Устройство для измерения активного тока

Авторы патента:

G01R19/00 - Приборы для измерения токов или напряжений или индикации их наличия или направления (G01R 5/00 имеет преимущество; для измерения биоэлектрических токов или напряжений A61B 5/04)

Владельцы патента RU 2518846:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) (RU)

Изобретение относится к области измерения электрических величин, в частности для измерения активной составляющей тока в трехфазных сетях. Технический результат заявленного изобретения выражается в снижении материалоемкости за счет замены двух трансформаторов тока, обладающих высокой массой и стоимостью, двумя дифференцирующими индукционными преобразователями тока и упрощении конструкции и, как следствие, снижении трудоемкости изготовления за счет того, что устройство имеет два, а не четыре выходных зажима, к которым подводится пропорциональная активному току источника напряжения разность напряжений первого и второго мостовых выпрямителей. При этом в устройстве для измерения активного тока трехфазного источника напряжения в качестве измерительных преобразователей переменного тока применены первый и второй дифференцирующие индукционные преобразователи тока, катушки которых индуктивно связаны с одним и тем же токопроводом тока нагрузки, который подключен ко второму зажиму трехфазного источника напряжения, а также вторые выходные зажимы первого и второго мостовых выпрямителей объединены в один общий узел, к которому подключены вторые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов. Начала катушек первого и второго дифференцирующих индукционных преобразователей тока подключены соответственно ко вторым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, а выводы подвижных контактов первого и второго переменных резисторов являются выходными зажимами устройства. 2ил.

Изобретение относится к области измерения электрических величин, в частности для измерения активной составляющей тока в трехфазных сетях.

Известно устройство для измерения активного тока трехфазного источника напряжения, содержащее трансформатор напряжения с двумя вторичными обмотками, трансформатор тока, вторичная обмотка которого замкнута через согласующий трансформатор на согласующий резистор, первый и второй разделительные трансформаторы, первый и второй мостовые выпрямители и, составленная из двух резисторов и потенциометра, цепь нагрузки. Трансформатор напряжения имеет два, первый и второй, тороидальных сердечника. На первом из них намотана первая первичная обмотка, а на втором - вторая первичная обмотка. Обе вторичные обмотки намотаны поверх первичных обмоток, сразу вокруг обоих тороидальных сердечников. Начала первой и второй первичных обмоток трансформатора напряжения подключены к первому выходному зажиму источника напряжения. Конец первой первичной обмотки подключен ко второму выходному зажиму источника напряжения, а второй первичной обмотки - к третьему выходному зажиму источника напряжения. Конец первой вторичной обмотки подключен к началу второй вторичной обмотки непосредственно, а начало первой вторичной обмотки подключено к концу второй вторичной обмотки через последовательно включенные первичные обмотки первого и второго разделительных трансформаторов. Первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора тока подключены соответственно к началу и концу первичной обмотки согласующего трансформатора. Начало вторичной обмотки согласующего трансформатора подключено к общему узлу вторичных обмоток трансформатора напряжения, а конец вторичной обмотки согласующего трансформатора - к общему узлу первичных обмоток первого и второго разделительных трансформаторов. Первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно с токопроводом, подключенным к первому выходному зажиму источника напряжения. Входные зажимы первого мостового выпрямителя соединены с выходными зажимами вторичной обмотки первого разделительного трансформатора. Входные зажимы второго мостового выпрямителя соединены с выходными зажимами вторичной обмотки 'второго разделительного трансформатора. Имеющие одинаковую полярность первые выходные зажимы первого и второго мостового выпрямителя являются выходными зажимами устройства, к которым подключено последовательное соединение первого и второго балластных резисторов. Общий узел этих резисторов подключен ко вторым выходным зажимам первого и второго мостового выпрямителя (см. Константинов В.Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок. - Л.: Судостроение, 1988, с.32-37, рис.1.12).

Этому устройству присущи следующие недостатки.

Первый из них - это получение информации о токе нагрузки с помощью трансформаторов тока. Такие измерительные преобразователи тока обладают завышенными размерами и массой, которые быстро нарастают с увеличением как измеряемого тока, так и напряжения проводника с этим током. Так, при напряжении 10 кВ масса трансформатора тока превосходит 10 кг, а при 220 кВ - 100 кг, хотя расчетная мощность вторичной обмотки трансформатора тока составляет всего 40 ВА. Кроме того, для получения информации об измеряемом токе в виде напряжения в аналог введен согласующий резистор, на который замкнута вторичная обмотка трансформатора тока.

Второй недостаток - это использование первого и второго разделительных трансформаторов, а также согласующего трансформатора для трансформатора тока. Наличие трех перечисленных трансформаторов приводит к увеличению размеров и массы устройства.

