Устройство для бесконтактного измерения тока в высоковольтных токопроводах

 

(1)945807

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

%оюэ %,оввтсиик

Сециалистичесиик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 03.06. 74 (2! ) 2028675/18" 21 (51) М. Кл.

G 0l R.19/00 с присоединением заявки М 2945384/18-21 фвуАЭрсЯЮПВЙ NONIITOT

СССР вв лелеет взебрвтенкй и еткрыткв (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень Фт 27 (53) УДК 621.317..7(088.8) Дата опубликования описания 23.07.82 (72) Авторы изобретения

Б.М.Лебедь и В.А.Лаврович (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА

В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ТОКОПРОВОДАХ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и касается бесконтактных измерений величины и формы тока в высоковольтных цепях, Известны:бесконтактные устройства для измерения тока в токопрово5 де, содержащие установленный вблизи токопровода высокочастотный генератор, частота которого зависит от seличины тока в токопроводе, передающую антенну и расположенные на расстоянии от токопровода приемную антенну, радиоприемное устройство и измеритель частоты, высокочастотный генератор выполнен в виде управляемого по частоте транзисторного генератора, в качестве элемента, уп-. равляющего генератором по частоте, применен варикап (управляемая емкость) fl ). ю

Характеристика зависимости частоты генератора от управляющего напряжения нелинейна, а небольшие пределы изменения частоты обуславлива2 ют узкий динамический диапазон измеряемых токов и снижают точность их измерения. Относительно низкая . частота генератора не позволяет регист. рировать и измерять быстропротекающие процессы в токолроводе длительностью менее 1 ° 10 с.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона измеряемых токов, повышение точности и надежности измерений.

Поставленная цель достигается -тем, что в устройстве для бесконтактноl o s spsH ToKa s sblcoKosoIlbTHbIx токопроводах содержащее установленный вблизи токопровода автогенератор с элементом, перестраивающим asтогенератор по частоте, передающую антенну и расположенные на расстоянии от токопровода приемную антенну, радиоприемное устройство и измеритель частоты, элемент, перестраи— вающий автогенератор по частоте, выполнен в виде ферритового резонато9458 у

Формула изобретения

55 ра, соединенного с колебательной сис" темой автогенератора витком связи.

На чертеже изображена схема расположения датчика относительно токопровода с измеряемым током и блоксхема устройства для измерения тока.

Устройство содержит полупроводни ковый автогенератор 1 сверхвысоких частот, перестраиваемый по частоте ферритовым резонатором 2, который щ располагается вблизи токопровода 3 с измеряемым током. Ферритовый резонатор 2 включается в колебательную систему автогенератора 1 с помощью витка 4 связи. В рабочую точку, соответствующую средней частоте диапазона перестройки, автогенератор 1 выводится. с помощью постоянной магнитной системы 5. Питание автогенератора осуществляется с помощью источника 6, который получает энергию непосредственно от токопровода 3.

Сверхвысокочастотные колебания (СВЧ ) излучаются направленной антенной 7 и могут быть, зафиксированы на безопасном расстоянии от токопровода 3. На приемной стороне располагается устройство для приема излученных колебаний и выделения из них информации о величине, форме и направлении измеряемого тока. Это устройство содержит приемную антенну 8, радиоприемное устройство 9 и измеритель частоты 10, служащий для получения информации о величине, форме и направлении измеряемого тока.

3S

Применение автогенератора СВЧ с магнитным управлением частотой в;качестве датчика величины и.формы тока обусловлено тем, что частота автоколебаний связана с величиной управляющего магнитного поля линейным соотношением f= H, где =2,8 мГцlЭ.

Величина магнитного поля токонесущего провода 3 как для бесконеч45 но длинного линейного проводника рассчитывается по Формупе Н= —, А оТ

2.тВО где - величина протекающего тока по токопроводу 3;

56

l0 - расстояние от оси токопровода 3 до ферритового резонатора 2, 07 1 где.Н - величина магнитного поля, создаваемого магнитной системой 5, - частота автоколебаний при б отсутствии тока в токопрово. де 3;

Дf - девиация частоты, вызванная протекающим по токопроводу

3 токамыт

Таким образом, полная информация о величине, форме и направлении измеряемого тока содержится в значении девиации частоты А СВЧ колебаний и ее зависимости от времени, Техни ко-э ко номи чес кий эффект предлагаемого устройства для бесконтактного измерения тока в высоковольтных цепях заключается в повышении точности и надежности измерений, расширении их динамического диапазона при обеспечении безопасности измерений.

Вследствие малости постоянной времени ферритового резонатора (1О -10 с) устройство пригодно для регистрации быстропротекающих процессов в линии передачи.

Мощность, потребляемая полупроводниковым автогенератором СВЧ, составляет единицы Вт, геометрические размеры: 1 дм, масса 0,2 кг.

Устройство для бесконтактного измерения тока в высоковольтных токопроводах, содержащее установленный вблизи токопровода автогенератор с элементом, перестраивающим автогенератор по частоте, передающую антенну и расположенные на расстоянии от токопровода приемную антенну, радиоприемное устройство и измеритель частоты, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона измеряемых токов, повышения точности и надежности измерений, элемент, перестраивающий автогенератор по частоте, выполнен в виде ферритово"

ro резонатора, соединенного с колебательной системой автогенератора витком связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШН Н 3,460,042, кл. 325-67, 1969.

945807

Ь-9

Составитель Т.Веремейкина

Редактор В.Лазаренко Техред .Т. Маточка

Корректор И.LàðîUjè

Подписное

5 Тираж 7 7

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 532 филиал П(1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,