RU2208860C2 - Molded potential transformer - Google Patents

Molded potential transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2208860C2
RU2208860C2 RU2000129413A RU2000129413A RU2208860C2 RU 2208860 C2 RU2208860 C2 RU 2208860C2 RU 2000129413 A RU2000129413 A RU 2000129413A RU 2000129413 A RU2000129413 A RU 2000129413A RU 2208860 C2 RU2208860 C2 RU 2208860C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuse
resistor
voltage
current
hole
Prior art date
Application number
RU2000129413A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000129413A (en
Inventor
Геннадий Александрович Миронов
Л.Л. Эткинд
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Свердловский завод трансформаторов тока"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Свердловский завод трансформаторов тока" filed Critical Открытое акционерное общество "Свердловский завод трансформаторов тока"
Priority to RU2000129413A priority Critical patent/RU2208860C2/en
Publication of RU2000129413A publication Critical patent/RU2000129413A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2208860C2 publication Critical patent/RU2208860C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Fuses (AREA)

Abstract

FIELD: transformer engineering. SUBSTANCE: transformer has magnetic core, high- voltage winding, at least one low-voltage winding, and one high- voltage lead, all mounted in molded insulating case. Socket provided in its top part houses high-voltage fuse connected to high-voltage lead. Fuse has two bases, body of gas-producing material accommodating extension spring and low-power metal- film resistor that functions as fusible link. One of fuse bases has at least one hole opposing at least one hole provided in high-voltage lead and inner surface of the latter has annular slot facing hole in base and joined with lead hole. Rated value of resistor is found from expression
Figure 00000004
where rr,rtd is rated value of resistor, Ohm; Pr.rtd is rated power of resistor, W;
Figure 00000005
is overpower factor of resistor affording operation of fuse within time tpr; Ipt is current through fuse operating within time tpr (found from time-current characteristic of fuse), A; ITr.1max is maximum permissible current of potential transformer high-voltage winding, A; Ir.rtd is rated current of resistor, A. EFFECT: enhanced reliability of protective gear. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и касается конструкций высоковольтных трансформаторов напряжения с литой изоляцией. The invention relates to electrical engineering, in particular to transformer construction, and relates to the construction of high voltage voltage transformers with cast insulation.

Известен предохранитель, в котором для выхода несгенерированных газов, выделенных при срабатывании предохранителя, в одном из цоколей предохранителя и в выводе выполнено оппозитно друг другу по одному отверстию [1]. Known fuse in which for the output of the non-generated gases released when the fuse is triggered, in one of the fuse bases and in the output is made opposite each other through one hole [1].

К недостаткам такой конструкции предохранителя следует отнести то, что идеальное совпадение отверстий в цоколе и выводе в реальных условиях является маловероятным. В случае несовпадения отверстий в цоколе и выводе полное и быстрое истечение остатков несгенерированных газов затруднено, что снижает надежность защиты. The disadvantages of this design of the fuse should include the fact that the perfect match of the holes in the base and the output in real conditions is unlikely. In the case of mismatch of the holes in the base and the output, a complete and rapid outflow of residual non-generated gases is difficult, which reduces the reliability of protection.

Известен трансформатор напряжения с литой изоляцией, содержащий магнитопровод, высоковольтную и низковольтную обмотки и высоковольтный вывод, размещенные в изоляционном корпусе, в верхней части которого выполнено гнездо, в котором установлен высоковольтный предохранитель, соединенный с высоковольтным выводом и имеющий два цоколя, корпус из электроизоляционного газогенерирующего материала, в котором размещены растягивающая пружина и металлопленочный резистор, выполняющий роль плавкой вставки [2]. Known voltage transformer with cast insulation, containing a magnetic circuit, high voltage and low voltage windings and a high voltage output, placed in an insulating housing, in the upper part of which is made a socket in which a high voltage fuse is connected, connected to a high voltage output and having two socles, a housing of electrically insulating gas generating material , in which there is a tensile spring and a metal film resistor acting as a fuse [2].