Третий недостаток - это применение трансформатора напряжения нестандартной конструкции, с двумя тороидальными сердечниками и двумя вторичными обмотками, охватывающими сразу оба сердечника. Такая конструкция затрудняет процесс изготовления трансформатора и приводит к увеличению его стоимости.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и выбранным в качестве прототипа является устройство для измерения активного тока трехфазного источника напряжения, снабженное первым, вторым и третьим выходными зажимами, которое содержит подключенный своей первичной обмоткой к первому и третьему выходным зажимам этого источника однофазный трансформатор напряжения, имеющий одинаковые первую и вторую вторичные обмотки, первый и второй однофазные мостовые выпрямители, первый и второй переменные резисторы и первый и второй измерительные преобразователи переменного тока трансформаторного типа, одинаковые катушки которых индуктивно связаны только с одним из токопроводов тока нагрузки упомянутого источника напряжения при одинаковых коэффициентах взаимной индукции между названными катушками и токопроводами, причем конец первой и начало второй вторичных обмоток трансформатора напряжения подключены соответственно к первым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, начало первой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключено к концу катушки первого измерительного преобразователя переменного тока, а конец второй вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к концу катушки второго измерительного преобразователя переменного тока, к имеющим одинаковую полярность первым выходным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей соответственно подключены первые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов (см. Константинов В.Н. Системы и устройства автоматизации судовых электроэнергетических установок. - Л.: Судостроение, 1988, с.24-27, рис.1.4.).

Недостатки прототипа:

- у прототипа имеются два измерительных преобразователя тока, в качестве которых использованы трансформаторы тока, которые обладают увеличенной массой и габаритными размерами.

Прототип имеет еще один недостаток, который отсутствовал у аналога: это устройство не выдает на своем выходе разность выходных напряжений первого и второго мостовых усилителей, которая пропорциональна активному току источника напряжения. Оно выдает два выходных напряжения первого и второго мостовых усилителей. Устройство, принимающее полученный в прототипе сигнал о значении активного тока, должно быть снабжено двумя входами (четырьмя входными зажимами), соединенными с цепями, не имеющими общих электрических узлов. Вычитание напряжений первого и второго мостовых выпрямителей производится не электрическим способом, а магнитным, путем применения уже устаревшего решения: использованием магнитного усилителя с двумя управляющими обмотками.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является улучшение технико-экономических показателей устройства для измерения активного тока трехфазного источника напряжения.

Технический результат, который достигается при решении такой задачи, выражается в следующем:

- снижение материалоемкости, за счет замены двух трансформаторов тока, обладающих высокой массой и стоимостью, двумя дифференцирующими индукционными преобразователями тока, которые известны также под названиями трансреакторы или катушки Роговского. При высоком напряжении источника такой преобразователь выполняется без магнитного сердечника, например, в виде тороидальной катушки, расположенной вокруг токопровода с измеряемым током. Катушка размещается на том участке покрышки высоковольтного ввода в выключатель, который непосредственно примыкает к соединительной втулке ввода. Масса обмоточного провода такой катушки при напряжении источника 220 кВ не превосходит 200 г, масса же трансформатора тока при таком же напряжении составляет около 200 кг;

- упрощение конструкции и, как следствие, снижение трудоемкости изготовления за счет того, что устройство имеет два, а не четыре выходных зажима, к которым подводится пропорциональная активному току источника напряжения разность напряжений первого и второго мостовых выпрямителей.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для измерения активного тока трехфазного источника напряжения, снабженное первым, вторым и третьим выходными зажимами, которое содержит однофазный трансформатор напряжения, подключенный своей первичной обмоткой к первому и третьему выходным зажимам этого источника, при этом имеющий первую и вторую вторичные обмотки с одинаковым числом витков, первый и второй однофазные мостовые выпрямители, первый и второй переменные резисторы и первый и второй измерительные преобразователи переменного тока, катушки которых имеют одинаковое число витков и индуктивно связаны только с одним из токопроводов тока нагрузки трехфазного источника напряжения при одинаковых коэффициентах взаимной индукции между названными катушками и токопроводами, причем конец первой и начало второй вторичных обмоток трансформатора напряжения подключены соответственно к первым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, начало первой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключено к концу катушки первого измерительного преобразователя переменного тока, а конец второй вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к концу катушки второго измерительного преобразователя переменного тока, к имеющим одинаковую полярность первым выходным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей соответственно подключены первые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов, отличается тем, что в качестве измерительных преобразователей переменного тока применены первый и второй дифференцирующие индукционные преобразователи тока, катушки которых индуктивно связаны с одним и тем же токопроводом тока нагрузки, который подключен ко второму зажиму трехфазного источника напряжения, вторые выходные зажимы первого и второго мостовых выпрямителей объединены в один общий узел, к которому подключены вторые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов, начала катушек первого и второго дифференцирующих индукционных преобразователей тока подключены соответственно ко вторым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, а выводы подвижных контактов первого и второго переменных резисторов являются выходными зажимами устройства.

