Высоковольтный измеритель тока

Высоковольтный измеритель тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 230179 (21) 2717285/18-21 с присоединением заявки Ио (23} Приоритет

Опубликовано 231080, Бюллетень то 39 51 М )(„з

6 01 R 13/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДИ б21. 317..7.53.002.52 (088.8) Дата опубликования описания 231080 (72) Авторы изобретения

В. И. Р)уцкий, С. И. Гурин, H. A. Гончар и В. Н. Пишков

Ижевский механический институт и Московский горный институт (7!)Заявители (54) В61СОКОВОЛЬТН61Й ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОКА

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначе. но для использования при реализации контроля тока в линиях электропередачи высокого напряжения.

Известен высоковольтный измеритель тока, содержащий на стороне высокого напряжения зеркальный гальванометр, отклоняющая катушка которого включена на вторичные зажимы трансформатора тока, и на стороне низкого напряжения — источник света блока фотоприемников, функционально связанные с зеркалом гальваномет. ра двумя совокупностями световодов оптического канала (1).

Однако известное устройство не обладает достаточной эксплуатационной надежностью и, кроме того, харак- 2О териъуется низкой стабильностью.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является высоковольтный измеритель тока, .содержащий первичный преобразова- 25 тель в виде трансформатора тока, оптические излучатели на основе светодиодов, функционально связанных с фотопрИемниками через световоды оптического канала, усилитель, выход которого подключен ко входу регистратора, резисторы (2).

Недостаток указанного устройства, использующего рабочий и калибровочный сигналы, связан с невысокой точностью, обусловленной малым динамическим диапазоном измерения.

Целью изобретения является повышение точности подобного измерительного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в высоковольтный измеритель тока, содержащий первичный преобразователь в виде трансформатора тока„ оптические излучатели на основе светодиодов, функционально связанных с фотоприемниками через световоды оптического канала, усилитель, выход которого подключен ко входу регистратора, резисторы, введены светофильтры и сумматор, вторичная обмотка трансформатора тока снабжена промежуточны ми отводами, первый светодиод, первый и второй резисторы выполнены в виде составных элементов оптически открытого дифференциального оптрона, а второй светодиод и третий резистор - в виде составных элементов оптически открытого фоторезисторного оптрона, причем светофильтры уста773506 новлены между соответствующими световодами и фотоприемниками, входы сум матора подключены к выходам фотоприемников, а выход — ко входу усилителя, катоды светодиодов и первые выводы резисторов соединены с одним из концов вторичной обмотки трансформатора тока, второй вывод первого резистора подключен к аноду третьего светодиода и второму выводу третьего резистора второй вывод второго резистора соединен с анодом второго светодиода, анод первого светодиода электрически связан с другим концом, а аноды остальных светодиодов — с соответствующими промежуточными отводами вторичной обмотки трансформатора тока.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного высоковольтного измерителя тока.

Устройство содержит трансформатор

1 тока с отводами на вторичной обмотке, оптически открытый дифференциальный оптрон со светодиодом 2, резисторами 3 и 4, оптически открытый фотореэисторный оптрон со светодиодом

5 и резистором 6, светодиод 7, оптический канал 8, состоящий из свето- водов, светофильтры 9, фотоприемники 10, сумматор 11, усилитель 12, регистратор 13, резисторы 14 и диоды

15, не определяющие оптическую структуру устройства, а предназначенные для предохранения светодиодов

2, 5 и 7 от черезмерного тока и недопустимо высокого для них обратного напряжения.

Устройство работает Следующим образом.

Йапряжение -с трансформатора 1 тока через резисторы 14 и диоды 15 подается на светодиоды 2, 5 и 7.

При прямом протекании тока в положительный полупериод с ростом напряжения на выходе трансформатора тока 1 первым загорается светодиод .2 оптически открытого дифференциального оптрона. При этом уменьшение сопротивления оптрона оказывает возрастающее шунтирующее действие на светодиоды 5 и 7, что приводит к снижению их яркости. Аналогичное возрастающее шунтирующее действие на светодиод 7 оказывает оптически открытый резисторный оптрон при возрастании яркости светодиода 5. При достижении светодиодом 2 насыщения его дальнейшее увеличение яркости с ростом напряжения не происходит, обратная связь на светодиоды 5 и

7 посредством их шунтирования с ростом напряжения прекращается. В дальнейшем с ростом напряжения увеличивается в основном яркость светодиода 5 и затем, когда он входит в насыщение, светодиода 7. Таким образом, расширяется динамический диапазон и увеличивается линейность зависимости общей яркости от напряжения с трансформатора тока 1. Световой поток по световодам оптического канала 8 передается на потенциал земли, где разделяется светофильтрами

9 и воздействует на фотоприемники

10. Электрические сигналы с фотоприемников 10 через сумматор 11 поступает на вход усилителя 12. С выхода усилителя 12 напряжение, пропорциональное току в линии, фиксируется регистратором 13. Так как излучение светодиодов 2, 5 и 7 лежит в разных областях спектра света и с потенциала земли с помощью свето35 фильтров 9 оно разделяется, изменением коэффициента передачи по каждому каналу возможно дополнительно регулировать линейность измерителя тока.

Повышенная точность измерения при использовании предлагаемого устройства обеспечивается за счет высокой линейности измерителя и

g$ расширенного динамического диапазона измерения.

Формула изобретения.

ЗО

Высоковольтный измеритель тока, содержащий первичный преобразователь в виде трансформатора тока, оптические излучатели на основе светодиодов, функционально связанных с фотоприемниками через световоды оптического канала, усилитель, выход которого подключен ко входу регистратора, резисторы, о т л и ч а .ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены светофильтры и сумматор, вторичная обмотка трансформатора тока снабжена промежуточными отводами, первый светодиод, первый и второй резисторы выполнены в виде составных элементов оптически открытого дефференциального оптрона, а второй светодиод и третий резистор — в виде составных элементов оптически открытого фотореэисторного оптрона, причем светофильтры установлены между соответствующими световодами и фотоприемниками, входы сумматора подключены к выходам фотоприемников, а выход— ко, входу усилителя, катоды светодиодов и первые выводы резИсторов соединены.с одним из концов вторичной об. мотки трансформатора тока, второй вывод первого резистора подключен к аноду третьего светодиода и второму

60 выводу третьего резистора, второй вывод второго резистора соединен с анодом второго светодиода, анод первого светодиода электрически связан с другим концом, а аноды остальных светодиодов - с соответствующими про773506

Составитель Л. Морозов

Техред Н.Бабурка

КорректорС. Щомак

Редактор М. Недолуженко

Заказ 7493/56 Тираж 1019

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 межуточными отводами вторичной обмотки трансформатора тока.

Источники инФормации, принятые во внимание при,экспертизе»

1. Патент США Р 3335367, кл. 324-96, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР

М 354353, кл. G 01 R 13/40, 1970.