Трансформатор напряжения описанной конструкции обладает определенным эксплуатационным удобством, так как высоковольтный предохранитель встроен в трансформатор, однако недостатком такого трансформатора является то, что несгенерированные остатки газов, выделенных при искровом разряде, возникающем при срабатывании предохранителя, не имеют выхода из полости корпуса, что в свою очередь несколько снижает надежность защиты трансформатора. Кроме того, для обеспечения надежной защиты трансформаторов напряжения необходим правильный выбор параметров предохранителя и прежде всего металлопленочного резистора, служащего плавкой вставкой. The voltage transformer of the described design has certain operational convenience, since a high-voltage fuse is built into the transformer, however, the disadvantage of such a transformer is that the non-generated residual gases released by the spark discharge that occurs when the fuse blows out of the cavity of the case, which in turn slightly reduces the reliability of the protection of the transformer. In addition, to ensure reliable protection of voltage transformers, the correct choice of fuse parameters and, above all, a metal-film resistor serving as a fusible insert is necessary.

Изобретением решается задача создания трансформатора напряжения с литой изоляцией, характеризующегося высокой надежностью защиты. The invention solves the problem of creating a voltage transformer with cast insulation, characterized by high reliability protection.

Для решения поставленной задачи в трансформаторе напряжения с литой изоляцией, содержащем магнитопровод, высоковольтную обмотку, по крайней мере, одну низковольтную обмотку и один высоковольтный вывод, размещенные в литом изоляционном корпусе, в верхней части которого выполнено гнездо, в котором установлен высоковольтный предохранитель, соединенный с высоковольтным выводом и содержащий два цоколя, корпус из электроизоляционного газогенерирующего материала, в котором размещены растягивающая пружина и металлопленочный резистор малой мощности, выполняющий роль плавкой вставки, при этом в одном из цоколей предохранителя и высоковольтном выводе выполнено оппозитно друг другу, по крайней мере, по одному отверстию, предложено, согласно настоящему изобретению, на внутренней поверхности высоковольтного вывода выполнить кольцевой паз, соединенный с отверстием в выводе и размещенный оппозитно отверстию в цоколе, при этом номинальное значение сопротивления резистора выбрано из соотношения

Figure 00000006

где rном.р. - номинальное сопротивление резистора, Ом;
Рном.р. - номинальная мощность резистора, Вт;
Figure 00000007

- коэффициент перегрузки резистора по мощности, обеспечивающий срабатывание предохранителя за время tз.;
Iз. - ток срабатывания предохранителя за время tз. (определяется в соответствии с токовременной характеристикой предохранителя), А;
I1max. тр. - предельно допустимый ток высоковольтной обмотки трансформатора напряжения, А;
Iном.р. - номинальный ток резистора, А.To solve this problem, a voltage transformer with cast insulation containing a magnetic circuit, a high-voltage winding, at least one low-voltage winding and one high-voltage output, are placed in a molded insulating casing, in the upper part of which there is a socket in which a high-voltage fuse is connected, connected to high-voltage output and containing two socles, a housing made of insulating gas-generating material, in which a tensile spring and a metal film resistor are placed power, performing the role of a fusible insert, with at least one hole made opposite to each other in one of the fuse bases and the high voltage terminal, it is proposed, according to the present invention, to make an annular groove connected to the hole in the terminal on the inner surface of the high voltage terminal and placed opposite to the hole in the base, while the nominal value of the resistor resistance is selected from the ratio
Figure 00000006

where r nom - nominal resistance of the resistor, Ohm;
R nom. - rated power of the resistor, W;
Figure 00000007

- coefficient of overload of the resistor in terms of power, ensuring the operation of the fuse for a time t s ;
I h - fuse trip current for time t s . (determined in accordance with the current-time characteristic of the fuse), A;
I 1max. tr - the maximum permissible current of the high voltage winding of the voltage transformer, A;
I nom. - rated current of the resistor, A.

