Трансформатор струму

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным измерительным трансформаторам тока типа ТФРМ. Известный трансформатор тока [1] состоит из рымовидной вторичной обмотки с тороидальным магнитопроводом, через кольцевое окно которого проходит короткая U-образная секционная первичная обмотка, выполненная из тонких медных полос. Маслорасширитель представляет собой металлический цилиндр (бак) значительной высоты, в нем размещены кольцевая часть вторичной обмотки и вся первичная обмотка. Концы первичной обмотки соединяются с линейными выводами трансформатора. Недостатками известного трансформатора являются: сложность конструкции; раскрепление кольцевой части вторичной обмотки внутри маслорасширителя производится только с двух сторон с помощью деревянных брусков, при этом не исключается перемещение обмотки в перпендикулярном направлении, что может приводить к повреждению изоляции трансформатора в процессе его транспортировки и эксплуатации. Известный трансформатор тока, принятый за прототип [2], состоит из рымовидной вторичной обмотки с ленточным тороидальным магнитопроводом, через кольцевое окно которого проходит U-образная первичная обмотка, состоящая из двух секций, изготовленных из гибкого прямоугольного проводника. Тороидальный магнитопровод вторичной обмотки и вся первичная обмотка размещены в маслорасширителе цилиндрической формы удлиненной конструкции. Раскрепление вторичной обмотки и первичной обмотки производится с двух сторон с помощью деревянных брусков (колодок), которые прижимаются к изоляции вторичной обмотки с помощью деревянных клиньев. Бруски вминаются в мягкую изоляцию вторичной обмотки, изменяя тем самым ее форму, иногда нарушая целостность ее изоляции, т.е. бруски подпираются клиньями, которые упираются в поверхность обмотки, а в месте перехода от кольцевой части в цилиндрическую (в месте утолщения изоляции) происходит смятые главной изоляции обмотки и ее повреждение. При этом не обеспечивается фиксация обмотки в продольном направлении с помощью брусков, которые способствуют повреждению изоляции путем трения. Концы секций первичной обмотки подсоединяются к выводам, проходящим через отверстия в маслорасширителе, при этом выводы расположены на равных расстояниях друг от др уга на одной стороне цилиндрической части маслорасширителя. Такое размещение выводов первичной обмотки позволяет производить переключение секций только с наружной стороны трансформатора [1]. Так как линейные выводы первичной обмотки располагаются выше тороидального магнитопровода вторичной обмотки, секции первичной обмотки, изготовленные из гибких проводников, при подсоединении к выводам подвергаются дополнительной деформации внутри маслорасширителя и возникает необходимость в и х формовке в процессе сборки и эксплуатации трансформатора. С использованием выводов большого диаметра по одному на каждую секцию, соединение секций первичной обмотки с наружной стороны маслорасширителя производится дополнительно с помощью жестких шин большой длины. Недостаток известной конструкции заключается в том, что в процессе изменения температур, значительно изменяется длина выводов и шин переключателя, что приводит к разгерметизации трансформатора (появляются течи масла). Задачей изобретения является создание трансформатора тока, в котором благодаря конструктивному выполнению маслорасширителя цоколя и расположению линейных выводов, обеспечивается упрощение устройства и повышение его надежности. Поставленная задача решается тем, что трансформатор тока, содержащий корпус с маслорасширителем, в котором выполнена вторичная рымовидная обмотка с тороидальным магнитопроводом, который расположен в маслорасширителе и через кольцевое окно которого проходит первичная секционированная обмотка, имеющая расположенные попарно линейные и промежуточные выводы, а концы вторичной обмотки выведены в цоколь корпуса, согласно изобретению, снабжен дополнительно металлическими держателями, кронштейнами и эластичными элементами, которые сведены в конструкцию маслорасширителя, при этом держатели охватывают поверхность тороидального магнитопровода и закреплены к внутренним стенкам маслорасширителя с помощью кронштейнов, а эластичные элементы являются частью стенок маслорасширителя, через них проходят каждая пара выводов, из которых линейные - расположены по оси тороидального магнитопровода, а промежуточные смещены относительно этой оси и расположены на расстоянии от линейных, исключающем касание друг с другом, при этом секции первичной обмотки - имеют прямолинейные участки и расположены параллельно друг относительно друга, и каждая в отдельности соединяет линейный вывод одной пары с промежуточным выводом другой пары, в цоколе выполнены вертикальная стенка, на которой расположены вторичные выводы для соединения с концами вторичной обмотки. Помимо указанного эластичный элемент по периметру соединен со стенкой маслорасширителя, а средняя его часть примыкает к проходным изоляторам выводов. Целесообразно выполнить эластичный элемент овальной формы. Целесообразно выполнить эластичный элемент круглой формы. Возможно также эластичный элемент выполнить из маломагнитного материала. Возможно также эластичный элемент выполнить из алюминия. Возможно выполнить эластичный элемент из латуни. Желательно, чтобы секции первичной обмотки были выполнены из жесткой шины. Желательно также секции обмотки выполнить из прутка. Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид трансформатора тока. Фиг. 2 - сечение А-А по фиг. 1. Фиг. 3 - вид В по фиг, 2. Фиг. 4 сечение С-С по фиг. 3. Трансформатор тока содержит корпус 1, в котором выполнены первичная 2 и вторичная 3 обмотки. Вторичная обмотка 3 выполнена рымовидной конструкции. Вторичная обмотка 3 выполнена с главной изоляцией 4. При этом рымовидная вторичная обмотка 3 выполнена из частей разной формы: цилиндрическая часть 5 и кольцевая часть 6 в виде ленточного тороидального магнитопровода: цилиндрическая часть 5 обмотки 3 является опорной частью кольцевой. Тороидальный магнитопровод 6 вторичной обмотки 3 и вся первичная обмотка 2 помещены в маслорасширителе 7. Вторичная обмотка 3 крепится в маслорасширителе 7 с помощью металлических держателей 8, охватывающи х обмотку 3 по периметру, что исключает повреждение поверхности главной изоляции 4. При этом держатели 8 повторяют форму кольцевой части 6 обмотки 3. Внутри маслорасширителя 7 держатели 8 крепятся с помощью болтов 9 к кронштейнам 10, выполненным на внутренней стенке маслорасширителя 7. Первичная обмотка 1 состоит из двух одинаковых секций 11, выполненных из жесткой шины или прутка малой длины. Секции 11 первичной обмотки 2 служат для соединения линейных выводов 12 с промежуточными выводами 13 первичной обмотки 2 трансформатора. Секции 11 обмотки 2 имеют прямолинейные участки и расположены параллельно друг относительно друга. Линейные выводы 12 расположены по оси тороидального магнитопровода 6 вторичной обмотки 3. Так как линейные выводы 12 первичной обмотки 2 расположены по оси тороидального магнитопровода 6 вторичной обмотки 3, а промежуточные выводы 13 - на одном уровне с линейными выводами 12, т.е. линейные и промежуточные выводы 12,13 расположены попарно, при этом каждая пара выводов 12, 13 расположены на небольшом расстоянии друг от др уга, что исключает перекрещивание секций 11 первичной обмотки 1 внутри маслорасширителя 7, т.е. каждая секция 11 обмотки 2 в отдельности соединяет линейный вывод 12 одной пары с промежуточным выводом 13 другой - пары. Промежуточные выводы 13 смещены относительно горизонтальной оси тороидального магнитопровода 6 вторичной обмотки 3 и расположены от линейных выводов 12 на расстоянии, исключающем касание их друг с другом. Промежуточные выводы 13 используются в трансформаторе для необходимости получения двух и более коэффициентов трансформации. С целью исключения возможной разгерметизации трансформатора от температурного расширения в конструкцию трансформатора вводится эластичный элемент (вставка) 14, выполненный из маломагнитного материала, например, алюминий или латунь. Эластичный элемент 14 установлен на боковых стенках маслорасширителя 7 в месте установки выводов 12, 13 первичной обмотки 2. Эластичный элемент 14 является частью стенки маслорасширителя 7, в котором установлены выводы 12, 13 первичной обмотки 2, т.е. через эластичный элемент 14 проходит каждая пара выводов 12, 13. Эластичный элемент 14 выполняется овальной или круглой формы; по периметру он соединяется со стенкой маслорасширителя 7, а его средняя часть примыкает к кольцу 15 проходного изолятора 16, установленного на каждом из выводов 12, 13. При этом крепление эластичного элемента 14 к стенке маслорасширителя 7 осуществляется с помощью скрепленных вместе фланцев 17. Между эластичным элементом 14 и боковой стенкой маслорасширителя 7. т.е. между фланцами 17 устанавливается уплотнительная резиновая прокладка 18. При температурном расширении, деформацию первичной обмотки 2 и выводов 12, 13 воспринимает эластичный элемент 14 бака маслорасширителя 7, при этом герметизация трансформатора не нарушается. В трансформаторе температурные изменения длины первичной обмотки 2 и линейных выводов 12 компенсируются эластичным элементом 14, введенным в зону установки линейных выводов 12 и промежуточных выводов 13 в маслорасширителе 7. В нижней части трансформатора выполнен цоколь 19, который состоит из корпуса 20 и рамы 21. Корпус 20 цоколя 19 является герметизированным упрощенным отдельным элементом. В трансформаторе герметизированный упрощенный элемент - цоколь 19 представляет собой металлический, выполненный отдельно от рамы 21, корпус 20, в котором расположена вертикальная стенка 22. Концы 23 вторичной обмотки 3 подсоединяются непосредственно к вторичным вводам 24, расположенными на вертикальной стенке 22 корпуса 20. Во время сборки трансформатора достигается свободный доступ к тороидальному магнитопроводу 6 вторичной обмотки 3, обхватываемому металлическими держателями 8, осуществляется доступный контроль коротких жестких секций 11 первичной обмотки 2 и простота крепления, обеспечиваются с помощью эластичных элементов 14 герметичность выводы 12, 13 и исключается дополнительная их подгонка. Измерительный трансформатор тока позволяет: повысить надежность; уменьшить вес и габариты; снизить расход дорогостоящих материалов (бука, нержавеющей стали и цветного металла); снизить трудоемкость изготовления; улучшить условия сборки и эксплуатации; исключить течи масла в трансформаторе в результате температурной деформации маслорасширителя; понизить безопасность эксплуатации (исключить взрывы, колебания и т.п.).