вариантов выполнения средства для приведения подвижных кольцевых сердечников магнитопровода в рабочее положение может быть много и их реализация зависит от многих факторов: количества подвижных кольцевых сердечников магнитопровода, обеспечиваемого при этом сервиса, от выбранного способа доступа к подвижным кольцевым сердечникам— либо со стороны общего радиального зазора, либо со стороны окна в каркасе или полом кольцевом сердечнике.
В простейшем случае, если трансформатор тока не предназначен для многократной переустановки, он может быть приведен в рабочее положение без каких- либо дополнительных приспособлений, как это показано для первого варианта устройства на фиг. 1 и на фиг. 7. Поворот подвижного кольцевого сердечника магнитопровода может быть произведен и вручную — усилием, прилагаемым по касательной к подвижному кольцевому сердечнику 2 со стороны поперечного зазора 5 на фиг. 1 или со стороны окна 10 в каркасе 3 на фиг. 7. Внешняя наружная поверхность подвижного кольцевого сердечника, по крайней мере, на угол его поворота может выполняться с повышенным сцеплением с используемым для вращения ручным инструментом или рукой человека, например, с рифлением или покрытием или наклеенной перфорированной лентой. Целесообразно наличие метки или фиксатора (ограничителя) оптимального положения кольцевых сердечников в рабочем состоянии.
Кроме того, в некоторых условиях применения возможно использование самоустановки кольцевых сердечников в рабочее положение - с помощью электромагнитной силы, действующей на сердечники магнитопровода и создаваемой током первичной обмотки. Эта сила действует в сторону взаимного положения кольцевых сердечников, соответствующего минимальному магнитному сопротивлению магнитопровода и, соответственно, максимальному значению индуктивности вторичной обмотки.
Поворот кольцевых сердечников магнитопровода как вручную, так и с помощью специальных механизмов поворота возможен с использованием гибкой ленты 7, охватывающей кольцевой сердечник с внешней стороны и прикрепленной к части внешней поверхности подвижного кольцевого сердечника, концы которой выведены наружу через радиальный зазор 5, как показано на примере реализации второго варианта предлагаемого трансформатора тока на фиг. 4. Лента может быть применена для поворота кольцевых сердечников магнитопровода и со стороны окна в каркасе 3 в первом варианте предлагаемого трансформатора тока (см. фиг. 7) или со стороны окна в полом кольцевого кольцевом сердечнике в его втором варианте. При этом первые концы ленты крепятся к внешней поверхности подвижного кольцевого сердечника 1 вблизи полюсов радиального зазора 5, а вторые концы или ее средняя часть ленты в виде кольца выпускаются через окно 10 каркаса 3. В таком виде возможен поворот кольцевого сердечника как вручную, так и механизмом поворота.
Вместо ленты, используемой для поворота кольцевых сердечников, может быть использовано и другое средство, например, шнур круглого или другого поперечного сечения, причем в этом случае на внешней наружной поверхности подвижного кольцевого сердечника для шнура целесообразно выполнение специальной канавки.
Лента, используемая для поворота кольцевых сердечников, может быть выполнена из магнитного материала, например, пермаллоя. В первом варианте выполнения трансформатора тока лента шунтирует поперечный воздушный зазор подвижного магнитопровода и эффект уменьшения магнитного сопротивления магнитопровода заметен в области малых значений измеряемого тока. Во втором варианте выполнения трансформатора тока эффект выполнения ленты из магнитного материала, кроме названного, заключается в уменьшении зазора между боковыми поверхностями подвижного 1 и неподвижного 2 кольцевых сердечников и проявляется он во всем диапазоне измеряемых токов. Для приложений, связанных с частым кратковременным подключением трансформатора тока к токонесущему проводу с измеряемым током и последующим отключением, для поворота кольцевых сердечников могут использоваться различные варианты механизмов поворота, позволяющие выполнять эти операции с тем же удобством, как и в широко распространенных токовых клещах Дитца. На фиг. 8,а и 8,6 показан пример выполнения трансформатора тока по второму варианту, в котором для поворота подвижного кольцевого сердечника магнитопровода в рабочее положение используется механизм поворота с гибкой лентой. Магнитопровод трансформатора тока состоит из подвижного кольцевого сердечника 1 с поперечным сечением прямоугольной формы и из неподвижного полого кольцевого сердечника 2, на котором расположена вторичная обмотка 4. В поперечный зазор 5 сердечников вводится токонесущий, провод с измеряемым током (на фиг. 8,а и 8,6 не показан), образующий первичную обмотку ТТ. К внешней (боковой) поверхности подвижного кольцевого сердечника 1 прикреплена тонкая гибкая лента 7, например, лавсановая, концы которой выведены наружу через радиальный зазор неподвижного кольцевого сердечника 2.