Сопоставительный анализ существенных признаков аналогов и протипа свидетельствует о его соответвствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки предлагаемого решения выполняют следующие функциональные задачи.

Признаки, указывающие, что «в качестве измерительных преобразователей переменного тока применены первый и второй дифференцирующие индукционные преобразователи тока, катушки которых индуктивно связаны с одним и тем же токопроводом тока нагрузки, который подключен ко второму зажиму трехфазного источника напряжения», и устройство содержит «подключенный своей первичной обмоткой к первому и третьему выходным зажимам этого источника однофазный трансформатор напряжения» позволяют заменить тяжелые трансформаторы тока легкими дифференцирующими индукционными преобразователями тока. ЭДС взаимной индукции, которая наводится в катушке Роговского измеряемым синусоидальным током, на π/2 опережает этот ток. Следовательно, вектор ЭДС, наводимой активной составляющей тока токопровода нагрузки, подключенного ко второму выходному зажиму источника напряжения, является коллинеарным с вектором линейного напряжения этого источника между его первым и вторым выходными зажимами. Поэтому заявляемое устройство выполняет функцию устройства для измерения активного тока трехфазного источника напряжения, нагруженного симметричной системой синусоидальных токов: выходной сигнал устройства пропорционален активному току источника.

Признаки, указывающие, что «конец первой и начало второй вторичных обмоток трансформатора напряжения подключены соответственно к первым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, начало первой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключено к концу катушки первого измерительного преобразователя переменного тока, а конец первой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к концу катушки второго измерительного преобразователя переменного тока» и «начала катушек первого и второго дифференцирующих индукционных преобразователей тока подключены соответственно ко вторым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей» позволяют исключить наличие общего электрического узла во входных цепях первого и второго мостовых выпрямителей и объединить в один общий узел вторые выходные зажимы первого и второго мостовых выпрямителей. Тем самым отпадает необходимость в использовании разделительных трансформаторов и обеспечивается получение одного напряжения, которое пропорционально активному току источника напряжения и равно разности выходных напряжений первого и второго мостовых выпрямителей.

Признаки, указывающие, что «к имеющим одинаковую полярность первым выходным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей соответственно подключены первые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов», «вторые выходные зажимы первого и второго мостовых выпрямителей объединены в один общий узел, к которому подключены вторые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов», и «выводы подвижных контактов первого и второго переменных резисторов являются выходными зажимами устройства» позволяют вычитать из выходного напряжения первого мостового выпрямителя выходное напряжение второго мостового выпрямителя. Путем перемещения подвижных контактов можно изменять масштабный коэффициент выходного сигнала устройства и минимизировать погрешности измерения, связанные с неидеальностью элементов устройства и разбросом их параметров.

Предлагаемое решение поясняется чертежами. На фиг.1 представлена функциональная схема однофазного устройства для измерения активного тока; на фиг.2,а показаны векторы фазных напряжений: U_A, U_B, U_C, линейных напряжений: U_AC, U_AB, U_BC, и фазных токов нагрузки источника 1: I_A, I_B, I_C - На фиг.2,б и 2,в показаны векторы напряжений первой и второй вторичных обмоток трансформатора 2 напряжения $k_{u} {\underline{U}}_{A C}$ , векторы ЭДС катушек 6, 7 ДИПТ $j X_{m} {\underline{I}}_{B}$ и - $j X_{m} {\underline{I}}_{B}$ - суммарные векторы напряжений ${\underline{U}}_{8}$ и ${\underline{U}}_{9}$ .

Устройство для измерения активного тока трехфазного источника 1 напряжения содержит трансформатор напряжения 2 с одной первичной обмоткой 3, соединенной с первым и третьим токопроводом трехфазного источника напряжения 1, которые обозначены как токопроводы фаз А и С, и двумя одинаковыми вторичными обмотками 4 и 5, первый 6 и второй 7 дифференцирующие индукционные преобразователи тока (ДИПТ), первый 8 и второй 9 однофазные мостовые выпрямители, а также первый 10 и второй 11 переменные резисторы, причем выводы 12 и 13 подвижных контактов соответственно первого 10 и второго 11 переменных резисторов являются выходными зажимами устройства.

