Измерительный трансформатор тока
MEASURING CURRENT TRANSFORMER

Настоящее изобретение относится к электротехнике, а именно к малогабаритным трансформаторам тока, содержащим обмотки.
Наиболее близким аналогом являются трансформатор тока (RU 134694, опубл. 20.11.2013г.), содержащий магнитопровод, размещенный в защитных контейнерах, отличающийся тем, что защитный контейнер выполнен из тонкостенного металла с зазором по наружному или внутреннему периметру. Контейнер может быть выполнен из двух одинаковых половинок. Между магнитопроводом и контейнером предпочтительно расположены демпфирующие прокладки. В качестве демпфера может быть использован клеящий герметик или густая смазка, либо поролон. Предпочтительно в качестве магнитопровода использованы ленточные магнитопроводы, выполненные на аморфных или нанокристаллических материалах.
Недостаток заключается в том, что у аналогов присуще непостоянство точности трансформации тока в номинальном рабочем диапазоне, по мере роста или снижения тока в первичной обмотки, растёт или падает погрешность трансформации в вторичной обмотке, тем самым не обеспечиваться надлежащая точность.
Технический результат заключается в обеспечении уменьшения погрешности, обеспечение линейности точности трансформации в рабочем диапазоне, за счёт снижения потерь на перемагничивание и на увеличение магнитопроницаемости.
Технический результат достигается за счет использования составного магнитопровода, состоящего из внешнего и внутреннего сердечника, на основе аморфного сплава железа (внутреннее кольцо) и аморфного сплава кобальта (внешнее кольцо), выполненных из одного и более колец.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:
На фиг.1 – показан магнитопровод состоящий из внешнего сердечника из одного кольца, выполненного из аморфного сплава кобальта и внутреннего сердечника состоящего из двух колец, выполненных из аморфного сплава железа. Где 1 - крышка, 2 - корпус, 3 - внешний сердечника, внутренний сердечник состоящий из колец 4 и 5.
На фиг. 2 – показан магнитопровод состоящий из внешнего сердечника состоящего из двух колец, выполненных из аморфного сплава кобальта и внутреннего сердечника из одного кольца, выполненного из аморфного сплава железа. Где 1 - крышка; 2 - корпус; внешний сердечник состоящий из колец 3 и 4, внутренний сердечник 5.
На фиг. 3 - показан магнитопровод состоящий из внешнего сердечника состоящего из двух колец, выполненных из аморфного сплава кобальта и внутреннего сердечника состоящего из двух колец, выполненных из аморфного сплава железа. Где 1 - крышка; 2 - корпус; внешний сердечник состоящий из колец 3 и 4, внутренний сердечник состоящий из колец 5 и 6.
Устройство состоит из:
1) Первичной обмотки, выполненной: без витковым, одновитковым, одновитковым шинным, многовитковым способом.
2) Контейнер магнитопровода, состоящий из двух половинок.
3) Демпфирующей прокладки, размещенные между контейнером магнитопровода и магнитопроводом, в качестве демпфера использован клеящий герметик, или густая смазка, или поролон.
4) Составного магнитопровода, состоящего из внешнего и внутреннего сердечника, на основе аморфного сплава желез (внутреннее кольцо) и аморфного сплава кобальта (внешнее кольцо), выполненных из одного и более колец.
5)Вторичной обмотки, с коэффициентом трансформации (типовое значение 1:1000-1:6000).
Фигура 1, данное строение магнитопровода обеспечивает  низкую погрешность трансформации в низких магнитных полях. В данном исполнении внутренний сердечник играет роль трансформационной части  магнитопровода, тогда как внешний сердечник выполняет роль ярма.Фигура 2, данное строение магнитопровода обеспечивает  низкую погрешность трансформации в высоких магнитных полях. В данном исполнении внутренний сердечник является магнитным проводником и оказывает эффект дополнительного размагничивания, за счёт своей более высокой магнитной проницаемости, в момент снижения тока в первичной обмотки.  Внешний сердечник выполняет роль трансформаторной части магнитопровода.Фигура 3, данное строение магнитопровода обеспечивает низкую погрешность трансформации как на высоких так и на низких полях, внутренний и внешний сердечники играют одинаковые роли.
Работа устройств базируется на явлении электромагнитной индукции. При подаче напряжения в трансформатор тока через витки первичной обмотки проходит переменный электрический ток, который в дальнейшем формирует переменный магнитный поток в магнитопроводе, который в свою очередь образует электрический ток в вторичной обмотке, равный коэффициенту трансформации данного трансформатора тока, коэффициент трансформации определяться соотношением количества витков первичной обмотки с количеством витков вторичной обмотки. В результате большие величины преобразуются в те значения, которые безопасны и удобны для измерения.
Решение, для повышения класса точности трансформатора тока, использовать составной магнитопровод, состоящего из набора сердечников работающих совместно в переменном электромагнитном поле, внутренний сердечник  трансформирует ток с низкой погрешностью при низких электромагнитных полях и внешний сердечник трансформирует ток с низкой погрешностью при высоких электромагнитных полях.
Соотношение сечения и магнитных свойств внутреннего и внешнего сердечника, обеспечивают постоянство точности трансформации тока из первичной в вторичную обмотки при изменении тока в номинальном рабочем диапазоне.