Трансформатор тока расположен в пластмассовом корпусе-контейнере, состоящего из симметричных между собой основания 11 и крышки 12 и выполненного с зазором, совпадающим с зазорами 5 сердечников 1 и 2 в их исходном состоянии.
Лента 7 огибает цилиндрические направляющие 13, ограничивающие радиус ее изгиба и снижающие трение, заправлена внутрь контейнера в виде кольца, замкнутого вокруг внешней стороны вторичной обмотки 4, и зажата между приводным 14 и прижимным 15 роликами.
Боковая грань приводного ролика 14 выступает в окне привода 16, что позволяет пользователю, прокручивая приводной ролик 14, передавать вращающее усилие через зажатую между ним и прижимным роликом 15 ленту 7 для поворота подвижного сердечника 1. Выводы вторичной обмотки 4 выведены на двухполюсное гнездо 17, служащее для подключения полезной нагрузки, например, измерительного прибора или схемы.
Трансформатор тока с механизмом поворота с использованием ленты работает следующим образом. В исходном состоянии перед подключением к токоведущему проводу подвижный кольцевой сердечник 1 устанавливается относительно неподвижного кольцевого сердечника 2 в положение, когда их радиальные зазоры 5 совмещены друг с другом. Через этот общий радиальный зазор 5 токоведущий провод 6 цепи с измеряемым током (на фиг.8 не показан) вводится в окно трансформатора тока и образует его первичную обмотку. Трансформатор тока приводится в рабочее положение поворотом приводного ролика 14, который через ленту 7 передает вращающее усилие подвижному кольцевому сердечнику 1. Кольцевой сердечник 1 поворачивают относительно неподвижного сердечника 2 вокруг их общей оси на часть полного оборота, причем оптимальным является положение, когда радиальные зазоры кольцевых сердечников равноудалены друг от друга по периметру (окружности) магнитопровода. Для описываемой конструкции с одним подвижным кольцевым сердечником оптимальным значением угла поворота является 180°.
Двухполюсное гнездо 17, к которому подключены выводы вторичной обмотки 4, выполняют с нормально замкнутыми до подключения внешней нагрузки контактами. Это предотвращает насыщение магнитопровода и появление на вторичной обмотке опасного высокого напряжения, а также уменьшает электромагнитные силы, действующие на кольцевые сердечники магнитопровода при установке и снятии трансформатора тока на проводник с протекающим в нем током. Описанный механизм поворота подвижного кольцевого сердечника магнитопровода или ему аналогичный может быть снабжен средством фиксации ТТ на проводе с измеряемым током и центрирования последнего в окне магнитопровода, выполненным, например, в виде пружинной прищепки.
Механизм поворота подвижного кольцевого сердечника магнитопровода с использованием ленты, аналогичный показанному на фиг. 8,а и 8,6, может также применен и с первым вариантом выполнения трансформатором тока по фиг. 1.
