Трансформатор тока гальванической развязки

Трансформатор тока гальванической развязки (ТТГР) представляет собой прямоугольную металлическую конструкцию, внутри которой находятся многообмоточные трансформаторы, выполненные на тороидальных магнитопроводах. ТТГР может использоваться в устройствах для поверки счетчиков электроэнергии. Конструкция заявляемой полезной модели состоит из четырех деталей: двух гнутых Г-образной формы, крышки и боковой панели. Одна гнутая деталь представляет собой корпус, состоящий из боковой стенки и передней стенки, к которой прикреплен информационный шильдик. Напротив боковой стенки корпуса закреплена боковая панель. Сверху расположена крышка, в отверстия которой снизу и сверху, с помощью защелок, установлены проходные клеммы. Снизу к клеммам подходят выводы обмоток трансформаторов. Другая гнутая деталь представляет собой дно, на вертикальной стенке которого находится клемма заземления. К горизонтальной стенке дна снизу прикручены резиновые ножки. Внутри конструкции к горизонтальной стенке дна с помощью металлических угольников закреплены трансформаторы. Между трансформаторами и угольниками предусмотрены прокладки из изоляционного материала, чтобы не нарушить изоляцию проводов, так как в результате соприкосновения с угольниками могут появиться пробои и, как следствие, выход устройства из строя. Внутри конструкции по углам закреплены крепежные элементы, которые служат для соединения всех стенок корпуса и дна, боковой панели и крышки. ТТГР может быть выполнен в нескольких исполнениях, в зависимости от типоразмеров клемм для подключения провода разного сечения.

Заявляется полезная модель - трансформатор тока гальванической развязки (далее ТТГР), который относится к области электроизмерительной техники и предназначен для гальванической изоляции последовательных цепей от цепей тока.

При групповой поверке одно- и трехфазных электросчетчиков на шунтах, необходима гальваническая изоляция последовательных цепей поверяемых электросчетчиков от цепей тока поверочных установок при использовании в цепях переменного тока с номинальным напряжением.

В настоящее время известны аналогичные конструкции, используемые в устройствах для поверки счетчиков электрической энергии [1], [2], [3], [4].

Конструкции аналогов представляют собой металлический корпус прямоугольной формы настольного исполнения. В состав корпуса входят боковые панели, лицевая панель с переключателем для подключения сети питания и гнездами для подключения кабелей, крышка с отверстиями для выхода проводов, дно с закрепленным на нем трансформатором, выполненным на витом магнитопроводе.

Недостатками аналогов является неудобство при эксплуатации, так как их необходимо подключать к внешней сети питания и сложность при сборке.

Наиболее близким из аналогов - прототипом - является изолированный трансформатор тока ICT 120 (далее устройство ICT 120), [1].

Функциональные возможности прототипа такие же, как и у заявляемой полезной модели.

Прототип содержит металлический прямоугольный корпус. Корпус состоит из основания, передней и задней панелей, двух боковин и крышки. Детали крепятся между собой с помощью внешних профильных уголков.

Внутри корпуса закреплены многообмоточные трансформаторы, используемые в качестве гальванической изоляции. Выводы обмоток каждого

трансформатора выходят через отверстия в крышке. Острые кромки отверстий крышки могут быть причиной повреждений изоляции проходящих через них проводов. На передней панели находится информационная табличка с техническими данными, набор гнезд для подсоединения кабелей, переключатель для подключения внешнего источника питания.

Недостатки прототипа заключаются в сложности конструкции, многочисленном количестве деталей и креплений, что ведет к неудобству при эксплуатации, а также не обеспечивает надежность устройства в целом.

Предлагаемая полезная модель направлена на устранение вышеперечисленных недостатков.

