Файл: Измерительные трансформаторы тока.pdf

55
Магнитный трансформатор тока
Обозначения: 1 – провод с измеряемым током;
2 – обмотка; 3 – магнитопровод.
3 2
2 1

56
Магнитный трансформатор тока
На рисунке 3 изображен дифференциальный МТТ типа ТВМ, применяемый в защитах элементов электрических сетей напряжением
(35

220) кВ. Магнитопровод 3 такого МТТ изготовлен из листовой трансформаторной стали в форме перевернутой буквы П. Обмотка 2 состоит из двух секций в виде одинаковых катушек, укрепленных на полюсах магнитопровода 3. МТТ устанавливается в плоскости, перпендикулярной проводу 1 с измеряемым током. Секции обмотки соединены последовательно, так что напряжение на выходе ТВМ равно геометрической сумме напряжений отдельных секций.
Как и у традиционного ТТ или трансреактора, предельно возможная мощность сигнала МТТ определяется условиями насыщения магнитопровода.
Недостатком МТТ является весьма малая мощность аналоговых сигналов измерительной информации. Она на несколько порядков меньше, чем у традиционного ТТ, поэтому МТТ не взаимозаменяем с традиционным ТТ или трансреактором.

57
Дискретный трансформатор тока
Для расширения области применения маломощных ИПТ их можно дополнять аналого-дискретными преобразователями (АДП) – усилителями, устанавливая АДП в непосредственной близости от ИПТ. На рисунке 4 изображена структурная схема ДТТ, где при помощи МТТ 2 получается аналоговый сигнал, несущий информацию о проходящем в проводнике 1 токе i1. Сигнал с МТТ 2 воздействует на вход АДП 3. При помощи АДП маломощные аналоговые сигналы преобразуются в достаточно мощные дискретные сигналы, которые несут информацию о комплексном действующем значении или о других интегральных характеристиках первичного тока i1. Совокупность аналогового ИПТ и АДП называется дискретным трансформатором тока. В отношении вида дискретных сигналов ДТТ подразделяются на одноимпульсные, многоимпульсные и цифровые. Сигналы ДТТ мало чувствительны к помехам и к затуханию в канале связи и могут передаваться на значительные расстояния как по обычным контрольным или телефонным кабелям, причем сколь угодно малого сечения, так и по волоконно-оптическим линиям связи. Так как в
ДТТ используется магнитный трансформатор, то дискретный ТТ оказывается чувствительным к магнитным помехам. К недостаткам ДТТ также можно отнести их сложность и высокую стоимость.

58
Дискретный трансформатор тока
i
1 2
3 1
Обозначения: 1 – провод с измеряемым током; 2 – магнитный ТТ;
3 – аналого-дискретный преобразователь.

59
Магнитоуправляемый контакт – геркон
Геркон представляет собой герметизированный электрический аппарат, изменяющий состояние электрической цепи посредством механического размыкания или замыкания ее при воздействии управляющего магнитного поля на его элементы, совмещающие функции контактов, пружин и участков электрической и магнитной цепей. На рисунке 5 представлена конструкция МК с замыкающим контактом. Он состоит из герметичной стеклянной колбы 1 с впаянными ферромагнитными электродами (контакт
– деталями) 2.
1 2
2
Обозначения: 1 – стеклянная колба; 2 – ферромагнитные контакт – детали (электроды)

60
Магнитоуправляемый контакт – геркон
При воздействии на геркон внешнего магнитного поля, созданного катушкой управления, постоянным магнитом или проводником с током, магнитный поток замыкается через электроды 2 и создает в растворе контактов тяговое усилие, стремящееся притянуть электроды к друг другу. Причем степень воздействия магнитного поля является функцией косинуса угла между направлением силовых линий управляющего магнитного поля и, в данном случае, продольной осью геркона (если силовые линии параллельны продольной оси МК, то степень воздействия этого поля будет максимальной). При определенной напряженности H
CP
магнитного поля геркон срабатывает. Размыкание контактов происходит в тот момент, когда тяговое усилие становится меньше сил упругости контакт – деталей. Таким образом, геркон может использоваться одновременно в качестве измерительного и реагирующего органа релейной защиты.

61
Магнитоуправляемый контакт – геркон
Если снабдить (рисунок 6) МК 2 обмоткой 3, то он также может применяться в качестве аналогового датчика тока /34, 35/. В этом случае совокупность находящихся в магнитном поле токоведущей шины 1 ферромагнитных контактных пластин геркона 2 и охватывающей их обмотки 3 можно рассматривать как магнитный датчик тока с разомкнутым сердечником. Информационной величиной в этом случае служит ЭДС ЕДТ, получаемая на выводах обмотки 3.
Обозначения: 1 – провод с измеряемым током; 2 – геркон; 3 – обмотка.
E
ДТ
i
1 1
2 3

62
Магнитоуправляемый контакт – геркон а – поляризованный размыкающий; б – нейтральный размыкающий с параллельной магнитной системой; в – нейтральный переключающий; г – нейтральный замыкающий с последовательно-параллельной магнитной системой; д – нейтральный замыкающий с баллоном из ферромагнитного материала. Обозначения: 1 – постоянный магнит; 2 – пассивная немагнитная контакт – деталь; 3 – баллон из магнитного материала.
2
а б
в г
д
3 1

63
Магнитоуправляемый контакт – геркон
1 3
2
Конструкция реле с внутренним расположением геркона
Обозначения: 1 – геркон; 2 – катушка; 3 – обмотка.

64
Шунт

65
Датчики тока