Аналогичные механизмы поворота, использующие ленту, скрепленную с подвижным кольцевым сердечником и охватывающую с его внешней стороны, могут быть применены и с трансформатором тока, у которых доступ к кольцевым сердечникам магнитопровода обеспечен через окно каркаса (для первого варианта трансформатора) или через окно полого кольцевого сердечника (для второго варианта трансформатора). Такое исполнение позволяет применять механизмы, создающие вращающий момент для поворота подвижного кольцевого сердечника за счет сцепления с внешней поверхностью кольцевого сердечника. Пример реализации механизма поворота, использующего фрикционный принцип с трансформатором тока по первому варианту его выполнения, показан на фиг. 9,а и 9,6. Он содержит элементы трансформатора тока, указанные на фиг. 7: магнитопровод, состоящий из двух одинаковых кольцевых сердечников 1 и 2, и жесткий каркас 3, на который намотана вторичная обмотка 4. Кольцевые сердечники 1 и 2 и каркас 3 выполнены с радиальными воздушными зазорами 5, ширина которых обеспечивает прохождение токонесущего провода с измеряемым током (на фиг. 9 не показан), образующего первичную обмотку. Средством для поворота кольцевых сердечников магнитопровода друг относительно друга служит фрикционный механизм, использующий окно 10 в каркасе 3. Поворотный механизм содержит вал 18 с насаженным на него фрикционным роликом 19, кронштейн 20 и эластичный бандаж 21. Вал 18 вместе с фрикционным роликом 19 имеют возможность смещения в осевом направлении на высоту одного кольцевого сердечника. Эластичный бандаж 21 прижимает кронштейн 20 вместе с валом 18 с насаженным на него фрикционным роликом 19 к внешней боковой поверхности одного из кольцевых сердечников (верхнего на фиг. 9) в окне 10 каркаса 3. Вращением вала 18 в его крайнем верхнем положении осуществляется поворот в рабочее положение верхнего кольцевого сердечника 2. Эластичный бандаж 21 позволяет отжать кронштейн 20 вместе с валом 18 и насаженным на нем фрикционным роликом 19 в сторону от кольцевого сердечника 2, перевести вал 18 в другое крайнее (нижнее) положение, прижать фрикционный ролик 19 к внешней боковой поверхности нижнего кольцевого сердечника 1 , после чего выполнить его поворот. В среднем положении вала 18 фрикционный ролик 19 позволяет фиксировать положение кольцевых сердечников 1 и 2.
Для обеспечения работоспособности при приложении большего вращающего усилия внешняя боковая поверхность подвижных кольцевых сердечников может быть специально подготовлена, например, рифлением, нанесением покрытия или наклейкой лент, увеличивающих сцепление с роликом привода. Целесообразно наличие метки или фиксатора (ограничения) оптимального положения кольцевых сердечников в рабочем состоянии.
Близкий по реализации механизм поворота кольцевого сердечника магнитопровода может быть выполнен с использованием червячной передачи. При этом зубчатым колесом служит подвижный кольцевой сердечник, для чего его внешняя боковая поверхность выполняется с периодической структурой, соответствующей шагу винта червячной передачи. Это могут быть, например, рифление или наклеенная перфорированная лента. Пример реализации червячного механизма поворота показан на фиг. 10,а и 10,6 для трансформатора тока второго варианта выполнения. Трансформатор тока состоит из подвижного кольцевого сердечника 1 с прямоугольной формой поперечного сечения, вставленного внутрь полого кольцевого сердечника 2, составленного из двух одинаковых частей с поперечным сечением П-образной формы, на который намотана вторичная обмотка 4. Кольцевые сердечники 1 и 2 выполнены с радиальными воздушными зазорами 5, ширина которых обеспечивает прохождение токонесущего провода с измеряемым током (на фиг. 10 не показан), образующего первичную обмотку. Полый кольцевой сердечник 2 выполнен со сквозным окном 10 на внешней боковой стенке, со стороны, диаметрально противоположной его радиальному зазору 5. При этом витки вторичной обмотки 4 не охватывают эту наружную часть магнитопровода, оставляя свободным доступ к подвижному кольцевому сердечнику 1. Средством для поворота кольцевых сердечников магнитопровода друг относительно друга служит червячный поворотный механизм, использующий окно 10 в полом кольцевом сердечнике 2. Поворотный механизм содержит кронштейн 20, эластичный бандаж 21 и винт 22. Внешняя боковая поверхность подвижного кольцевого сердечника 1 выполнена рифленой, аналогично рифлению 7 кольцевых сердечников 1 и 2, показанному на фиг.7, с шагом, соответствующим шагу винта 22.
