143893. lajstromszámú szabadalom • Hibaáram transzformátor
Megjelent: 1958. január hó 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.893. SZÁM 21. c. 68—72. OS'ZTÁLY — GI-R7. ALAPSZÁM Hihaáram transzformátor1 A Magyar Állam, mint a feltaláló Gidófalvy Zoltán gépészmérnök budapesti lakos jogutódja A bejelentés napja: 1955. október 27. Ismeretes már generátor testzárlatának, vagy földzárlatnak jelzésére olyan áramváltó használata (Ferranti—Field-íéle áramváltó), amelynek prímeriét a háromfázisú rendszernek a rúdáramváltóhoz hasonlóan egyenesen áthaladó három vezetéke alkotja, szekunder tekercseléséhez pedig relé van kapcsolva. Az ilyen áramváltók szekunder árama zérus, ha a háromfázisú rendszerben az áramok pillanatnyi értékeinek algebrai összege zérus. Ha azonban ez a követelmény nincs kielégítve, pl. testzárlat esetén, a szekunder áram a testzáriaton átmenő árammal arányos. A primer és szekunder ampermenetek száma nagy megközelítéssel egyenlő, a mágneses indukció úgy van megválasztva, hogy a transzformátor munkapontja a mágnesezési görbe egyenes szakaszába esik. Sokkal érzékenyebb a transzformátor működése,. ha a találmány értelmében a munkapontot a mágnesezési görbe alsó görbületébe helyezzük. A találmány további részleteit a rajzmelléklettel kapcsolatban ismertetjük, amelyen az 1. és 2. ábra a vektorábrák, a 3. és 4. ábra a transzformátor szerkezeti kivitelét mutatja. Az 1. ábra a Ferranti-féle áramváltó vektorábráját mutatja, amelyből kitűnik, hogy az I; rs, primer ampermenetszám és az I2 n 2 szekunder ampermenetszám nagysága lényegében véve egyenlő és fázisban kb. 180"-ban térnek el egymástól, a vektorábrában tehát közöttük a néhány ívperc nagyságú s szöghiba mutatkozik. Különbségük, az I„n, gerjesztő ampermenetszám, ennélfogva igen kicsiny. A találmány szerint a transzformátort úgy méretezzük, hogy a legfeljebb 1 VA fogyasztású relé megszólalásakor a mágneses indukció a mágnesezési görbe alsó görbületéibe eső értékeket vegyen fel. Ilyen méretezés mellett a primer és szekunder ampermenetek (^n, és I2 rí 2 ) a 2. ábra szerinti vektordiagrammban az 1. ábrabeli néhány ívperc helyett mintegy 40°-os szöget zárnak be, a különbségük pedig és ennélfogva az I0 n-, gerjesztő ampermenetszám is sokkal nagyobb, mint az áramváltók szokásos méretezése esetén. A megváltozott üzemviszonyokból következik, hogy a szekundertekercsnek, csak 1—2 menetből kell állnia. Minthogy a szekunder feszültség kicsiny, a szekunder áramerősség pedig nagy, az áramkörben minimális ellenállás biztosítása szükséges, amit úgy érünk el, hogy a szekunder tekercs végeit a hozzá kapcsolandó relé tekercseinek végeivel tartósan összehegesztjük. A transzformátort, mint a 3. és 4. ábra mutatja, zárt vasmaggal látjuk el, amelynek ablakán a három vezeték áthalad. A vasmagot alkotó lemezeket a sarkok furatain átdugott csavarorsók fogják össze. A vasmagot transzformátorlemezből, de előnyösen permalloy C ötvözetből készíthetjük. A primer vezetőket előnyösen rézből készítjük, de alumínium is megfelel. Ha keresztmetszetük derékszögű négyszög, oldalhossz-arányuk előnyösen 1 : 4—1 : 5. Szigetelésük többrétegű gumi, vagy PVC, vagy más szigetelő köpeny. Közöttük és a vasmag felé előnyösen egy, vagy több pabitlemez van. A vasmagon kívül a vezetőszalagok szét vannak hajlítva és egymáshoz képest — előnyösen pabitlemez járommal —'• ki vannak merevítve. Primer vezetők beépítése helyett úgy is eljárhatunk, hogy — ismert módon — a háromfázisú . rendszer három vezetékét a vasmag ablakán átfűzzük. Az 1 VA-es relé a transzformátorral közös alapra van szerelve és közvetlenül — vagyis közbeiktatott relé nélkül — működteti a hibás leágazás megszakítóját. A hibaáram jelzésére külön egy további szekunder tekercselés (tercier tekercselés) alkalmazható, 'amely 4-—5 menetből áll. Szabadalmi igénypontok: 1. Transzformátor testzárlati, vagy más hibaáramnak relé útján való lekapcsolására, amelyet rúdalakú, egymenetű tekercselés, ennek révén a relé megszólalásakor a mágnesezési görbe alsó görbületében levő pontig mágnesezett vasmag és egy vagy két menetből álló szekunder tekercselés jellemez. 2. Az 1. igénypont szerinti transzformátor kivi-