Изобретение поясняется на примере выполнения чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - заявляемый трансформатор напряжения с литой изоляцией, содержащий встроенный высоковольтный предохранитель, до его срабатывания; на фиг. 2 - тот же трансформатор, после срабатывания высоковольтного предохранителя; на фиг. 3 - внутренняя поверхность высоковольтного вывода, вид А фиг.1. The invention is illustrated by the example of the drawings, which depict: in Fig.1 - the inventive voltage transformer with cast insulation, containing a built-in high-voltage fuse, before it trips; in FIG. 2 - the same transformer, after the operation of the high-voltage fuse; in FIG. 3 - the inner surface of the high-voltage output, view A of FIG. 1.

Трансформатор напряжения содержит магнитопровод 1, высоковольтную обмотку 2 и, по крайней мере, одну низковольтную обмотку 3 и высоковольтный вывод 4, размещенные в литом изоляционном корпусе 5. The voltage transformer comprises a magnetic circuit 1, a high-voltage winding 2 and at least one low-voltage winding 3 and a high-voltage terminal 4 located in a molded insulating casing 5.

В верхней части корпуса 5 выполнено гнездо 6, в котором размещен предохранитель 7, соединенный с высоковольтным выводом 4. In the upper part of the housing 5, a socket 6 is made, in which a fuse 7 is connected, connected to a high-voltage terminal 4.

Предохранитель 7 содержит два цоколя 8 и 9, корпус 10 из электроизоляционного газогенерирующего материала, в котором размещены растягивающая пружина 11 и металлопленочный резистор 12. The fuse 7 contains two socles 8 and 9, the housing 10 is made of insulating gas-generating material, in which a tensile spring 11 and a metal film resistor 12 are placed.

Для выхода несгенерированных остатков газов в высоковольтном выводе 4 выполнено отверстие 13. Для аналогичной цели в цоколе 9 высоковольтного предохранителя 7 выполнено отверстие 14 таким образом, что отверстие 14 расположено оппозитно отверстию 13. A hole 13 is made for the output of the non-generated gas residues in the high-voltage output 4. For a similar purpose, a hole 14 is made in the socket 9 of the high-voltage fuse 7 so that the hole 14 is located opposite to the hole 13.

На внутренней поверхности высоковольтного вывода 4 выполнен кольцевой паз 15, соединенный с отверстием 13, который размещен оппозитно отверстию 14 в цоколе 9 предохранителя 7. On the inner surface of the high-voltage output 4, an annular groove 15 is made, connected to the hole 13, which is placed opposite the hole 14 in the socket 9 of the fuse 7.

Номинальное значение сопротивления металлопленочного резистора выбрано, исходя из предельно допустимого тока высоковольтной обмотки трансформатора напряжения. The nominal value of the resistance of the metal film resistor is selected based on the maximum permissible current of the high voltage winding of the voltage transformer.

Номинальные и предельно допустимые токи высоковольтной обмотки трансформатора напряжения имеют малые значения - не более 1А. При этом в начальный момент развития повреждения значение тока высоковольтной обмотки не превысит 2 А. The rated and maximum permissible currents of the high voltage winding of the voltage transformer have small values - not more than 1A. Moreover, at the initial moment of damage development, the current value of the high-voltage winding does not exceed 2 A.

Разрываемый в предохранителе ток при таком его значении будет иметь характер искрового разряда и не перейдет в дуговой разряд. The current torn in the fuse at this value will have the character of a spark discharge and will not go into an arc discharge.

Отключение трансформатора напряжения с помощью предохранителя в начальный момент развития повреждения исключает вероятность возникновения сквозного тока короткого замыкания непосредственно в трансформаторе напряжения. The disconnection of the voltage transformer by means of a fuse at the initial moment of the development of damage eliminates the likelihood of a through short circuit current directly in the voltage transformer.

Выполнение предохранителей встроенными в гнездо литого изоляционного корпуса трансформатора напряжения полностью исключает междуфазное короткое замыкание. The implementation of fuses built into the socket of the molded insulating housing of the voltage transformer completely eliminates the interphase short circuit.

