PL207203B1 - Przetwornik prądowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przetwornik prądowy przeznaczony do zastosowania w obwodach pomiarowych, a zwłaszcza w licznikach energii elektrycznej.

Znane liczniki energii elektrycznej zaopatrzone są w przekładniki prądowe w ilości uzależnionej od ilości faz. Przekładniki usytuowane są najczęściej w specjalnych wgłębieniach umieszczonych w obudowie licznika, dodatkowo przekładniki mogły być także przymocowane za pomocą zespołu elementów mocujących. Niezależnie od dodatkowego zamocowania każdy przekładnik w liczniku energii elektrycznej połączony jest z listwą zaciskową licznika za pomocą sztywnej szyny prądowej stanowiącą wyprowadzenie uzwojenia pierwotnego. Przekładniki są także połączone z elektroniczną płytką nośną za pomocą pinów lub przewodów stanowiących wyprowadzenie wtórnego uzwojenia. W dotychczas stosowanych rozwiązaniach przegrodami izolującymi pomiędzy przekładnikami są wyprofilowane występy znajdujące się w obudowie licznika energii elektrycznej, bądź powietrze.

Znany jest również, z europejskiego opisu patentowego wynalazku nr EP 1553420 przetwornik prądowy mający zastosowanie w liczniku energii elektrycznej, posiadający uzwojenie pierwotne i wtórne oraz wyprowadzenia uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

Znany jest także, z japońskiego opisu patentowego wynalazku nr JP11108984 przetwornik prądowy, w którym transformator prądowy jest umieszczony w pudełkowej osłonie. Rdzenie mogą być mocno zamocowane po obu stronach aluminiowego pudełka. Taki transformator prądowy umożliwia poprawny pomiar bardzo małych prądów nawet w warunkach oddziaływania zewnętrznego pola magnetycznego.

Z kolei z japoń skiego opisu patentowego nr JP7083960 znany jest wysokiej wydajności ekran ochronny zero fazowego transformatora prądowego, w którym magnetyczne osłony obejmują żelazne jądro w kształcie pierścienia, tworząc wielowarstwową strukturę, a niemagnetyczne warstwy, których grubość wynosi od 0,5 do 3,0 mm znajdują się między tymi warstwami.

Celem rozwiązania według wynalazku było zminiaturyzowanie konstrukcji przetwornika prądowego, który zapewnia prawidłowe jego działanie w przypadku oddziaływania na niego zewnętrznego pola magnetycznego.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest to, że przetwornik prądowy stanowi bryła z materiału dielektrycznego z zatopionym w nim co najmniej jednym przekładnikiem prądowym, a ekran magnetyczny jest zatopiony w bryle tworząc przegrodę pomiędzy przekładnikiem prądowym, a warstwą zewnętrzną bryły.

Korzystnym jest, gdy bryła przetwornika ma kształt graniastosłupa o podstawie ośmiokątnej.

Korzystnym jest także, jeśli ekran magnetyczny jest perforowany.

Korzystnym jest, gdy ekran magnetyczny jest wielowarstwowy.

Również korzystnym jest, gdy perforacje warstw ekranu magnetycznego mają przesunięty raster.

Korzystnym jest, jeśli przekładniki prądowe umieszczone są w bryle przetwornika w jednym szeregu.

Przetwornik prądowy według wynalazku jest łatwy w wykonaniu, a dzięki małym wymiarom, zwartej i sztywnej konstrukcji szczególnie nadaje się do zamontowania w przyrządach pomiarowych. Jednocześnie odznacza się odpornością na oddziaływanie zewnętrznego pola magnetycznego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie przekładnik prądowy w przekroju poprzecznym, a fig. 2 - schematycznie przekładnik prądowy w przekroju podłużnym.

Przetwornik prądowy stanowi monolityczna bryła 1 z materiału dielektrycznego w kształcie graniastosłupa o podstawie ośmiokąta. Jako materiał dielektryczny została użyta żywica epoksydowa. Materiał dielektryczny pełni funkcję izolatora i jednocześnie stanowi konstrukcję nośną bryły. Masa zalewowa, jaką jest żywica epoksydowa, wypełnia wszystkie wolne przestrzenie w przetworniku i zapewnia odpowiednią wytrzymałość na przebicia obudowy przetwornika prądowego. Wewnątrz bryły znajdują się ułożone w jednym szeregu przekładniki prądowe 2 oddzielnie dla każdej fazy. Każdy z przekładników jest zalany masą zalewową, stanowiącą jednocześnie przegrody przekładników. Z bryły przetwornika wystają wyprowadzenia uzwojenia pierwotnego 3 oraz wyprowadzenia uzwojenia wtórnego 4, przy czym wyprowadzenia te nie są umieszczone po tej samej stronie. Wyprowadzenia uzwojenia pierwotnego 3 mają postać szyn prądowych, natomiast wyprowadzenia uzwojenia wtórnego 4 są w postaci linki miedzianej. Brył a 1 zaopatrzona jest w ekran magnetyczny 5 chronią cy przekł adniPL 207 203 B1 ki przed niepożądanym wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Ekran magnetyczny 5 jest perforowany i posiada wzdłużną szczelinę 6, z której wystają wyprowadzenia uzwojenia pierwotnego 3. W perforacjach ekranu magnetycznego tworzą się łączniki, które zapewniają trwał e połączenie pomiędzy zewnętrzną warstwą, a wnętrzem przetwornika oraz stabilność mechaniczną warstwy zewnętrznej.

W przykł adzie wykonania zastosowano ekran magnetyczny 5 dwuwarstwowy, przy czym przestrzeń pomiędzy warstwami ekranu wypełniona jest żywicą epoksydową. Perforacje obu warstw ekranu mają przesunięty raster w celu zwiększenia skuteczności ochrony przed działaniem zewnętrznego pola magnetycznego. Ekran magnetyczny zatopiony jest w bryle w taki sposób, że stanowi przegrodę pomiędzy wnętrzem przetwornika z zatopionymi w nim przekładnikami, a warstwą zewnętrzną.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Przetwornik prądowy zawierający uzwojenie pierwotne i wtórne wraz z ich wyprowadzeniami stanowiące przekładnik prądowy oraz zaopatrzony w ekran magnetyczny dla wyeliminowania wpływu na niego zewnętrznego pola magnetycznego, znamienny tym, że stanowi go bryła /1/ z materiału dielektrycznego z zatopionym w nim co najmniej jednym przekładnikiem prądowym /2/, a ekran magnetyczny /5/ jest zatopiony w bryle /1/ tworząc przegrodę pomiędzy przekładnikiem prądowym /2/, a warstwą zewnę trzną brył y /1/.
2. 2. Przetwornik według zastrz. 1, znamienny tym, że bryła /1/ przetwornika ma kształt graniastosłupa o podstawie ośmiokątnej.
3. 3. Przetwornik według zastrz. 1, znamienny tym, że ekran magnetyczny /5/ jest perforowany.
4. 4. Przetwornik według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że ekran magnetyczny /5/ jest wielowarstwowy.
5. 5. Przetwornik według zastrz. 4, znamienny tym, że perforacje warstw ekranu magnetycznego /5/ mają przesunięty raster.
6. 6. Przetwornik według zastrz. 1, znamienny tym, że przekładniki prądowe /2/ umieszczone są w bryle /1/ przetwornika w jednym szeregu.