Катушки ДИПТ 6 и 7 с одинаковым числом витков индуктивно связаны только со вторым токопроводом (фазы В) тока нагрузки трехфазного источника 1 напряжения, при этом коэффициенты взаимной индукции между этими катушками и указанным токопроводом также одинаковы. Конец первой 4 и начало второй 5 вторичных обмоток трансформатора 2 напряжения подключены соответственно к первым входным зажимам первого 8 и второго 9 мостовых выпрямителей. Начало первой 4 вторичной обмотки трансформатора 2 напряжения подключено к концу катушки первого 6 ДИПТ, а конец второй 5 вторичной обмотки трансформатора 2 напряжения подключен к концу катушки второго 7 ДИПТ. Начала катушек первого 6 и второго 7 ДИПТ подключены соответственно ко вторым входным зажимам первого 8 и второго 9 мостовых выпрямителей. К имеющим одинаковую полярность первым выходным зажимам первого 8 и второго 9 мостовых выпрямителей соответственно подключены первые крайние зажимы первого 10 и второго 11 переменных резисторов. На фиг.1 эти зажимы обозначены знаком плюс. Вторые выходные зажимы, обозначенные на фиг.1 знаком минус, первого 8 и второго 9 мостовых выпрямителей объединены в один общий узел, к которому подключены вторые крайние зажимы первого 10 и второго 11 переменных резисторов.

Устройство для измерения активного тока работает следующим образом. При работе трехфазного источника напряжения 1 во вторичных обмотках 4 и 5 трансформатора напряжения 2 возникают одинаковые ЭДС, пропорциональные линейному напряжению U_AC. Параметры элементов устройства выбираются такими, что падения напряжения в сопротивлениях обмоток трансформатора 2 напряжения и катушек ДИПТ много меньше указанных ЭДС. Приведенный к вторичным обмоткам 4 и 5 трансформатора 2 ток его намагничивающего контура пренебрежимо мал по сравнению с токами этих обмоток. Поэтому анализ работы устройства можно производить, полагая трансформатор 2 идеальным и считая ДИПТ элементами, которые определяется только одним параметром М - взаимной индуктивностью между токопроводом фазы В и катушками 6 и 7 ДИПТ. При этом ЭДС катушек первого 6 и второго 7 ДИПТ, равные напряжениям этих элементов, определяются выражением:

$e = M \frac{d i_{B}}{d t}, (1)$

где i_B - мгновенное значение тока фазы B, t- время.

При синусоидальной форме напряжений и токов нагрузки трехфазного источника напряжения 1 в установившемся режиме этим величинам соответствуют изображенные на фиг.2, а векторы линейных напряжений: U_AC, U_AB, U_BC, и фазных токов нагрузки источника 1: I_A, I_B, I_C. Эти векторы образуют две симметричные системы: линейных напряжений и токов нагрузки. Для указанных выше условий векторы ЭДС катушек первого 6 и второго 7 ДИПТ имеют одинаковую амплитуду и противоположные направления, как показано на фиг.2,б и 2,в:

${\underline{E}}_{6} = j x_{m} {\underline{I}}_{B} \exp (- j ϕ), {\underline{E}}_{7} = - j x_{m} {\underline{I}}_{B} \exp (- j ϕ), x_{m} = ω M, (2)$

где j - мнимая единица, φ - угол, на который ток нагрузки отстает от фазного напряжения источника 1, ω - угловая частота напряжения источника 1 напряжения.

На фиг.2,б и 2,в показаны также векторы напряжений первой 4 и второй 5 вторичных обмоток:

${\underline{U}}_{4} = {\underline{U}}_{5} = k_{u} {\underline{U}}_{A C}, (3)$

где k_u - коэффициент трансформации трансформатора 2, и векторы входных напряжений мостовых выпрямителей 8 и 9:

${\underline{U}}_{8} = {\underline{U}}_{4} + {\underline{E}}_{6}, {\underline{U}}_{9} = {\underline{U}}_{5} + {\underline{E}}_{7} . (4)$

Модули векторов входных напряжений мостовых выпрямителей 8 и 9 находятся в соответствии с фиг.2,б и 2,в и формул (4) путем применения теоремы косинусов:

$U_{8} = \sqrt{{(k_{u} U_{A C})}^{2} + 2 k_{u} U_{A C} x_{m} I_{B} \cos ϕ + {(x_{m} I_{B})}^{2}}, (5)$

$U_{9} = \sqrt{{(k_{u} U_{A C})}^{2} + 2 k_{u} U_{A C} x_{m} I_{B} \cos ϕ + {(x_{m} I_{B})}^{2}}, (6)$

При проектировании необходимо обеспечивать условие: ЭДС катушек ДИПТ 6 и 7 в нормальных режимах работы трехфазного источника 1 напряжения не должны превосходить 10% от напряжения вторичных обмоток 4 и 5 трансформатора 2 напряжения. При этом в выражениях (5) и (6) можно пренебречь слагаемым (х_mI_B)², а при дальнейшем разложении получившихся выражений радикалов в ряд Маклорена можно ограничиться первыми двумя членами ряда. Тогда входные напряжения мостовых выпрямителей 8 и 9 аппроксимируются достаточно точными выражениями:

$U_{8} \approx k_{u} U_{A C} + x_{m} I_{B} \cos ϕ, U_{9} \approx k_{u} U_{A C} + x_{m} I_{B} \cos ϕ (7)$

Средние значения напряжений на выходных зажимах выпрямителей 8 и 9 получаются умножением их входных напряжений U₈ и U₉ на коэффициент выпрямления, который для однофазных мостовых выпрямителей равен 0,9.