Перегрузочные характеристики металлопленочных резисторов малой мощности (от 0,062 до 0,25 Вт) с различными номинальными значениями их сопротивлений показывают, что зависимость значения времени сгорания резистора от значения его перегрузки по отношению к его номинальной мощности отличается стабильностью и является инвариантной для различных номинальных значений сопротивлений, то есть имеет одинаковый характер зависимости:

Figure 00000008

где tз. - время срабатывания резистора, с;
Pp. - мощность, при которой сгорает резистор, Вт;
Рном.р. - номинальная мощность резистора, Вт.The overload characteristics of low-power metal film resistors (from 0.062 to 0.25 W) with different nominal values of their resistances show that the dependence of the value of the burning time of the resistor on the value of its overload with respect to its rated power is stable and is invariant for various nominal values of resistances, that is, it has the same character of dependence:
Figure 00000008

where t s - response time of the resistor, s;
P p - power at which the resistor burns, W;
R nom. - rated power of the resistor, W.

Перегрузочные (токовременные) характеристики металлопленочных резисторов по своему виду совпадают с токовременными характеристиками металлических плавких вставок предохранителей, что позволяет использовать металлопленочные резисторы в качестве плавких вставок. Overload (current) characteristics of metal-film resistors in their form coincide with the current-time characteristics of metal fuse-links, which allows the use of metal-film resistors as fuse-links.

Значение сопротивления металлопленочного резистора, используемого в качестве плавкой вставки в трансформаторе напряжения заявляемой конструкции, необходимо выбирать из соотношения

Figure 00000009

где rном.р. - номинальное сопротивление резистора, Ом;
Рном.р. - номинальная мощность резистора, Вт;
Figure 00000010

- коэффициент перегрузки резистора по мощности, обеспечивающий срабатывание предохранителя за время tз.;
Iз. - ток срабатывания предохранителя за время tз. (определяется в соответствии с токовременной характеристикой предохранителя), А;
I1max. тр. - предельно допустимый ток высоковольтной обмотки трансформатора напряжения, А;
Iном.р. - номинальный ток резистора, А. Левая часть неравенства получена следующим образом. Номинальное сопротивление резистора равно
Figure 00000011

Умножив и разделив это выражение на одно и то же число - квадрат тока срабатывания предохранителя I2 з., получим
Figure 00000012

где
Figure 00000013

- коэффициент перегрузки резистора по квадрату тока (по мощности), поскольку мощность пропорциональна квадрату тока.The resistance value of the metal film resistor used as a fuse in the voltage transformer of the claimed design must be selected from the ratio
Figure 00000009

where r nom - nominal resistance of the resistor, Ohm;
R nom. - rated power of the resistor, W;
Figure 00000010

- coefficient of overload of the resistor in terms of power, ensuring the operation of the fuse for a time t s. ;
I h - fuse trip current for time t s. (determined in accordance with the current-time characteristic of the fuse), A;
I 1max. tr - the maximum permissible current of the high voltage winding of the voltage transformer, A;
I nom. is the rated current of the resistor, A. The left side of the inequality is obtained as follows. The nominal resistance of the resistor is
Figure 00000011

Multiplying and dividing this expression by the same number - the square of the fuse trip current I 2 s. we get
Figure 00000012

Where
Figure 00000013

- coefficient of overload of the resistor in the square of the current (in power), since the power is proportional to the square of the current.

Ток срабатывания предохранителя Iз. взаимосвязан с временем срабатывания tз. Их значения выбираются по токовременной характеристике.Fuse trip current I s. interconnected with response time t s. Their values are selected by the current characteristic.

Выбранное значение тока срабатывания предохранителя Iз. должно всегда превышать значение предельно допустимого тока I1max.тp. высоковольтной обмотки трансформатора напряжения.The selected value of the fuse trip current I z. must always exceed the value of the maximum permissible current I 1max.tp. high voltage winding voltage transformer.

