ЭКРАНИРОВАННЫЙ ТОРОИДАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к измерительным преобразователям переменного тока (далее ТТ) в трехфазных электрических сетях 0.38 кВ.
Известен измерительный трансформатор тока (RU 2107351 С1 МПК 6 H01F 38/28, опубликован 20.03.1998), выполненный регулированным, который содержит первичную обмотку в виде токонесущего провода, магнитопровод выполнен трубчатым, выводы подсоединены непосредственно к противоположным концам трубчатого магнитопровода, охватывающего первичную обмотку. Вдоль магнитопровода выполнена сквозная прорезь, выводы выполнены в виде клемм и установлены на магнитопроводе с возможностью перемещения вдоль его длины.
Недостатками данного ТТ являются пониженный коэффициент ослабления магнитного поля и сложность изготовления конструкции.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является экранированный тороидальный трансформатор (RU 96121945/09 МПК 6 H01F 27/36, опубликован 20.12.1998), содержащий первичную и вторичную обмотки, экран и заземляющий его вывод, экран выполнен со щелевым зазором в виде слоя вещества с высокой электропроводностью или высокой магнитной проницаемостью, охватывающий первичную или вторичную обмотку соответственно, в качестве вещества с высокой электропроводностью использована электропроводящая эмаль.
Данное устройство характеризуется сложностью изготовления экрана, низкой механической прочностью экрана и низкой точностью измерения.
Задачей изобретения является упрощение способа изготовления экрана, повышение механической прочности экрана, а так же повышение точности измерения.
Задача решается тем, что в предлагаемом экранированном тороидальном трансформаторе, содержащем корпус, магнитопровод, первичную и вторичную обмотки, экран, в отличие от прототипа используется замкнутый цельный защитный стальной экран, установленный внутри корпуса ТТ, что позволяет обеспечить безопасность для обслуживающего персонала. Размещение выводов вторичной обмотки на верхней плоскости корпуса позволяет выполнить экран цельным и замкнутым. Использование стали в качестве материала для изготовления экрана позволяет значительно повысить его механические свойства по сравнению с прототипом, а также повысить коэффициент ослабления магнитного поля и тем самым повысить точность измерения. Между экраном и вторичной обмоткой расположен диэлектрический экран, предназначенный для предотвращения соприкосновения замкнутого цельного стального экрана и вторичной обмотки ТТ. Форма экранов выбирается в зависимости от формы корпуса ТТ.
В результате проведенного патентного поиска авторами не обнаружено идентичного технического решения, что подтверждает доказательство соответствия заявленного технического решения критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется фигурами 1, 2, 3. На фиг.1 представлен экранированный тороидальный трансформатор, вид сверху; на фиг.2 представлен экранированный тороидальный трансформатор, вид сбоку; на фиг.3 представлен экранированный тороидальный трансформатор, изометрия.
Экранированный тороидальный трансформатор содержит корпус 1, магнитопровод 2, первичную обмотку 7, вторичную обмотку 3, замкнутый цельный защитный экран 4, защитный диэлектрический экран 5, выводы вторичной цепи 6.
Замкнутый цельный защитный экран 4 выполнен стальным, однослойным, толщиной 1 мм. Защитный диэлектрический экран 5 толщиной 0,4 мм.
Стальной цельный экран 4 располагается между внутренней стенкой корпуса 1 и его крепежными шпильками. По периметру экрана 4 с внутренней стороны устанавливается защитный экран 5 из диэлектрического материала, предназначенный для предотвращения соприкосновения экрана 4 и вторичной обмотки трансформатора 3.
Выводы вторичной обмотки 6 размещены на верхней плоскости корпуса 1, что позволяет выполнить экран 4 цельным и тем самым повысить его эффективность.
Экранированный тороидальный трансформатор работает следующим образом.
Первичная обмотка включается последовательно в электрическую цепь измеряемого тока, и представляет собой токонесущий провод. Вторичная обмотка замкнута на нагрузку (токовые цепи измерительных приборов и реле). Ток, проходя по виткам первичной обмотки, создает в сердечнике переменный магнитный поток той же частоты, что и ток. Под воздействием переменного магнитного потока в замкнутой цепи вторичной обмотки возникает вторичный ток. Этот ток создает, в свою очередь, в сердечнике свой магнитный поток, действующий навстречу основному потоку.
В результате размагничивающего действия вторичным потоком в сердечнике устанавливается результирующий магнитный поток, равный геометрической разности первичного и вторичного потоков. Часть результирующего потока рассеиваясь в пространстве, отражается от внутренней поверхностей экрана и направляется в сердечник вторичной обмотки. В то же время электромагнитные помехи, идущие от внешних источников отражаются от внешней поверхности экрана и отводятся от защищаемой области. Величины собственного магнитного потока и вторичного тока при прочих равных условиях остаются неизменными.
Технический результат заключается в повышении точности измерения путем отражения внешних электромагнитных помех и части собственного результирующего магнитного потока.