ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ТОКА ДЛЯ МАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ, СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ИЛИ АВТОТРАНСФОРМАТОРА

Полезная модель относится к электротехнике и касается высоковольтных измерительных трансформаторов тока для силового электротехнического оборудования напряжением 220 кВ, 110 кВ, 35 кВ.
Заявляемый измерительный трансформатор тока для высоковольтного ввода (далее трансформатор) - сухой, размещаемый снаружи высоковольтного ввода. Наружный способ установки позволяет установить измерительный трансформатор тока на высоковольтный ввод в короткий срок без выемки высоковольтного. Это позволяет экономить значительные трудовые и материальные ресурсы.
Трансформатор тока предназначен для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам в установках переменного тока промышленной частоты.
Сухие измерительные трансформаторы тока используются для высоковольтных вводов, обеспечивают удобство в эксплуатации и обслуживании, долговечность.
Известно техническое решение измерительного трансформатора тока для масляного выключателя (См. патент на изобретение RU 2315385, H01F 27/06, 2008.01.20). Данный трансформатор тока состоит, по крайней мере, из одного магнитопровода тороидальной формы, прикрепляемого к корпусу масляного выключателя. Этот магнитопровод размещен на высоковольтном вводе масляного выключателя снаружи, на равноудаленном расстоянии от оси ввода и крепится кронштейнами, которые в нижней части имеют опорные лапы для прикрепления к основанию высоковольтного ввода, а их верхняя часть удерживает измерительный трансформатор в указанном пространственном положении.
Недостатком данного трансформатора тока является его недостаточная точность вследствие того, что отсутствует надежная изоляция между токопроводящей средой и теплоносителем, а при установке нельзя регулировать его положение в пространстве.
Наиболее близким является техническое решение измерительного трансформатора тока для масляного выключателя (См. патент на полезную модель №94048, (51) H01F 27/06, 30.10.2009). Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении его класса точности для получения достоверной измерительной информации в установках переменного тока промышленной частоты за счет того, что в выше описанном измерительном трансформаторе магнитопровод с обмотками снаружи залит электроизоляционным компаундом из высокопрочной литьевой смолы или влагостойким электроизоляционным лаком, являющимся после отвердения изолирующей средой и теплоносителем, и размещен в корпус из полимерного материала или в сборный корпус из картонных и металлических деталей, к которому прикреплены указанные кронштейны, а также за счет выполнения первичной обмотки многовитковой.
Недостатком данного технического решения является то, что кронштейны, на которых крепится магнитопровод, имеют конструкцию, не позволяющую при установке трансформатора изменять и регулировать его положение в пространстве для обеспечения максимальной точности его работы, устанавливать его при этом в обход выступающих конструкций, а также сложность изготовления первичной обмотки многовитковой.
Технический результат заявляемого технического решения измерительного трансформатора (далее - трансформатора) тока для высоковольтных вводов- повышение точности работы, достигаемый:
- за счет выполнения магнитопровода регулируемым по высоте установки - для обеспечения размещения в зоне нулевого потенциала и для возможности обеспечения доступа к контрольно-измерительным приборам высоковольтного ввода,
- за счет возможности менять положение трансформатора относительно оси высоковольтного ввода, для возможности обхода выступающих конструкций. При этом нижняя часть кронштейна крепится к установке переменного тока промышленной частоты с помощью болтового соединения, а наличие овального отверстия в пластине в нижней части кронштейна позволяет смещать трансформатор в горизонтальной плоскости относительно оси ввода,
- за счет выполнения трансформатора в корпусе из полимерного материала, надежно изолирующего магнитопровод от кронштейнов,
- за счет выполнения вторичной обмотки магнитопровода из свернутой в рулон ленты магнитомягких аморфных сплавов с нанокристалической структурой.
- за счет выполнения первичной обмотки одновитковой.
Дополнительный эффект - установка трансформаторов больших размеров возможен при развороте кронштейна на 180 градусов.
Описание технического решения
Измерительный трансформатор тока предназначен для силового электротехнического оборудования напряжением 220 кВ, 110 кВ, 35 кВ. Измерительный трансформатор тока размещен снаружи корпуса установки переменного тока промышленной частоты на его высоковольтном вводе: или масляного выключателя, или силового трансформатора, или автотрансформатора. Измерительный трансформатор тока состоит из магнитопровода тороидальной формы, размещенного в корпусе с кронштейнами, при этом кронштейны выполнены регулируемыми по высоте установки магнитопровода для обеспечения размещения в зоне нулевого потенциала и для возможности обеспечения доступа к контрольно- измерительным приборам высоковольтного ввода. Наличие регулируемых кронштейнов позволяет менять положение трансформатора относительно оси высоковольтного ввода, обеспечивает возможность обхода выступающих элементов конструкций, при этом корпус трансформатора выполнен из полимерного материала, изолирующего магнитопровод от кронштейнов, при этом электрическая прочность корпуса трансформатора может составлять 12-15 кВ/мм.