Заявляемая полезная модель представляет собой металлическую конструкцию прямоугольной формы настольного исполнения, внутри которой находятся три многообмоточных трансформатора. Конструкция заявляемой полезной модели состоит из четырех деталей: корпуса, дна, крышки и боковой панели. Корпус - это гнутая деталь Г-образной формы, состоящая из боковой стенки и передней стенки (в прототипе - передняя панель), к которой прикреплен информационный шильдик с техническими характеристиками. Напротив боковой стенки закреплена боковая панель. Сверху расположена крышка с отверстиями, на ней - снизу и сверху, посредством защелкивания установлены проходные клеммы, конструкция которых не требует применения каких-либо электромонтажных изделий на концах подсоединяемых проводов. Снизу к клеммам подходят выводы обмоток трансформаторов с залуженными припоем концами. Наличие проходных клемм обеспечивает надежность изоляции выходных обмоток трансформаторов. Дно - это тоже гнутая деталь Г-образной формы, на вертикальной стенке (задняя стенка заявляемой конструкции) которой находится клемма заземления, служащая для соединения ТТГР с защитным заземлением. К горизонтальной стенке дна снизу прикручены резиновые ножки, во избежание скольжения по гладкой поверхности. Внутри конструкции к горизонтальной стенке дна винтами крепятся металлические угольники, на которых закреплены шпильками

многообмоточные трансформаторы. Между трансформаторами и угольниками предусмотрены прокладки из изоляционного материала - губчатой резины, чтобы не нарушить изоляцию провода, так как в результате соприкосновения трансформаторов с угольниками могут появиться пробои и, как следствие, выход устройства из строя. Внутри конструкции по углам закреплены крепежные элементы, которые служат для соединения всех стенок корпуса и дна, боковой панели и крышки. Простота конструкции в целом, элементов соединений не требует специализированного инструмента при сборке устройства. В зависимости от типоразмеров клемм для подключения проводов разного сечения, ТТГР может быть выполнен в нескольких исполнениях.

Общие признаки заявляемой полезной модели с прототипом - это: наличие многообмоточных трансформаторов внутри прямоугольной конструкции, состоящей из корпуса, на передней стенке которого закреплен информационный шильдик, дна, боковой панели и крышки с отверстиями.

Отличительные признаки заявляемой полезной модели заключаются в том, что корпус и дно выполнены в виде гнутых деталей Г-образной формы. Корпус состоит из боковой и передней стенок, а дно состоит из вертикальной и горизонтальной стенок. В отверстия крышки с помощью защелок установлены проходные клеммы. Все детали конструкции: корпус, дно, боковая панель и крышка соединены между собой с помощью крепежных элементов, расположенных внутри конструкции по углам. На вертикальной стенке дна находится клемма заземления, а на горизонтальной стенке дна снизу прикручены резиновые ножки. Внутри конструкции к горизонтальной стенке дна закреплены винтами угольники, на которых шпильками прикреплены многообмоточные трансформаторы. Между угольниками и трансформаторами предусмотрены изоляционные прокладки. ТТГР может быть выполнен в нескольких исполнениях.

На чертежах изображено заявляемое техническое решение полезной модели: фиг.1 - вид спереди, фиг.2 - вид сзади.

Конструкция заявляемого устройства содержит две детали Г-образной формы, одна деталь - корпус состоит из боковой стенки 1 и передней стенки 2 с прикрепленным к ней информационным шильдиком 3, а другая деталь - дно состоит из вертикальной стенки 4 и горизонтальной стенки 5. Боковая панель 6 закреплена одной стороной с передней стенкой 2 корпуса, другой стороной с вертикальной стенкой 4 дна, верхняя и нижняя стороны боковой панели 6 закреплены с крышкой 7 и горизонтальной стенкой 5 дна соответственно. Все стенки корпуса и дна 1, 2, 4, 5, боковая панель 6 и крышка 7 соединены между собой с помощью крепежных элементов 8, расположенных внутри конструкции по углам. На крышке 7 снизу и сверху посредством защелкивания установлены в отверстия проходные клеммы 9. На вертикальной стенке 4 дна находится клемма заземления 10, а на горизонтальной стенке 5 дна снизу прикручены ножки 11. Внутри конструкции крепятся три многообмоточных трансформатора 12 шпильками к угольникам 13, закрепленным к горизонтальной стенке 5 дна, между угольниками 13 и трансформаторами 12 предусмотрены изоляционные прокладки 14. ТТГР может быть выполнен в нескольких исполнениях.

