УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ Советский патент 1973 года по МПК G01R15/24 

1

Известны устройства для измерения тока в высоковольтных цепях, содержапдие разделительный трансформатор тока с несколькими отметками, измерительные преобразователи, оптическую систему, включающую источник излучения и стекловолоконный световод, и фотоприемное устройство.

Однако известное устройство характеризуется сложностью конструкции и невысокой надежностью.

Для увеличения надежности и упрощения конструкции в предлагаемом устройстве в оптическую систему введены апланатическая линза и дополнительный разветвленный световод, а источник излучения выполнен в виде нескольких групп светоизлучателей, например светодиодов, образующих мозаичный источник света, с различными спектральными характеристиками, соединенных через упомянутую линзу и стекловолоконный световод с дополнительным разветвленным световодом, выход каждого разветвления которого через светофильтр, пропускающий излучение соответствующей группы светоизлучателей, соединен с фотоприемным устройством, к выходу которого через усилитель подключена нагрузка.

На чертеже показана принципиальная схема высоковольтного оптико-электронного трансформатора тока, который содержит неточник света, в качестве которого может быть использован мозаичный источник / света, апланатическую линзу 2, промежуточную линзу 5 и несколько светодиодов 4 трех или более типов с разными спектрами излучения, из которых однотипные светодиоды соединены параллельно и подключены через соответствующие преобразователи 5 к вторичным обмоткам трансформатора 6 тока, первичная обмотка которого включена в высоковольтную линию 7 с измеряемым током; оптический канал 8, состоящий из волоконного световода 9 с высоковольтной изоляцией и апланатической линзой 10, скрепленной со световодом через дополнительную полусферическую линзу 11; приемное устройство 12, установленное на потенциале земли, состоящее из устройства, разводящего общий световой поток на три или более отдельных потока, в качестве которого может быть использован световод 13 небольщой длины типа «паук или устройство, состоящее из полупрозрачных зеркал и призм, светофильтров 14, 15 и 16, фотоприемпиков 17, /5 и /Р и усилителей 20, 21 и 22, подключенных к выходу фотоприемника и усиливающих сигнал до значения, обеспечивающего работу нагрузочных устройств, например измерительного прибора, устройства для защиты от тока перегрузки и устройства для защиты от тока короткого замыкания.

Устройство работает следующим образом.

Светодиоды 4 с тремя разными спектрами излучения нодключены через соответствуюИ1,ие нреобразователи к вторичным обмоткам трансформатора тока. Параметры обмоток и режимы работы нреобразователей выбраны таким образом, что первая группа светодиодов работает в номинальном режиме при изменении тока в высоковольтной линии «измерительный канал. Вторая группа светодиодов работает в номинальном режиме при изменении тока от 2 до 15 /ном. в высоковольткой линии «канал защиты от яерегрузок и третья группа светодиодов работает в номинальном режиме при изменении тока от 15 до 80 /ном. в высоковольтной линии «канал защиты от тока короткого замыкания.

При изменении тока, проходящего в высоковольтной линии, может меняться интенсивность излучения светодиодов - «амплитудная модуляция или частота импульсов - «частотная модуляция. Световой поток, идущий от светодиодов различных групп, смещивается апланатической линзой 2 и передается на вход световода 9, который передает световой поток на световод 13, приемного устройства 12, расположенного на потенциале земли. Световод 13 разводит общий световой поток на три отдельные потока. После этого каждый из отдельных световых потоков проходит через свой светофильтр, где выделяется световой поток, идущий лищь от одного из типов светодиодов, и далее поступает на фотоприемник. . С фотоприемника через усилитель сигнал поступает на выходное устройство. Таким образом, в зависимости от интервала изменения номинального значения тока в высоковольтной линии в номинальном режиме всегда работает одна группа светодиодов, один фотоприемник, усилитель и выходное устройство. Информация, передаваемая по световоду 9 остальными группами светодиодов за счет спектральной избирательности приемного устройства 12, влияет только на свои выходные устройства. Такой способ передачи информации дает возможность передавать три или большее число информации по одному каналу связи.

Предмет изобретения

Устройство для измерения тока в высоковольтных цепях, содержащее разделительный трансформатор тока с несколькими обмотками, измерительные преобразователи, оптическую систему, включающую источник излучения и стекловолоконный световод, и фотоприемное устройство, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности и упрощения конструкции, в нем в оптическую систему введены апланатическая линза и дополнительный разветвленный световод, а источник излучения выполнен в виде нескольких групп светоизлучателей, например светодиодов, образующих мозаичный источник света, с различными спектральными характеристиками,

соединенных через упомянутую линзу и стекловслоконный световод с дополнительными разветвленным световодом, выход каждого разветвления которого через светофильтр, пропускающий излучение соответствующей

группы светоизлучателей, соединен с фотоприемным устройством, к выходу которого через усилитель подключена нагрузка.