Измерительный шунт

Измерительный шунт

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИС АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и)1002972 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 210881 (21) 3331211/18-21 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет— (фЦ фф gg 3

G 01 R 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано070383. Бюллетень N99 (33) УДК 621. 317..322(088.8) Дата опубликования описания 070383 (72) Авторы изобретения

И.В. Бабкин и И.П. Щеглов Л.,, -;„ (71) Заявитель

Всесоюз ный электротехнический имени В.И. Ленина (54 ) ИЗИЕРИТЕЛЬНЫИ lilYHT

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения импульсных и переменных токов высокой частоты.

Известен измерительный шунт, содержащий коаксиальные металлические внешний и внутренний цилиндры, два фланца, два токовых и два потенциальных вывода и проводник, расположенный на оси цилиндров, причем внутренний цилиндр выполнен из материала с высоким удельным сопротивлением 113.

Иедостатком данного устройства является значительная динамическая погрешность. Так, в связи с проявлением эффекта вытеснения тока во внутреннем цилиндре переходная характеристика имеет вид апериодической кривой, время нарастания которой пропорционально квадрату толщины стенки внутреннего цилиндра. Вместе с тем при конструировании шунтов толщина стенки внутреннего цилиндра выбирается из условия его нагрева измеряемям током, в результате чего у шунтов, предназначенных для измерения больших токов, внутренний цилиндр должен быть толстостенным. Такой измерйтельный шунт имеет переходную характеристику с большим временем нарастания, что при его испольэованйи для измерений импульсных токов с высокой крутизной нарастания или высо кочастотных токов приводит к значительной динамической погрешности.

Известен измерительный шунт, содержащий внешний цилиндр с первым токовым выводом и внутренний цилиндр, из л стержней, каждяй иэ которых выполнен иэ металлических лент с высоким удельным сопротивлением, плоскости которых параллельны оси внешнего и внутреннего цилиндров, первый фланец с потенциальном выводами, второй фланец с вторивши токовым выводом и изолированный проводник, один конец которого соединен с центральным потенциальным выводом и расположен на оси цилиндров, а другой проложен между лентами одного иэ стержней и соединен со. вторым токовым выводом С23.

Хотя поверхностный эффект проявляется в данном устройстве не так значительно, он тем не менее вызывает ограничение частотного диапа-. зона, что приводит к существенной динамической погрешности при измерении импульсных и переменных токов.

1002972

Ф

Цель — расширение частотного диапазона.

Цель достигается тем, что измерительный шунт, содержащий внешний цилиндр с первым токовым выводом и внутренний цилиндр из и стержней, каждый из которых выполнен из металлических лент с высоким удельным сопротивлением, плоскости которых параллельны оси внешнего и внутреннего цилиндров, первый фланец с потенциальными выводами, второй фланец с вторым токовым выводом, который соединен с одним концом изолированного проводника, размещенного между лентами одного из стержней, другой конец которого расположен на оси цилиндров и соединен с центральным потенциальным выводом, m стержней выполнены из изолированных пакетов металлических лент, которые транспортированы на участке поперечного сечения внутреннего цилиндра, при этом порядок чередования пакетов на участке транспози1 ии изменен на обратный, изолированный проводник размещен между лентами одного из пакетов и изогнут на участке транспозиции, а 1

На фиг. 1 приведена конструкция измерительного шунта; на фиг. 2 — сечение одного из стержней на участке транспозиции.

Измерительный шунт содержит внешний цилиндр 1, внутренний цилиндр 2, первый фланец 3, замыкающий внешний цилиндр 1 и внутренний цилиндр 2, Зз второй фланец 4, расположенный на противоположном торце внутреннего цилиндра 2, первый токовый вывод 5, расположенный на внешнем цилиндре 1, второй токовый вывод 6, расположенный 40 на втором фланце 4, центральный потенциальный вывод 7 и коаксиальный потенциальный вывод 8, расположенные на первом фланце, и изолированный проводник 9, соединенный одним концом со вторым фланцем, а другим — с центральным потенциальным выводом.

При этом (фиг. 2 ) внутренний цилиндр 2 выполнен из и плотно прилегаю-50 щих стержней 10, состоящих из набора металлических лент 11-16 с высоким удельным сопротивлением, разделенных в m стержнях {1 < m < и) изолирующими прокладками 17 на пакеты 18 и 19 (на фиг. 2 показан частный случай двух пакетов по три ленты в каждом ).