При этом их верхняя часть кронштейна удерживает измерительный трансформатор в указанном пространственном положении, нижняя часть кронштейна предназначена для крепления к корпусу высоковольтного ввода.
Кронштейн представляет собой шпильку, например, наверху которой сваркой крепится прямоугольная полка. Снизу шпилька имеет резьбу до места соединения с верхней полкой, что значительно увеличивает возможность регулировки по высоте. Верхняя полка удерживает корпус измерительного трансформатора в нужном пространственном положении. Нижняя часть кронштейна может состоять из втулки с внутренней резьбой, к втулке приварена пластина, которая имеет овальное отверстие для болтового соединения. Нижняя часть кронштейна крепится к корпусу высоковольтного ввода переменного тока промышленной частоты с помощью болтового соединения.
Магнитопровод тороидальной формы может быть выполнен из собранных в пакет кольцевых пластин холоднокатаной электротехнической стали или из свернутой в рулон ленты магнитомягких аморфных сплавов с нанокристалической структурой, а вторичная обмотка на магнитопровод намотана медным эмалированным проводом. При этом первичная обмотка выполнена одновитковой. На концах вторичной обмотки соединительные клеммы могут быть выполнены из никелированной латуни.
На фигуре изображена конструкция измерительного трансформатора тока.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается измерительный трансформатор тока, размещаемый на высоковольтном вводе снаружи, с регулируемым при монтаже зазором к последнему, корпус которого прикрепляется с помощью металлических кронштейнов у основания высоковольтного ввода к заземленному фланцу высоковольтного ввода.
Согласно полезной модели предполагается крепить торообразный сухой трансформатор с магнитопроводом 1 снаружи высоковольтного ввода 2 с расположением его на регулируемом расстоянии от оси 3 ввода с помощью регулируемых кронштейнов 4. Кронштейны 4 крепятся к корпусу 5, в полости которого размещен магнитопровод 1 с обмотками.
Как вариант число кронштейнов 4 может быть три, которые в верхней своей части удерживают корпус 5 измерительного трансформатора в указанном пространственном положении, а нижней частью крепятся к заземленному корпусу высоковольтного ввода с помощью болтового соединения 6. Смещением кронштейнов в горизонтальном направлении обеспечивают требуемое положение корпуса с магнитопроводом относительно оси 3 высоковольтного ввода.
Магнитопровод с обмотками снаружи заливают электроизоляционным компаундом из высокопрочной литьевой смолы или влагостойким электроизоляционным лаком, являющимся после отвердения изолирующей средой и теплоносителем 7, и размещают в корпус из полимерного материала, к которому прикреплены указанные кронштейны 4.
Монтируется измерительный трансформатор тока следующим образом. На высоковольтный ввод после его отключения и расшиновки для установки измерительного трансформатора тока устанавливаются кронштейны 4, которые крепятся к фланцу высоковольтного ввода гайкой. Конструкция крепежа, предназначенного для крепления трансформатора, выполнена таким образом, что исключает возможность попадания и скапливания влаги между высоковольтным вводом масляного выключателя и измерительным трансформатором тока ввиду наличия достаточных зазоров, обеспечивающих стекание влаги и ее не скапливание и хороший обдув ветром. Далее на кронштейны помещается трансформатор с обмотками.
В качестве примера можно привести выпускаемый заявителем измерительный трансформатор тока типа ТВИ-110, предназначенный для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам в установках переменного тока промышленной частоты. Данный трансформатор тока имеет следующие эксплуатационные показатели: класс точности - 0,2 S; 0,5 S, номинальный вторичный ток - 1 А; 5 А, габаритные размеры - 550×420×90 мм, имеющий кронштейн, который представляет собой шпильку L=120 мм наверху которой сваркой крепится прямоугольная полка размером 100X70 мм. Снизу шпилька имеет резьбу до места соединения с верхней полкой, что значительно увеличивает возможность регулировки по высоте. Верхняя полка удерживает измерительный трансформатор в нужном пространственном положении. Нижняя часть кронштейна состоит из втулки высотой 50 мм с внутренней резьбой, к втулке приварена пластина размером 140X70 мм. Эта пластина имеет овальное отверстие для болтового соединения.
Нижняя часть кронштейна крепится к корпусу высоковольтного ввода с помощью болтового соединения, наличие овального отверстия позволяет смещать трансформатор в горизонтальной плоскости относительно оси ввода.
Разворот кронштейна на 180 градусов позволяет устанавливать трансформаторы больших размеров.