Физический смысл знака ≤ между левой и средней частями неравенства заключается в том, чтобы выбранное номинальное сопротивление резистора было равно или больше расчетного значения. В этом случае при протекании по резистору тока, значение которого равно значению тока срабатывания Iз., предохранитель сработает.The physical meaning of the sign ≤ between the left and middle parts of the inequality is that the selected nominal resistance of the resistor is equal to or greater than the calculated value. In this case, when the current flows through the resistor, the value of which is equal to the value of the tripping current I s. , the fuse will trip.

Физический смысл знака <между средней и правой частями неравенства заключается в том, что для исключения возможности срабатывания предохранителя при протекании по резистору предельно допустимого тока I1max.тp. высоковольтной обмотки трансформатора напряжения предохранитель не будет срабатывать, так как номинальное сопротивление резистора будет меньше значения сопротивления, рассчитанного по правой части неравенства.The physical meaning of the sign <between the middle and right parts of the inequality is that to exclude the possibility of a fuse tripping when the maximum permissible current flows through the resistor I 1max.tp. the high voltage winding of the voltage transformer, the fuse will not trip, since the nominal resistance of the resistor will be less than the resistance value calculated on the right side of the inequality.

В Открытом акционерном обществе "Свердловский завод трансформаторов тока" разработана техническая документация, в которой реализовано заявляемое техническое решение, в соответствии с которой изготовлены и испытаны трансформаторы напряжения с литой изоляцией. Положительные результаты испытаний подтвердили высокую надежность защиты трансформаторов напряжения, изготовленных в соответствии с заявляемым решением, и возможность широкого практического применения таких трансформаторов в будущем. The Sverdlovsk Current Transformer Plant Open Joint-Stock Company has developed technical documentation that implements the claimed technical solution, in accordance with which cast voltage transformers are manufactured and tested. Positive test results confirmed the high reliability of the protection of voltage transformers manufactured in accordance with the claimed solution, and the possibility of wide practical application of such transformers in the future.

Источники информации
1. Авт. свид. СССР 1356036, Н 01 Н 85/02, 1987 г.Sources of information
1. Auth. testimonial. USSR 1356036, H 01 H 85/02, 1987

2. Свидетельство РФ на полезную модель 10282, H 01 F 38/24, 1999 г. 2. RF certificate for utility model 10282, H 01 F 38/24, 1999

Claims (1)

Трансформатор напряжения с литой изоляцией, содержащий магнитопровод, высоковольтную обмотку, по крайней мере, одну низковольтную обмотку и один высоковольтный вывод, размещенные в литом изоляционном корпусе, в верхней части которого выполнено гнездо, в котором установлен высоковольтный предохранитель, соединенный с высоковольтным выводом и содержащий два цоколя, корпус из электроизоляционного газогенерирующего материала, в котором размещены растягивающая пружина и металлопленочный резистор малой мощности, выполняющий роль плавкой вставки, при этом в одном из цоколей предохранителя и высоковольтном выводе выполнено оппозитно друг другу, по крайней мере, по одному отверстию, отличающийся тем, что на внутренней поверхности высоковольтного вывода выполнен кольцевой паз, соединенный с отверстием в выводе и размещенный оппозитно отверстию в цоколе, при этом номинальное значение сопротивления резистора выбрано из соотношения
Figure 00000014

где rном.р. - номинальное сопротивление резистора, Ом;
Рном.р. - номинальная мощность резистора, Вт;
Figure 00000015
-
- коэффициент перегрузки резистора по мощности, обеспечивающий срабатывание предохранителя за время tз.;
Iз. - ток срабатывания предохранителя за время tз. (определяется в соответствии с токовременной характеристикой предохранителя), А;
Ilmax.тр. - предельно допустимый ток высоковольтной обмотки трансформатора напряжения, А;
Iном.р.- номинальный ток резистора, А.A voltage transformer with cast insulation, containing a magnetic circuit, a high voltage winding, at least one low voltage winding and one high voltage terminal, located in a molded insulating casing, in the upper part of which there is a socket in which a high voltage fuse is connected, connected to the high voltage terminal and containing two socle, housing made of electrically insulating gas-generating material, in which a tensile spring and a low-power metal film resistor are placed, performing the role of a fusible inserts, while in one of the fuse bases and the high-voltage terminal, an opposite hole is made to each other, at least one hole, characterized in that an annular groove is made on the inner surface of the high-voltage terminal, connected to the hole in the terminal and placed opposite to the hole in the socket, the nominal value of the resistor resistance is selected from the ratio
Figure 00000014