Каждый из m стержней 10 транспортирован на участке между первым фланцем 3 и вторым фланцем 4 так, что порядок чередования пакетов 18 и 19. изменяется на обратный. Изолированный проводник 9 проложен в одном из а стержней между лентами одного из пакетов, например пакета 19, и на участке транспоэиции выведен под Я углом 90О на ось внешнего 1 и внутреннего 2 цилиндров. для придания жесткости внутреннему цилиндру 2 стержни 10 могут быть расположены на изоляционном каркасе..

Транспозиция пакетов осуществляется, например, скручиванием стержня 10 на 180О вокруг его оси (фиг.2 ).

Центральный потенциальный вывод 7 и коаксиальный потенциальный вывод

8 образуют выходной высокочастотный разъем шунта.

Устройство работает следующим образом.

С помощью токовых выводов 5 и 6 шунт подсоединяется в разрыв цепи с измеряемым током, который протекает по внешнему 1 и внутреннему 2 цилиндрам. Посредством коаксиального потенциального вывода 8 и центрального потенциального вывода 7, соединенных с фланцами 3 и 4 соответственно, с внутреннего цилиндра 2 снимается напряжение, которое с IIDмощью кабеля подводится к регистрирующему прибору (например, осциллографу ) ..

Это напряжение складывается в стержне 10 в основном из двух составляющих: напряжения, снимаемого с поверхности ленты 16, образующей внутреннюю стенку внутреннего цилиндра 2 (на участке от первого фланца 3 до места вывода из пакета 19 изолированного проводника 9 ), и напряже-, ния, снимаемого с поверхности ленты

15 на участке от места вывода из стержня 10 проводника 9 до второго фланца 4. В случае прямоугольного импульса тока иэ-эа вытеснения тока во внутреннем цилиндре 2 первая составляющая имеет вид апериодической кривой. Вторая составляющая нарастает более быстро и в начале имеет выброс за установившееся значение, в результате чего она частично компенсирует запаздывание фронта первой составляющей, так что время нарастания результирующей кривой снимаемого напряжения уменьшается. Транспозиция пакетов приводит к ослаблению вытеснения тока, т.е. ,к увеличению плотности тока на внутренней поверхности стержня. В результате этого время нарастания переходной характеристики предлагаемого шунта уменьшается, расширяется его частотный диапазон, снижается динамическая погрешность.

Минимальное время нарастания апериодической переходной характеристики получают подбором числа транспонируемых пакетов, места транспозиции и места прокладки проводника 9.

Проведенные исследования показывают„ что у предлагаемого измерительного

1002972

15

Формула изобретения

25

g f4

Фиг. I в ю

Ф.г

Составитель С. Шумилишская

Техред Е.Харитончик Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Гунько

Заказ 1541/27 Тираж 708 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шунта, в котором ленты одного иэ стержней разделены на 2 пакета и транспонированы в середине их длины, а соединительный проводник 9 проложен во втором пакете, считая от оси цилиндров, на глубине от наружной стенки этого пакета, равной

0,4 толщины пакета, время нарастания переходной характеристики примерно в 5 раэ меньше, чем у известного.

Применение предлагаемого шунта в измерительных установках при исследовании и типовых испытаниях выключа.телей высокого напряжения и другого оборудования на коммутационную способность позволит за счет снижения погрешности измерения повысить качество испытуемых объектов.

Измерительный шунт, содержащий ..внешний цилиндр с первым токовым выводом и внутренний цилиндр иэ и стержней, каждый иэ которых выполнен иэ металлических лент с высоким удельным сопротивлением, плоскости которых параллельны оси внешнего и внутреннего цилиндров, первый фланец с потенциальными выводами, второй фланец с вторым токовым выводом, соединенным с одним концом изолированного проводника, размещенного между лентами одного иэ стержней, другой конец которого расположен на оси цилиндров и соединен с центральным потенциальным выводом, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, m стержней выполнены из изолированных пакетов металлических лент, которые транспонированы на участке поперечного сечения внутреннего цилиндра, при этом-порядок чередования пакетов на участке транспоэиции .изменен на обратный, изолированный проводник размещен между лентами одного иэ пакетов и изогнут на участке транспоэиции, а 14 m < и .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Park i.Í. Shunts and Inductors

for Surge-Current Measurments.-"Journa! of Research of the Май!опа!

burean of Staudards".Ч. 39, 1947, р. 191.

2. Малевский Р. Шунт для измерения тока в схемах с взрывающейся проволочкой. — "Приборы для научных исследований". 1968, Р 1, с. 92-96.