Эластичный бандаж 21 прижимает винт 22 к внешней боковой поверхности подвижного кольцевого сердечника 1 в окне 10 каркаса 3. Вращением винта 22 осуществляется поворот кольцевого сердечника 1 и его фиксация в рабочем положении. Описанные реализации трансформатора тока с фрикционным и червячным механизмами поворота кольцевых сердечников магнитопровода предполагаются, преимущественно, для стационарного применения. На их основе также могут быть выполнены трансформаторы тока для мобильных приложений, связанных с частым кратковременным подключением к токонесущему проводу для измерения тока и мощности.
Экспериментально проверены ТТ, выполненные по первому варианту с магнитопроводом из двух одинаковых кольцевых ферритовых сердечников квадратного поперечного сечения и радиальным зазором, ширина которого в исходном состоянии составила 12 % от 1ср— средней длины магнитной силовой линии. Для поворота кольцевых сердечников использовались лавсановая лента и фрикционный механизм. Примененные при проверке кольцевые сердечники не были оптимальными по форме поперечного сечения (предпочтительней прямоугольная с высотой 0,7 от радиальной ширины), тем не менее, значение индуктивности вторичной обмотки в рабочем положении практически совпало (отличие не более, чем 5 %) с индуктивностью обмотки с тем же количеством витков на магнитопроводе из одного такого же сердечника без воздушного зазора. Разброс значений индуктивности вторичной обмотки ТТ при многократном переводе кольцевых сердечников из исходного состояния в рабочее не превысил 3 % (не следует путать этот параметр с погрешностью ТТ). То есть, испытанные трансформаторы тока на двух сердечниках с радиальным зазором шириной 0, 12* 1ср эквивалентны трансформатору на одном сердечнике без воздушного зазора по значению индуктивности вторичной обмотки и, соответственно, по значению погрешности, включая и угловую составляющую.
Промышленная применимость
В силу приведенных выше преимуществ предлагаемая конструкция ТТ будет полезна, как минимум, в следующих применениях: в однократно устанавливаемых стационарных измерительных трансформаторах тока электроустановок, в том числе высоковольтных, в случаях, когда разрыв токонесущего провода не возможен или не желателен;
- в стационарных приборах контроля и учета электропотребления, когда их установка без разрыва токонесущего провода не возможна или не желательна по экономическим соображениям; - в портативных измерительных приборах для оперативных измерений, аналогичных токоизмерительным клещам, с повышенными требованиями к точности измерений, в частности, мощности и энергии переменного тока. Конструктивно это могут быть либо выносные датчики тока, либо они могут совмещаться с измерительной частью; - для измерения малых переменных токов, когда другие средства измерения без разрыва токонесущего провода не имеют достаточной чувствительности. Например, при измерении разностного тока, протекающего по нескольким близко расположенным проводникам: тока утечки в двухпроводной однофазной сети или тока нулевой последовательности трехфазных цепей, в том числе кабельных линий. Для указанного применения при изготовлении сердечников магнитопровода предпочтительно применять магнитные материалы с линейной кривой намагничивания, например, аморфные нанокристаллические сплавы. Кроме измерительных целей предлагаемый трансформатор тока может быть применен для отбора мощности от токовой электрической цепи без ее разрыва, например, в качестве источника питания различных устройств, в том числе, расположенных под потенциалом высоковольтного токонесущего провода. Например, питания электронной части датчиков тока (активных измерительных трансформаторов тока), который также может быть выполнен на основе предлагаемого трансформатора тока. Выходная мощность такого трансформатора питания в рабочем положении будет не менее мощности трансформатора без воздушного зазора в магнитопроводе, площадь поперечного сечения которого меньше суммарной площади поперечного сечения сердечников магнитопровода на площадь одного сердечника. То есть, максимальная мощность его нагрузки будет не менее 50%— при двух сердечниках, и 67%— при трех сердечниках, от габаритной мощности трансформатора без воздушного зазора с таким же суммарным поперечным сечением сердечников магнитопровода.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи, содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий, по меньшей мере, из двух совмещенных соосно кольцевых сердечников, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод, отличающийся тем, что в него введён кольцевой каркас, в котором соосно с ним размещены кольцевые сердечники, вторичная обмотка размещена на кольцевом каркасе, кольцевой каркас выполнен с возможностью поворота, по меньшей мере, одного из кольцевых сердечников вокруг их общей геометрической оси, а кольцевые сердечники магнитопровода и кольцевой каркас выполнены с радиальными зазорами, обеспечивающими прохождение токонесущего провода цепи.