Напряжение между положительными выходными зажимами этих выпрямителей, равное разности выходных напряжений этих выпрямителей, пропорционально активной составляющей тока нагрузки (I_a=I_Bcosφ) трехфазного источника 1 напряжения:

$U_{o u t, \max} = A I_{a}, A = 1 {,8x}_{m} . (8)$

Выходное напряжение устройства, которое снимается с зажимов 12 и 13, подключенных к выводам подвижных контактов первого 10 и второго 11 переменных резисторов, меньше U_out,max и зависит от расположения указанных подвижных контактов. Наличие этих подвижных контактов позволяет практически устранить влияние факторов, которые не учитываются в приведенных формулах: неидеальные свойства трансформатора 2 напряжения и ДИПТ 6 и 7, а также падение напряжения в диодах мостовых выпрямителей 8 и 9. Упомянутые контакты устанавливаются так, чтобы практически выполнялись два условия:

- нулевое значение выходного напряжения устройства, когда активная составляющая тока нагрузки равна нулю;

- заданное значение выходного напряжения устройства, когда активная составляющая тока нагрузки равна своему номинальному значению.

Таким образом, выходное напряжение заявляемого устройства при симметричной нагрузке практически пропорционально только активному току трехфазного источника напряжения 1.

Устройство для измерения активного тока трехфазного источника напряжения, снабженное первым, вторым и третьим выходными зажимами, которое содержит однофазный трансформатор напряжения, подключенный своей первичной обмоткой к первому и третьему выходным зажимам этого источника, при этом имеющий первую и вторую вторичные обмотки с одинаковым числом витков, первый и второй однофазные мостовые выпрямители, первый и второй переменные резисторы и первый и второй измерительные преобразователи переменного тока, катушки которых имеют одинаковое число витков и индуктивно связаны только с одним из токопроводов тока нагрузки трехфазного источника напряжения при одинаковых коэффициентах взаимной индукции между названными катушками и токопроводами, причем конец первой и начало второй вторичных обмоток трансформатора напряжения подключены соответственно к первым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, начало первой вторичной обмотки трансформатора напряжения подключено к концу катушки первого измерительного преобразователя переменного тока, а конец второй вторичной обмотки трансформатора напряжения подключен к концу катушки второго измерительного преобразователя переменного тока, к имеющим одинаковую полярность первым выходным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей соответственно подключены первые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов, отличающееся тем, что в качестве измерительных преобразователей переменного тока применены первый и второй дифференцирующие индукционные преобразователи тока, катушки которых индуктивно связаны с одним и тем же токопроводом тока нагрузки, который подключен ко второму зажиму трехфазного источника напряжения, вторые выходные зажимы первого и второго мостовых выпрямителей объединены в один общий узел, к которому подключены вторые крайние зажимы первого и второго переменных резисторов, начала катушек первого и второго дифференцирующих индукционных преобразователей тока подключены соответственно ко вторым входным зажимам первого и второго мостовых выпрямителей, а выводы подвижных контактов первого и второго переменных резисторов являются выходными зажимами устройства.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям физических параметров, преобразуемых в электрическую форму, и может быть использовано в системах телеметрии.

Устройство для измерения тока // 2515176

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения переменных токов высокого уровня и определения момента перехода тока через нулевое значение в сильноточных цепях сетей промышленной частоты. В устройство для измерения тока, содержащее два коаксиально расположенных металлических цилиндра, соединенных на одном торце с помощью фланцев, а на другом торце имеющих каждый свой токоподвод, высокочастотный разъем, закрепленный на фланце одного из цилиндров, с коаксиально расположенным центральным электродом и по крайней мере одну токовую отпайку, расположенную в пространстве между внутренним и внешним цилиндрами и соединенную одним концом с внутренним цилиндром в начале его рабочей части, а другим - через отверстие в стенке внутреннего цилиндра и интегрирующую RC-цепочку с центральным электродом высокочастотного разъема, введен, по крайней мере, один дополнительный резистор, включенный между выводом центрального электрода высокочастотного разъема и корпусом внутреннего цилиндра последовательно с конденсатором RC-цепочки, а величины длин токовой отпайки и рабочей части внутреннего цилиндра выбраны в соответствии с соотношением: где l - длина отпайки; H - длина рабочей части внутреннего цилиндра. Токовая отпайка может быть выполнена в виде трубки с продольным разрезом охватывающей внутренний цилиндр. Конденсатор RC-цепочки и дополнительный резистор могут быть установлены в электронном усилительном блоке, соединенном с устройством с помощью высокочастотного кабеля. RC-цепочка и дополнительный резистор могут быть установлены в электронном усилительном блоке, соединенном с устройством с помощью высокочастотного кабеля. Результатом применения изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения неравномерности амплитудно-частотной характеристики устройства, а также уменьшения сдвига фазы между напряжением, наводимым на отпайке и током, протекающим по устройству.

