Измерительный трансформатор тока

 

Изобретение предназначено для измерения импульсных и высокочастотных токов. Цель изобретения - упрощение конструкции измерительного трансформатора. Трансформатор выполнен в виде тороидального ферромагнитного сердечника 1 с первичной обмоткой 2, выполненной в виде проводника, проходящего по осевой линии. Вторичная обмотка 3 равномерно распределена вдоль сердечника 1. Выполнение вторичной обмотки 3 коаксиальным кабелем (К) так, что внутренний проводник 4 одного конца К соединен с внешним проводником 5 второго конца К, внутренний проводник 4 которого и внещний проводник 5 первого конца присоединены к сопротивлению нагрузки 6, исключило необходимость в демпфирующих сопротивлениях. Это, в свою очередь, обеспечило в широком диапазоне равномерную рабочую частотную характеристику. I ил. О) 00 N3 оо со АСЭС.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК дд 4 G 01 R 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\4 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3757456/24-21 (22) 21.06.84 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (72) А. Ф. Буслаев (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1012149, кл. G Ol R 19/00, 1983.

Андреев 1О. А., Абрамзон Г. В Преобразователи тока для измерения без разрыва цепи. Л.: Энергия, 1979, с. 76. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ТОКА (57) Изобретение предназначено для измерения импульсных и высокочастотных токов.

Цель изобретения — упрощение конструкции измерительного трансформатора. Трансфор„„SU„„!! 323970 А 1 матор выполнен в виде тороидального ферромагнитного сердечника 1 с первичной обмоткой 2, выполненной в виде проводника, проходящего по осевой линии. Вторичная обмотка 3 равномерно распределена вдоль сердечника 1. Выполнение вторичной обмотки 3 коаксиальным кабелем (К) так, что внутренний проводник 4 одного конца К соединен с внешним проводником 5 второго конца К, внутренний проводник 4 которого и внешний проводник 5 первого конца присоединены к сопротивлению нагрузки 6, исключило необходимость в демпфирующих сопротивлениях.

Это, в свою очередь, обеспечило в широком диапазоне равномерную рабочую частотную характеристику. 1 ил.!

323И О

Форму.га изобретения

Составитель О. Глухарев

Редактор E. Конча Техред И. Берес Корректор Л. 11атай

Заказ 2961 49 Тираж . 30 Г1одписное

В!!ИИИИ Государственного комитета СССР ио.телам изобретений и открытий !! 3035, Моска«ч. )К- 35, Ра) и)скан иаб., ). 4/5 !

1роизво,гств иио-иолиграфическ<к и!«сдириятис, I . ужгород, ул. Г!роектнаи, 4

Изобретение относится к измерительной

ГЕХ) И)хс И ПРЕДНаэиаЧЕНО ДЛЯ ИЗМЕРЕ 1ИЯ ИМпульсных и высокочастотных токов.

Цель изобретения -- упрощение конструкции измерительного трансформатора тока.

На чертеже изображена конструкция измерительного трансформатора тока.

Измерительный трансформатор содержит тороидальный ферромагнитный сердечник 1, первичную обмотку 2, выполненную в виде проводника, проходящего по осевой линии.

Вторичная обмотка 3 равномерно распределена вдоль сердечника 1.

Вторичная обмотка 3 выполнена коаксиальным кабелем, причем внутренний проводник 4 одного из концов коаксиального кабеля соединен с внешним проводником 5 его второго конца, внутренний iipoao. гник 4 которого и внепгний проводник 5 первогО конца коаксиального кабеля присоединены к сопротивлению нагрузки 6 и являются выходнымии выводам и измерительного трансформатора тока.

Устройство работает следующим образом.

По проводнику первичной обмотки 2 Ipoпускают ток. Ip» этом в сердечнике 1 возбуждается азимутальное магнитное поле, которое индуцирует во вторичной обмотке 3 синфазпуго электродвижугцую силу.

Синфазпые электродвижугцие силы, и дуцированные во внутреннем и внешнем проводниках вторичной обмотки 3, включаются 30 последователыю за счет указанного присоединеHHÿ концов обмотки к нагрузке. (!pl I

3ToIvI токи 110 проводникам обмотки также

II po I eK«IIOl в одном H«lllpHB.)ell!II .. 1,алг,пс I) шие рассуждения приведены ддя в- ихнего участка рабочего диапазона частот i l c»IIII: мегагерц).

Ток, и ротекагющий за счет скин -эффск гпо внешней поверхности внутрен I I") провод ника, создает в окружаюгцем пространстве азимутальное (относительно проводника) 4g магнитное поле и ортогональное ему тангенциальное электрическое. Эти поля наводят на внутренней поверхности внешнего проводника обмотки в соответствии с граничными условиями электродинамики ток по величине равный току, текущему по внутреннему проводнику. Это явление называется эффектом близости.

Таким образом, совпадают условия протекания рабочих токов предлагаемого устройства и взаимодействия внутреннего и внешнего проводников, вследствие чего рабочие токи протекают внутри оболочки кабеля. Разделение за сче" скин-эффекта путем протекания тока основных и паразитных процессов — внутренняя и внешняя поверхности внешнего проводника — г)ОЗвОЛЯЕт иСключить влияние межвитковой емкости внешней .поверхности обмотки на работоспособность устройства. Внутренняя. распределенная емкость в любой точке обмотки заряжена,lo потенциала, равного половине выходного напряжения устройства, что при однородной линии исключает протекание уравнительных токов и искажение частотной характеристнкн. Поэтому для выполнения обмотки можно использовать только линии с высокой норм ируемой однородностью, какими являк)тся коаксиальные кабели.

Описанные явления и позволяют добиться в предлагаемом трансформаторе тока высоких технических характеристик при простоте конструкции.

Be IH÷è на коэффициента преобразования определяется соотношением RI/и, где R„ сопротивление нагрузки; п число BHTKQB обмотки, и у предлагаемого трансформатора тока на 3 порядка вы!не, чем у прототипа.

Использование для выполнения обмотки линии с распределенными параметрами благодаря ее однородности исключает необходимость в демпфируюгцих сопротивлениях, что позволяет значительно упростить конструкци)о предлагаемого измерительного транс !)pvатора тока, ооеспечив при этом в широком диапазоне равномерную рабочую часготггук) характеристику.!

1змерительный трансформатор тока, содср)кацгий ферромагнитный сердечник, первичную обмотку, выполненную в виде проводника,-проходящего по осевой линии ферромагнитного сердечника, и вторичную обмотку, охватывающую равномерно распределенными витками ферромагнитный сердечHI)K, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции измерительного трансформатора тока, вторичная обмотка выголпена коаксиальным кабелем, причем внутренний проводник одного из концов кабеля соединен с внешним проводником другого, другие концы указанных проводников являются выходными выводами трансформатора.