2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из кольцевых сердечников охватывается лентой, скреплённой с частью поверхности его внешней стороны, при этом концы ленты выведены наружу через радиальный зазор каркаса.
3. Трансформатор по п. 1 отличающийся тем, что кольцевой каркас снабжен окном на его внешней стороне, диаметрально противоположной радиальному зазору.
4. Трансформатор по п. 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из кольцевых сердечников охватывается лентой, прикреплённой концами к части поверхности его внешней стороны с обеих сторон радиального зазора, при этом средняя часть ленты в форме кольца выведена наружу через окно каркаса.
5 Трансформатор по п. 3, отличающийся тем, что снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения валом с фрикционным роликом, причем соединение кронштейна с кольцевым каркасом обеспечивает прижим фрикционного ролика к внешней поверхности кольцевого сердечника в окне каркаса и параллельность их осей вращения.
6. Трансформатор по п. 3, отличающийся тем, что снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения червячным винтом, причем соединение кронштейна с кольцевым каркасом обеспечивает прижим червячного винта в тангенциальном направлении к внешней боковой поверхности кольцевого сердечника в окне каркаса.
7. Трансформатор по п. 1 , отличающийся тем, что поверхность внешней стороны кольцевого сердечника выполнена с периодической структурой, соответствующей шагу червячного винта.
8. Трансформатор по пп. 2 и 4, отличающийся тем, что лента выполнена из магнитного материала.
9. Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи, содержащий первичную обмотку, образованную токонесущим проводом цепи, магнитопровод, состоящий, по меньшей мере, из двух совмещенных соосно кольцевых сердечников, и вторичную обмотку, охватывающую магнитопровод, отличающийся тем, что один из кольцевых сердечников выполнен полым, в нём размещён, по меньшей мере, один внутренний кольцевой сердечник, полый кольцевой сердечник выполнен с возможностью поворота внутренних кольцевых сердечников вокруг их общей геометрической оси, вторичная обмотка размещена на полом кольцевом сердечнике, а кольцевые сердечники магнитопровода выполнены с радиальными зазорами, обеспечивающими прохождение токонесущего провода цепи.
10. Трансформатор по п. 9, отличающийся тем, что внешняя сторона полого кольцевого сердечника снабжена окном со стороны, диаметрально противоположной его радиальному зазору.
1 1. Трансформатор по п. 9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один внутренний кольцевой сердечник охватывается с внешней стороны скреплённой с ним лентой, причем концы ленты выведены наружу через радиальный зазор полого кольцевого сердечника.
12. Трансформатор по п. 10, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один внутренний кольцевой сердечник охватывается лентой, прикреплённой концами к поверхности его внешней стороны с обеих сторон радиального зазора, при этом средняя часть ленты в форме кольца выведена наружу через окно полого кольцевого сердечника.
13. Трансформатор по п. 10, отличающийся тем, что снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения валом с фрикционным роликом, причем соединение кронштейна с полым кольцевым сердечником обеспечивает прижим фрикционного ролика к внешней боковой поверхности внутреннего кольцевого сердечника в окне каркаса и параллельность их осей вращения.
14. Трансформатор по п. 10, отличающийся тем, что снабжён кронштейном и закрепленным в нем с возможностью вращения червячным винтом, причем соединение кронштейна с полым кольцевым сердечником обеспечивает прижим червячного винта в тангенциальном направлении к внешней боковой поверхности внутреннего кольцевого сердечника в окне полого кольцевого сердечника.
15. Трансформатор по п. 1 1, отличающийся тем, что поверхность внешней стороны внутреннего кольцевого сердечника выполнена с периодической структурой, соответствующей шагу червячного винта.
16. Трансформатор по пп. 1 1 и 12, отличающийся тем, что лента выполнена из магнитного материала.