Измерительный шунт для импульсных токов // 2514147

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкциям измерительных шунтов, предназначенных для измерения токов, и может быть применено для измерения импульсных токов.

Устройство для измерения потенциалов подземного сооружения // 2513666

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах электрохимической защиты подземных металлических сооружений от коррозии, в частности для измерения поляризованного и суммарного потенциалов.

Датчик постоянного тока с развязкой // 2511639

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения тока в различных системах космических аппаратов. Датчик постоянного тока с развязкой включает в себя измерительный шунт, операционный усилитель (ОУ), четырехобмоточный трансформатор, два резистивных делителя напряжения с равными коэффициентами деления; конденсатор, p-n-р-транзистор, RC-фильтр, блокинг-генератор, собранный с использованием третьей и четвертой обмотки трансформатора, диода, двух резисторов, конденсатора и второго транзистора, и другие элементы, показанные на фиг.

Устройство для масштабного преобразования тока // 2510030

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах и устройствах для измерения электрических величин тока, мощности, энергии, а также в системах защиты и автоматики.

Комбинированное электрическое измерительное устройство // 2508554

Заявленное изобретение относится к комбинированным измерительным устройствам для измерения тока и/или напряжения электрического проводника. Техническим результатом заявленного изобретения является создание усовершенствованного измерительного устройства.

Устройство измерения тока и блок обработки, содержащий одно такое устройство // 2507521

Изобретение относится к устройствам измерения тока. Техническим результатом заявленного устройства является обеспечение устройства измерения тока, имеющего широкий динамический диапазон измерения, низкое входное полное сопротивление и простую и надежную конструкцию, а также обеспечение блока обработки.

Способ градуировки и поверки измерительных преобразователей больших постоянных токов // 2499265

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерениям больших постоянных токов, более конкретно к способам поверки и градуировки измерителей больших постоянных токов, в частности при поверке и градуировке волоконно-оптических датчиков тока - ВОДТ, применяемых в химической и металлургической промышленности.

Способ определения пробивного потенциала изоляционного промежутка высоковольтного устройства // 2497137

Изобретение относится к области электротехники. Сущность: последовательно проводят испытания исходного и высоковольтного устройств.

Способ обнаружения несанкционированного запараллеливания фидеров распределительных подстанций на стороне потребителя и устройство для его осуществления // 2520163

Предлагаемое изобретение относится к измерительной технике, а именно к системам мониторинга режимов потребления электроэнергии. Способ основан на определении степени корреляции (статистической взаимосвязанности), разности амплитуд и разности фаз токов потребления на интервале времени анализа. По результатам анализа токов потребления принимается решение о принадлежности сигналов с датчиков токов потребления по анализируемым присоединениям к классу, соответствующему несанкционированному запараллеливанию фидеров, или к классу, соответствующему отсутствию факта запараллеливания. Устройство осуществления данного способа содержит датчики тока потребления, аналого-цифровые преобразователи, амплитудные и фазовые детекторы, коррелятор, блок вычисления невязки, пороговые устройства, блок формирования порогов, решающее устройство, устройство индикации. Технический результат заключается в возможности выявления факта несанкционированного запараллеливания фидеров распределительных подстанций на стороне потребителя. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство для гальванического разделения сигналов // 2522913

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано, например, для контроля напряжения гальванически развязанного аккумулятора. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. Для этого заявленное устройство содержит автоколебательный блокинг-генератор с нагрузочной обмоткой, пиковый детектор, первую и вторую клеммы для подключения приемника сигнала, первый конденсатор, диодно-резистивный делитель, первую и вторую клеммы для подключения источника сигнала, резистор, второй и третий конденсаторы, резистивный делитель, первый и второй n-канальные полевые транзисторы с изолированным затвором, дополнительный выход. 1 ил.

