Устройство для измерения напряжения в высоковольтных цепях

Устройство для измерения напряжения в высоковольтных цепях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< к;:.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

240836

Союэ Советских

Социалистичеекнх

Рвопублнк

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.XII.1966 (№ 1123920/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано OI.I×.1969. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 20.ЧШ.1969

Кл. 21е, 36/01

21е, 33

МПК G 01г

G 01г

УДК 621.317.729.082.5 (088.8) Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете веиниетров

СССР

Авторы изобретения А. Д. Крастина, А. Б. Бахменд, В. И. Горшков и И. Б. Болотин

Научно-исследовательский институт постоянного тока

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯ)КЕНИЯ

В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЦЕПЯХ

Известны устройства для измерения напряжения в высоковольтных цепях, работа которых основана на способе передачи информации с высокого потенциала на потенциал земли с помощью световых лучей. Они содержат модулятор света, расположенный на стороне высокого напряжения и подключенный к точкам, между которыми измеряется напряжение, и приемно-передающую систему, находящуюся под потенциалом земли и состоящую из источника света, оптической системы, фотоприемника и измерительного прибора. Однако зти устройства имеют недостаточную надежность измерений в условиях постоянной вибрации или случайных сотрясений, обусловленную тем, что при вибрациях или сотрясениях одного из блоков системы (например, модулятора) нарушается соосность оптических систем блоков, в результате чего световой сигнал не поступает в фотоприемник; пониженную помехозащищенность, вызванную применением обычных источников света, дающих малую интенсивность полезного сигнала, сравнимую с уровнем помех; громоздкую конструкцию. Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что модулятор света снабжен уголковым отражателем, установленным на пути промодулированного светового луча; в качестве источника света использован оптический квантовый генератор непрерывного видимого излучения; оптическая система приемно-передающего блока снабжена поляризационной призмой с прозрачной боковой гранью.

Эти отличия позволяют повысить надежность измерения, чувствительность и помехозащищенность устройства, а также упростить конструкцию.

На чертеже изображена блок-схема описы10 ваемого устройства. Оно состоит из двух расположенных на большом изоляционном расстоянии, конструктивно не связанных между собой частей — высоковольтной и низковольтной. Высоковольтная часть установлена на

15 стороне высокого напряжения вблизи исследуемого объекта и содержит делитель напряжения 1 и блок 2„включающий в себя модулятор света 3, соединенный кабелями 4 с низковольтным плечом делителя 1, и уголковый

20 отражатель 5. Низковольтная часть — приемно-передающая система — расположена на потенциале земли и содержит источник света, в частности оптический квантовый генератор непрерывного видимого излучения 6, оптичес25 кую насадку 7, фотоприемник 8 и выходной измерительный индикатор 9. Оптическая насадка 7 состоит из поляризационной призмы

10, установленной в положении максимального пропускания, по отношению к линейно-по30 ляризованному излученик лазера фазовой

3 пластинки 11, телескопической системы 12, линзы 18, световода 14 и светофильтра 15.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника б формируется в оптической насадке 7 в пучок линейно-поляризованных параллельных лучей lб и через воздушный промежуток 17 поступает в модулятор света 8, к которому прикладывается измеряемое напряжение от делителя напряжения 1.

Под действием приложенного напряжения в модуляторе изменяется форма или направление (в зависимости от типа примененного модулятора) поляризации света. Свет, вышедший из модулятора, с помощью уголкового отражателя (тройного зеркала) 5 отражается обратно в модулятор, снова модулируется и в виде параллельного пучка 18 возвращается по первоначальному направлению в приемно-передающий блок. Пройдя телескопическую систему 12 и фазовую пластинку 11, обратный световой пучок попадет на поляризационную призму 10, выполняющую роль анализатора.

Последний выделяет из модулированного пучка компоненту света с поляризацией, перпендикулярной поляризации исходного пучка, смещает ее в сторону от оптической оси и через прозрачную боковую грань пропускает на линзу 13. Интенсивность вышедшей из анализатора компоненты света оказывается промодулированной в соответствии с формой приложенного к модулятору напряжения. Фазовая пластинка 11 обеспечивает положение рабочей точки на середине линейного участка модуляционной характеристики модулятора.

Свет, собранный линзой 18, через светофильтр 15 по световоду 14, приемный торец которого установлен в фокусе линзы 18, поступает на фоточувствительный элемент фотоприемника 8, где преобразуется в фототок, измеряемый выходным прибором 9.

Описываемое устройство может быть ис240836 пользовано для измерения напряжения в высоковольтных цепях, не имеющих непосредственной связи с землей, в частности для измерения и осциллографирования напряжения на

5 отдельных вентилях и мостах в многомостовых преобразовательных установках на подстанциях линий электропередачи (ЛЭП) постоянного тока.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения напряжения в

Bb1coKoBoJIbTHbIx цепях, например в цепях высоковольтных преобразовательных установок, 15 основанное на способе передачи информации с высокого потенциала на потенциал земли с помощью световых лучей, содержащее модулятор света, расположенный на стороне высокого напряжения и подключенный непосредст20 венно или через делитель напряжения к точкам, между которыми измеряется напряжение, и приемно-передающий блок, находящийся под потенциалом земли и состоящий из источника света, оптической системы, фотоприем25 ника и измерительного прибора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности измерений и чувствительности, модулятор света снабжен уголковым отражателем, установленным на пути промодулированного светово30 го луча.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения высокой помехозащищенности, в качестве источника света использован оптический квантовый генератор

35 непрерывного видимого излучения.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения потерь света, оптическая система приемно-передающего блока снабжена поля40 ризационной призмой с прозрачной боковой гранью.

240836

Ю

НСоставитель T. И. Веремейкина

Техред Т, П. Курилко

Редактор T. П. Ларина

Корректор О. И. Попова

Заказ 1869(7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

I !

1(1

1

I

Я

I

I

12

1 ! тЗ