PCT/RU2014/000288 2013-04-29 2014-04-21 Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты) WO2014178756A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201501040A EA028050B1 (ru) 2013-04-29 2014-04-21 Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты)
EP14791162.2A EP2993678B1 (en) 2013-04-29 2014-04-21 Transformer for measuring current without interrupting the circuit (variants)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013119876/07A RU2548911C2 (ru) 2013-04-29 2013-04-29 Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты)
RU2013119876 2013-04-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014178756A1 true WO2014178756A1 (ru) 2014-11-06

Family

ID=51843756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2014/000288 WO2014178756A1 (ru) 2013-04-29 2014-04-21 Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты)

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2993678B1 (ru)
EA (1) EA028050B1 (ru)
RU (1) RU2548911C2 (ru)
WO (1) WO2014178756A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738675A (zh) * 2014-12-26 2016-07-06 甲神电机株式会社 可饱和磁芯的固定器、固定方法和磁通量闸门电流传感器
US20190122813A1 (en) * 2017-10-23 2019-04-25 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Current transformer with flexible secondary winding
CN113628843A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 德清盖格电子有限公司 一种精密电流互感器
CN117289069A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 国网甘肃省电力公司武威供电公司 一种电力线路负荷监测装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2562278B (en) * 2017-05-10 2019-06-05 Megger Instruments Ltd Flexible Current Sensor
GB2562279B (en) * 2017-05-10 2020-04-29 Megger Instruments Ltd Current sensor
CN108267621A (zh) * 2018-03-22 2018-07-10 广东电网有限责任公司清远供电局 一种基于霍尔元件的钳式电流测量器
CN110676038A (zh) * 2018-07-02 2020-01-10 福迪威（上海）工业仪器技术研发有限公司 电流互感器
GB2620759A (en) * 2022-07-20 2024-01-24 Gmc I Prosys Ltd Current sensor

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU94389A1 (ru) * 1950-08-18 1951-11-30 А.И. Алиханян Бессердечниковый разъемный трансформатор тока
US3725832A (en) * 1971-10-12 1973-04-03 Schwertzer E Mfg Co Inc Magnetic core structure
US4048605A (en) 1976-04-05 1977-09-13 Sangamo Electric Company Split core current transformer having an interleaved joint and hinge structure
US5767667A (en) * 1995-03-03 1998-06-16 Bell Technologies, Inc. Magnetic core non-contact clamp-on current sensor
US6191673B1 (en) 1998-05-21 2001-02-20 Mitsubushi Denki Kabushiki Kaisha Current transformer
GB2388914A (en) 2002-05-10 2003-11-26 Pri Ltd Current transformer with reduced resistance
US6756776B2 (en) 2002-05-28 2004-06-29 Amperion, Inc. Method and device for installing and removing a current transformer on and from a current-carrying power line
RU2263363C2 (ru) 2003-12-29 2005-10-27 Арсон Александр Григорьевич Трансформатор тока
CN2775813Y (zh) 2004-12-31 2006-04-26 范晓明 精密钳型电流互感器
DE102011102978A1 (de) * 2011-05-23 2012-11-29 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Strommessumformer

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2010259A (en) * 1933-02-02 1935-08-06 Nathan F Fretter Means for defrosting refrigerating units
CH378973A (de) * 1960-07-14 1964-06-30 Bbc Brown Boveri & Cie Stahlblechgekapselte Hochspannungsschaltanlage
DE7113793U (de) * 1971-04-10 1971-09-30 Calor- Emag Elektrizitaets- Ag Im Gelände aufstellbare elektrische Schaltanlage
US3831124A (en) * 1973-11-08 1974-08-20 Bell Telephone Labor Inc Magnetic core apparatus
FR2599848B1 (fr) * 1986-06-10 1988-11-25 Universal Technic Dispositif de mesure de courant, et pince amperemetrique le comportant
FR2602593B1 (fr) * 1986-08-11 1988-11-10 Universal Technic Dispositif de mesure de courant
