Устройство для измерения напряжения в высоковольтных цепях
< 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