Пример реализации. Детали конструкции: корпус, дно, боковая панель и крышка, а также угольники 13 могут быть изготовлены из тонколистового проката - углеродистой стали марки 10 кп по ГОСТ 1050-88. Угольники 13 крепятся винтами ко дну. Крепежные элементы 8 могут быть выполнены из квадратного проката. Проходные клеммы 9 и клемма заземления 10 применяются типовые, снизу к клеммам подходят выводы обмоток трансформаторов 12 с залуженными припоем концами выводов. Обмотки трансформаторов 12 намотаны на тороидальном магнитопроводе, причем первичную намотку можно выполнить на намоточном станке, а вторичную - либо на станке, либо вручную. Ножки 11 выполнены из резины, во избежание скольжения по гладкой поверхности. Прокладки 14, могут быть изготовлены из изоляционного материала - губчатой резины, что обеспечивает надежность электрических соединений в устройстве.

Таким образом, трансформатор тока гальванической развязки может быть изготовлен в условиях серийного производства на имеющемся оборудовании из существующих материалов с помощью общеизвестных технологических приемов. Введение гнутых деталей корпуса и дна, а также современных элементов соединений, сокращает количество деталей, не требует применения специализированных инструментов при сборке, тем самым упрощает сборку устройства в целом и повышает его универсальность при эксплуатации. Благодаря новой совокупности признаков заявляемое техническое решение не требует подключения его к сети питания и позволяет сделать конструкцию устройства более надежной, устойчивой и удобной в эксплуатации.

Использованные источники информации:

1. Изолированный трансформатор тока ICT120, проспект фирмы ZERA GmbH, Германия, 2008, http://www.zera.com.ua/produkte/ortsfeste/ict/html.

2. Многообмоточный трансформатор МТЕ-Е3-10.10, проспект фирмы МТЕ Meter Test Equipment AG, 2008, www.meter.

3. Трансформаторы, изготовитель ООО «НПП ИНТЕПС», 180004 г.Псков, ООО «Энергия», 2008, e-mail:market@inteps.ru.

4. Автотрансформатор Штиль AT 220.110-1,6-50, ЗАО Тульский завод трансформаторов, 300012, г.Тула, e-mail: trans@tula.net.

1. Трансформатор тока гальванической развязки, содержащий многообмоточные трансформаторы внутри прямоугольной конструкции, состоящей из корпуса, на передней стенке которого закреплен информационный шильдик, дна, боковой панели и крышки с отверстиями, отличающийся тем, что корпус и дно выполнены в виде гнутых деталей Г-образной формы, при этом дно состоит из вертикальной и горизонтальной стенок, а корпус - из боковой и передней стенок, в отверстиях крышки установлены проходные клеммы, детали конструкции соединены между собой с помощью крепежных элементов, расположенных внутри ее по углам.

2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что проходные клеммы установлены с помощью защелок.

3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что снизу к клеммам подходят выводы обмоток трансформаторов с залуженными припоем концами.

4. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что на вертикальной стенке дна установлена клемма заземления.

5. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что на горизонтальной стенке дна снизу прикручены резиновые ножки.

6. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что внутри конструкции к горизонтальной стенке дна закреплены винтами угольники.

7. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что многообмоточные трансформаторы закреплены с помощью шпилек к угольникам.

8. Трансформатор по п.7, отличающийся тем, что между угольниками и трансформаторами предусмотрены изоляционные прокладки.

9. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что многообмоточные трансформаторы выполнены на тороидальных магнитопроводах.

10. Трансформатор по п.1, отличающийся возможностью изготовления в нескольких исполнениях.