Шунт переменного тока Советский патент 1984 года по МПК G01R1/20 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации измерения тока силой в единицы, десятки и сотни тысяч ампер. Известен шунт переменного тока, содержащий резистивный элемент в виде бифипярно сложенной ленты, присоединенной с помощью токовых зажимов к бифилярным токоподводам, потенциальные вывоф, укрепленные на наружной поверхности упомянутой ленты l Недостаток данного устройства заключается в значительной частотной погрешности, обусловленной налш1ием остаточной индуктивности резистивного элемента шунта и его паразитной емкости. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению,является шунт переменного тока, содержа11 й резистивный элемент в виде бифилярно сложенной ленты, присоединенной с помощью токовых зажимов к бифилярным токоподводам, бифилярные потенциальные выводы и включенную в цепь одного из потенциальны: выводов компенсацион ную обмотку,витки которой охватывают один из токоподводов 2j , Недостаток известного устройства также проявляется в существенной j, погрешности преобразования, предопре деленной зависимостью компенсирующего напряжения от взаимного расположе ния компенсационной обмотки и токоподвода, который она охватывает, а также токоподводов прямого и обратно го направлений. Цель изобретения - повышение точности прео бразования тока. Поставленная цель достигается г-ем, что в шунте переменного тока, содержащем оезистивный элемент, присоединенный концами к токоподводам, бифилярные потенциальные вывода и компенсационную обмотку, включенную в цепь одного из потенциальных выводов, компенсационная обмотка выполнена в виде катушки, намо танной на каркас из немагнитного разомкнутого проводника, обхватывающего резистивный элемент и включенного последовательно с катушкой. При этом резистивный элемент выполнен в виде набора пластин или стержней. На чертеже представлен схематический вид предлагаемого шунта перемен ного тока. Устройство содержит резистивный элемент, выполненный в виде набора пластин (стержней) 1, присоединенных концами к токоподводам 2 и 3, бифилярные потенциальные выводы 4 и 5 и компенсационную обмотку, включенную в цепь одного из потенциальных выводов (в данном случае - вывода 4) и выполненную в виде катушки 6, намо тайной на-гибкий каркас 7 из немагнитного разомкнутого проводника (например из медной эмалированной проволоки), обхватывающего резистивный элемент 1 и включенного последовательно с катушкой 6. Для включения шунта в цепь тока токоподводы 2 и 3 имеют отверстия 8 под бсхлты. Каркас 7 может быть выполнен и непроводящим (например из картона). В этом случае в устройство вводится дополнительный проводящий виток, обхватывающий набор пластин (стержней) 1 в непосредственной близости от катушки 6 и включенный опять же последовательно с нею. Устройство работает следующим образом. Шунт включается в цепь измеряемого тока с помощью токоподв одов 2 и 3. При протекании переменного тока по набору пластин (стержней) 1 между потенциальными выводами 4 и 5 .возникает напряже ние, равное падению напряжения на комплексном сопротивлении набора пластин (стержней) 1. Одновременно под действием протекающего тока, индуктируется напряжение, во-первых, в витках катушки 6, вовторых, в витке, образованном проводом катушки б вокруг набора пластин (стержней 1 и обхватывающем значительную площадь, через которую с ним сцепляются силовые линии сильного бокового магнитного поля, создаваемого проводниками, подводящими ток к шунту, и токоподводами 2 и 3,подводящими ток к набору пластин (стержней) 1, и, в-третьих, в медном проводнике каркаса 7 (или обратном . витке, уложенном рядом с катушкой б), включенном последовательно с.катушкой 6 и обхватывающем набор пластин (стержней) 1 в обратном по сравнению .с ней направлении. Так как медный проводник каркаса 7 (или обратный виток) обхватывает набор пластин (стержней) 1 в непосредственной близости от катушки б, йоковое магнитное,, поле создаваемое проводниками, подводящими ток к шунту, и токоподводами 2 и 3, индуктирует в нем напряжение, которое при любом положении шунта относительно проводников, подводящих к нему ток, и катушки 6 об- . мотки относительно набора пластин (стержней) 1 компенсирует практически полностью напряжение, индуктируемое казанным боковым магнитным полем .в витке, образованном проводом катушки б вокруг набора пластин (стержней) 1. Следовательно, в витках катушки б и в компенсационной обмотке в целом индуктируется напряжение, пропорциональное .измеряемому току и его частоте, и сдвинутое относительно него

3-1101745 4

по фазе на угол, близкий к 90,дения напряжения на наборе пластин

практически при любых положениях шун-(стержней) 1 компенсируется напряжета относительно проводников, подво-нием, индуктируемым в катушке 6. Недящих к нему ток. За счет последова-обходимую точность компенсации полутеяьного включения компенсационной чают путем изменения се,чения каркаобмотки, состоящей из последователь- .са 7 и числа витков катушки 6. . но включенных катушки 6 и виткаПредлагаемый шунт переменного то(каркаса 7), в цепь потенциального ка характеризуется повышенной точвывода 4 шунта происходит геометричес-ностью преобразования тока, посколькое суммирование падения напряженияку приемлемая точность компенсации

на ксвлплексном сопротивлении набора реактивной составляющей падения наппластин (стержней) 1 шунта с напряже-ряжения на наборе пластин (стержней)

нием, индуктируемом в катушке 6, при .сохраняется практически неизменной

котором реактивная составляющая па-в широком диапазоне изменения тока.

1. ШУНТ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий резистивный элемент, присоединенньй концами к токоподводам, бифилярные потенциальные выводЭ и компенсационную обмотку, включенную в цепь одного из потенциальных выводов, о т л и ч а ю щ и и о я тем, что, с целью повьшения точности преобразования тока, компенсационная обмотка выполнена в виде катушки, : намотанной на каркас из немагнитного разомкнутого проводника, обхватывающего резистивный элемент и включенного последовательно с катушкой. 2. по п. 1, о т л и ч а ющ и и с и тем, что резистивный элемент выполнен в виде набора пластин или стержней. (Л 4 сл