Сенсорное устройство для тока подшипника с преобразователем энергии // 2526864

Изобретение относится к сенсорному устройству для монтирования на вал электрической машины с регистрирующим устройством для регистрации тока подшипника электрической машины. Технический результат заключается в создании компактного сенсорного устройства, независимого от внешнего электроснабжения. Сенсорное устройство для монтирования на валу электрической машины содержит регистрирующее устройство для регистрации тока подшипника электрической машины. Сенсорное устройство содержит, кроме того, устройство преобразования энергии, которое смонтировано с регистрирующим устройством в сменный модуль, для преобразования механической энергии вала в электрическую энергию для регистрирующего устройства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Датчик постоянного тока с развязкой // 2528270

Изобретение относится к области измерительной техники. Датчик постоянного тока с развязкой содержит измерительный шунт, первый вывод которого подключен к общей шине питания, а второй к нагрузке, операционный усилитель (ОУ), четырехобмоточный трансформатор, первая обмотка которого через первый диод подключена к входу первого фильтра, выход которого является выходом устройства, вторая обмотка трансформатора через второй диод подключена к входу второго фильтра, положительный вывод питания ОУ подключен к плюсовой шине питания, а отрицательный - к общей шине питания. Датчик также содержит два резистивных делителя напряжения с равными коэффициентами деления; первый делитель включен между плюсовой шиной питания и вторым выводом шунта, а второй - между плюсовой шиной питания и общей шиной; инвертирующий вход ОУ подключен к выходу первого делителя, а неинвертирующий - к выходу второго делителя; положительный выход второго фильтра через введенный резистор подключен к неинвертирующему входу ОУ, а отрицательный - к инвертирующему входу ОУ. В устройство введен конденсатор, который включен между выходом и инвертирующим входом ОУ; введен p-n-p- транзистор, эмиттер которого подключен к первому выводу шунта, база через резистор - к выходу ОУ, а коллектор - к входу введенного RC-фильтра; выход RC-фильтра подключен к шинам питания блокинг-генератора, и вновь введенных диода, двух резисторов, конденсатора и транзистора. Технический результат - повышение надежности, помехоустойчивости. 1 ил.

Способ мониторинга состояния электрической сети и энергообъекта и устройство для его реализации // 2531038

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к измерениям параметров электрической сети и контроля состояния энергообъектов. Анализируют среднеквадратические значения входных токов и напряжений и на основе анализа определяют текущий типовой для энергосистемы режим электрической сети. В соответствии с определенным типовым режимом изменяют параметры измерений и формирования событий о состоянии сети и энергообъекта, включая осциллографирование, таким образом, обеспечивают зависимость степени детализации данных от текущего типового режима работы электрической сети и энергообъекта. Кроме того, на основе анализа режима устанавливают различные приоритеты (очередность) передачи данных измерений, событий и осциллограмм на верхний уровень управления для различных режимов, таким образом, при аварийной ситуации наиболее важные данные, необходимые для ликвидации последствий аварии, могут быть получены максимально быстро, а сохраненные при аварии осциллограммы, необходимые для детального анализа развития аварийной ситуации и ее причин, могут быть получены позднее. Технический результат заключается в повышении информативности измеряемых параметров электрической сети и состояния энергообъекта с одновременным снижением объема данных, передаваемых с энергообъекта по каналу связи на верхний уровень управления диспетчерскому персоналу. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Датчик тока изолированный // 2531040

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, предназначено для применения в регулируемом электроприводе, системах защиты и автоматики электрических станций и подстанций, а также других сложных электротехнических комплексов. Изолированный датчик тока содержит чувствительный элемент и магнитопровод. При этом в качестве чувствительного элемента используют одноосевой интегральный датчик тока. Также в датчике используют магнитопровод пластинчатого типа, который устанавливают над токопроводящей шиной в пластиковом корпусе, крепящемся непосредственно к токопроводящей шине с помощью резьбового крепежного элемента. Технический результат - повышение оперативности и точности измерений. 1 ил.

Способ контроля состояния и учета времени наработки электроэнергетического оборудования и устройство для его реализации // 2534704