where r nom - nominal resistance of the resistor, Ohm;
R nom. - rated power of the resistor, W;
Figure 00000015
-
- coefficient of overload of the resistor in terms of power, ensuring the operation of the fuse for a time t s. ;
I h - fuse trip current for time t s. (determined in accordance with the current-time characteristic of the fuse), A;
I lmax.tr. - the maximum permissible current of the high voltage winding of the voltage transformer, A;
I nom. - rated current of the resistor, A.
RU2000129413A 2000-11-24 2000-11-24 Molded potential transformer RU2208860C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000129413A RU2208860C2 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Molded potential transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000129413A RU2208860C2 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Molded potential transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000129413A RU2000129413A (en) 2002-10-27
RU2208860C2 true RU2208860C2 (en) 2003-07-20

Family

ID=29209154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000129413A RU2208860C2 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Molded potential transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2208860C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102723187A (en) * 2012-07-10 2012-10-10 浙江天际互感器有限公司 Voltage transformer with elbow-type plug

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АЙЗЕНБЕРГ Б.Л. Защита электрических установок плавкими предохранителями. - М. - Л.: Госэнергоиздат, 1983, с.6,9. КОШКИН Н.И., ШИРКЕВИЧ М.Г. Справочник по элементарной физике. - М.: Наука, 1980, с.106. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102723187A (en) * 2012-07-10 2012-10-10 浙江天际互感器有限公司 Voltage transformer with elbow-type plug
CN102723187B (en) * 2012-07-10 2014-12-17 浙江天际互感器有限公司 Voltage transformer with elbow-type plug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4858054A (en) Protective circuits and devices for the prevention of fires
US7042688B2 (en) Neutral switch test mechanism for a circuit interrupter
US4994779A (en) Class J time delay fuse
US20070014058A1 (en) Neutral switch test mechanism for a circuit interrupter
JPS6153813B2 (en)
CN210404710U (en) Control circuit for fusing device and vehicle
GB2123627A (en) Electrical circuit interruption
RU2208860C2 (en) Molded potential transformer
US4420214A (en) Electrical plug and socket having replaceable overcurrent-protection device provided with safety latch means
RU18016U1 (en) CAST VOLTAGE TRANSFORMER WITH INSULATION
KR890002940A (en) High Voltage Circuit Fuse
EP1214730A1 (en) Non-venting cutout mounted fuse
EP1437745A1 (en) PTC thermistor having safety structure for preventing continuous breakage
EP2985776A1 (en) Automotive circuit breaker including circuit breaker with integrated secondary current protection
DE69731771D1 (en) RESETTABLE PROTECTIVE DEVICE FOR VEHICLE SWITCHING
AU2008201800B2 (en) Trip indicator member, and limiter and electrical switching apparatus including a plurality of trip indicator members
JPS5845129B2 (en) fuse device
JPH04345724A (en) Non-destructive fuse
RU10282U1 (en) CAST VOLTAGE TRANSFORMER WITH INSULATION
CA2137882A1 (en) Striker pin device for an electric fuse
RU2000129413A (en) CAST VOLTAGE TRANSFORMER WITH INSULATION
KR20090119646A (en) Overload protection device
US2609465A (en) Automatic resetting overload switch
KR200258708Y1 (en) Plug having self-restoring fuse
JP3686786B2 (en) Three pole interlocking fuse