DE10119530A1 (de) * 2001-04-12 2002-11-07 Siemens Ag Hochspannungs-Leistungsschalter für eine druckgasisolierte Schaltanlage
EP1569310A1 (de) * 2004-02-27 2005-08-31 ABB Technology AG Einphasig gekapselte, gasisolierte Schaltanlage
US7764486B2 (en) * 2006-03-31 2010-07-27 Mitsubishi Electric Corporation Gas-insulated power apparatus
CN101432938A (zh) * 2006-12-21 2009-05-13 三菱电机株式会社 气体绝缘开关装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU94389A1 (ru) * 1950-08-18 1951-11-30 А.И. Алиханян Бессердечниковый разъемный трансформатор тока
US3725832A (en) * 1971-10-12 1973-04-03 Schwertzer E Mfg Co Inc Magnetic core structure
US4048605A (en) 1976-04-05 1977-09-13 Sangamo Electric Company Split core current transformer having an interleaved joint and hinge structure
US5767667A (en) * 1995-03-03 1998-06-16 Bell Technologies, Inc. Magnetic core non-contact clamp-on current sensor
US6191673B1 (en) 1998-05-21 2001-02-20 Mitsubushi Denki Kabushiki Kaisha Current transformer
GB2388914A (en) 2002-05-10 2003-11-26 Pri Ltd Current transformer with reduced resistance
US6756776B2 (en) 2002-05-28 2004-06-29 Amperion, Inc. Method and device for installing and removing a current transformer on and from a current-carrying power line
RU2263363C2 (ru) 2003-12-29 2005-10-27 Арсон Александр Григорьевич Трансформатор тока
CN2775813Y (zh) 2004-12-31 2006-04-26 范晓明 精密钳型电流互感器
DE102011102978A1 (de) * 2011-05-23 2012-11-29 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Strommessumformer

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105738675A (zh) * 2014-12-26 2016-07-06 甲神电机株式会社 可饱和磁芯的固定器、固定方法和磁通量闸门电流传感器
CN105738675B (zh) * 2014-12-26 2020-04-10 甲神电机株式会社 可饱和磁芯的固定器、固定方法和磁通量闸门电流传感器
US20190122813A1 (en) * 2017-10-23 2019-04-25 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Current transformer with flexible secondary winding
US10777349B2 (en) * 2017-10-23 2020-09-15 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Current transformer with flexible secondary winding
CN113628843A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 德清盖格电子有限公司 一种精密电流互感器
CN117289069A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 国网甘肃省电力公司武威供电公司 一种电力线路负荷监测装置
CN117289069B (zh) * 2023-11-24 2024-02-23 国网甘肃省电力公司武威供电公司 一种电力线路负荷监测装置

Also Published As

Publication number Publication date
EA028050B1 (ru) 2017-10-31
EA201501040A1 (ru) 2016-04-29
EP2993678B1 (en) 2019-06-12
RU2548911C2 (ru) 2015-04-20
EP2993678A4 (en) 2016-12-21
RU2013119876A (ru) 2014-11-10
EP2993678A1 (en) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2548911C2 (ru) Трансформатор для измерения тока без разрыва цепи (варианты)
US9368275B2 (en) Adjustable overhead conductor monitoring device
RU2521715C2 (ru) Устройство и способ измерения тока
KR101007082B1 (ko) 로고스키코일을 이용한 가변형 전류센서
CN205176106U (zh) 一种旋转开合式电流传感器
CN106950515B (zh) 磁传感器及具备其的电流传感器
TWI365032B (en) Method of fastening detector and fastening bracket used therewith
JP2001004672A (ja) 可搬型光電流計
US11456115B2 (en) Electric transmission device in relatively rotating parts
CN209029232U (zh) 方便固定的电流互感器
CN112147395B (zh) 一种钳形电流表转接器及电流测量装置
CN201489994U (zh) 组合式精密电流互感器
KR101168060B1 (ko) 단상 전력량계 무정전 교체장치
JP4551629B2 (ja) 電流センサー
JP6088413B2 (ja) 差動トランス型角度センサ
CN102043098B (zh) 一种弹性接触式三电极装置
CN213905117U (zh) 一种电流互感器
WO2012137389A1 (ja) 電流検出装置および電力量計
EP3775938A1 (en) Temperature stable rogowski coil
CN214254012U (zh) 新型电弧检测互感器
CN219039203U (zh) 一种抗电磁干扰的罗氏线圈电流传感器
JP2690528B2 (ja) 多相電動機の回転方向検出装置
CN210564513U (zh) 一种不间断钻孔水位测量装置
JP6710623B2 (ja) 相対回転部の電気伝送装置
CN210778177U (zh) 一种新型电流互感器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14791162

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201501040

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014791162

Country of ref document: EP