Изобретение относится к электроэнергетике. Согласно способу получают информацию о рабочем состоянии электроэнергетического оборудования. В качестве информации, характеризующей рабочее состояние электроэнергетического оборудования, используют измеряемые токи потребления каждой фазой электроэнергетического оборудования. При этом выдачу управляющих команд на включение инкремента счетчика времени наработки производят только при условии соответствия потребляемых рабочих токов электроэнергетическим оборудованием паспортным их значениям для каждого конкретного режима его работы с отклонениями в рамках допустимых норм. Кроме того, показания инкрементируемого счетчика суммарного времени безотказной наработки сравнивают с его паспортным значением средней наработки на отказ электроэнергетического оборудования и при ее превышении сигнализируют о выработке электроэнергетическим оборудованием своего рабочего ресурса. Дополнительно измеряют температуру контролируемого оборудования и величины напряжений подаваемых на него. При этом передачу данных о суммарном времени наработки электроэнергетического оборудования, ввод данных о средней наработке на отказ и паспортных значений тока потребления электроэнергетическим оборудованием, а также предельно допустимых значений входных напряжений и температуры оборудования производят через радиомодем по GSM каналу, а в качестве дистанционного пульта управления используют сотовый телефон. При возникновении аварийной ситуации или по запросу, передав CMC сообщение по GSM каналу, вся контролируемая информация передается на дистанционный пульт управления и записывается в извлекаемую флеш память. Также заявлено устройство, реализующее указанный способ. Технический результат заключается в повышении объективности контроля состояния работоспособности электроэнергетического оборудования и эффективного использования его рабочего ресурса. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Измеритель вибрации // 2536097

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в контрольно-сигнальной аппаратуре для измерения вибрации. Измеритель вибрации содержит вибропреобразователь, параллельную RC-цепь, первый операционный усилитель, первый и второй резистивные делители. Для достижения технического результата введены второй операционный усилитель, первый, второй и третий конденсаторы, последовательная RC-цепь, резистор, первый, второй и третий диоды, схема встречно-параллельно включенных диодов, интегрирующая цепь, соединенные согласно схеме на фиг.1. Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей при минимизации числа последовательно соединенных каскадов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ измерения тока в проводнике с помощью герконов // 2540260

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения токов в электроустановках. Способ измерения тока в проводнике с помощью герконов заключается в том, что два геркона с нормально разомкнутыми контактами устанавливают вблизи проводника. Настраивают их так, чтобы они замыкали контакты при токах срабатывания I С Р 1 и I С Р 2 и размыкали контакты при токах возврата I В 1 и I В 2 . Измеряют время t 1 между моментами размыкания контактов герконов после их срабатывания и определяют амплитуду измеряемого тока по формуле: I m 1 = I B 1 2 + I B 2 2 − 2 ⋅ I B 1 ⋅ I B 2 ⋅ cos ω t 1 / sin ω t 1 , где ω - угловая частота тока. Затем измеряют время замкнутого состояния t 2 контактов первого геркона и, если второй геркон не срабатывает, определяют амплитуду тока по формуле: I m 2 = I С Р 1 2 + I B 1 2 − 2 ⋅ I С Р 1 ⋅ I B 1 ⋅ cos ω t 2 / sin ω t 2 . Если срабатывают оба геркона, то измеряют время t 2 замкнутого состояния контактов первого геркона и время t 1 между моментами размыкания контактов герконов после их срабатывания, а амплитуду тока для этого случая определяют как среднее значение амплитуд тока I m 1 и I m 2 . Технический результат: повышение надежности. 2 ил.

Универсальный датчик постоянного тока с развязкой и низковольтным питанием // 2540941

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных системах космических аппаратов. Датчик содержит измерительный шунт, включенный последовательно с нагрузкой, операционный усилитель (ОУ), трансформатор, четыре перепаиваемых переключающих перемычки, интегратор, регулирующий транзистор p-n-p типа. Первый вывод шунта подключен ко второму выводу нагрузки. Второй вывод шунта подключен к переключающему контакту второй перемычки. Первый вывод нагрузки подключен к переключающему контакту первой перемычки. Нормально разомкнутые контакты первой и четвертой перемычки соединены с нормально замкнутым контактом второй перемычки и шиной плюс. База транзистора через резистор соединена с выходом ОУ и через другой резистор с эмиттером этого же транзистора, а эмиттер - подключен к плюсовому выводу питания ОУ и шине плюс. Минусовой вывод питания ОУ соединен с общей шиной. Коллектор транзистора подключен ко входу RC-фильтра, выход которого подключен к шинам питания введенного блокинг-генератора, собранного с использованием транзистора, двух резисторов, конденсатора, диода и двух обмоток трансформатора. Две другие обмотки с одинаковыми коэффициентами трансформации подключены к введенным умножителям напряжений. Выход первого умножителя подключен к выходу устройства. Положительный выход второго умножителя через резистор обратной связи подключен к неинвертирующему входу ОУ, а отрицательный - к инвертирующему входу ОУ. Первый делитель включен между шиной плюс и переключающим контактом третьей перемычки, а его выход соединен с инвертирующим входом ОУ. Второй делитель включен между переключающим контактом четвертой перемычки и общей шиной, а его выход соединен с неинвертирующим входом ОУ. Балансировочный резистор с отводами, который подключен к балансировочным выводам ОУ. Пятая перепаиваемая перемычка включена между шиной плюс и одним из выводов балансировочного резистора. Технический результат заключается в упрощении и повышении надежности устройства. 1 ил.