Коаксиальный шунт Советский патент 1979 года по МПК G01R15/04 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при разработках и испытаниях силовых полупроводниковых преобразователен для энергетики, электропривода, транспорта и т. п.

Известны коаксиа. шунты, представляющие собой конструкцию, состоящую нз двух коаксиальных линий, расположенных одна внутри другой. Внешняя линия образована двумя проводниками и замкнута накоротко на одном из торцов, внутренняя - также двумя проводниками, причем один из .проводников является общим элементом обеих линий: внутренним проводником внешней и внешним проводником внутренней линии. Этот общий проводник является калиброванным элементом сопротивления шунта, т, е. элементом, в котором сосредоточена основная часть сопротивления шунта, а значит и выделяется основная часть энергии. Внешняя коаксиальная .лнния является снловой и включается в цепь измеряемого тока.

бнутренняя. коаксиальная линия служит для вывода информационного сигнала из Ц1унта и подключения измерительного прибора. Информационный сигнал -

напряжение, пропорциональное измеряемому току, - снимается с калиброванного элемента сопротивления с помощью потенциальных токосъемников. Иногда роль одного потенцнального токосъемника выполняет торцовая стенка внутреннего вывода снловой цепи 1.

Допустимое действующее значенне тока шунта определяется его нагревом, основная часть энергии выделяется в калнброванном элементе сопротивления. Отвод тепла от каднброванного элемента сопротивления шунта затруднен из-за того, что внешний проводник внешней коаксиальной линии Препятствует движению воздуха и отводу тепла 5 путем конвекции, а теплоотвод лученспусканнем очень мал из-за сравнительно ннзкой допустимой рабочей температуры. В связи с этим коаксиальные шунты обычно рассчитаны на большие амплитудные значения тока при сравнительно малом действующем

0 значении тока. Они используются в кратковременных режимах работы, когда мало сказывается теплоотдача в окружающую среду, а темпфатура определяется теплоемкостью

калиброванного элемента и выделившейся в нем энергией.

Однако в ряде случаев возникает необходимость измерять импульсные токи в цепях, где действующее значение тока велико, а для правильной и надежной работы схемы важно не только действующее значение тока, но и форма импульса тока. Например, в силовых тиристориых преобразователях скорость нарастания тока является нормируемым параметром для тиристора, а действующее значение тока определяет характеристики преобразователя в целом. Режимы испытаний преобразователей длительные, что связано с требованием вывода преобразователя на необходимый тепловой режим. Измерительная аппаратура, в связи с этим, должна быть рассчитана на большие действующие значения тока.

Целью настоящего изобретения является повышение номинального тока путем непосредственного принудительного охлаждения калиброванного элемента сопротивления.

Указанная цель достигается тем, что в коаксиальном шунте, содержащем лве коаксиальные линии, внешнюю и внутреннюю, калиброванный элемент сопротивления, который является внутренним проводником внешней коаксиальной линии и внещним проводником внутренней коаксиальной линии, а также потенциальные токосъемники, к внешнему проводнику внешней коаксиальной линии с одного или обоих торцов нрисоединены введенные в устройство соответственно патрубок или патрубки для подачи и отвода хладагента, при этом на торцовых участках линий и в потенциальных токосъемниках сделаны отверстия для ввода и вывода хладагента, а внутри калиброванного элемента сопротивления расположен также введенный в устройство экран, образующий с внешним проводником внешней коаксиальной линии канал для движения хладагента.

На чертеже изображен коаксиальный щунт, общий вид.

Шунт содержит две коаксиальные линии (внещяюю и внутреннюю), образованные проводниками 1-3, причем внешняя линия образована проводниками 1,2, внутренняя - проводниками , 3 проводник 2 является калиброванным элементом сопротивления шунта; потенциальные токосъемники 4, 5, выводы 6, 7.

С торца с помощью изоляционного патрубка 8 вентилятор 9 подает хладагент через отверстия 10 внутрь шунта. Охладитель поступает через эти отверстия как в зону И -12 снаружи от калиброванного элемента сопротивление 2, так и в зону 13-14 внутри него, охлаждает его с двух сторон и выходит через отверстия 10 с противоположной стороны шунта.

Внутри калиброванного элемента сопротивления проводника 2 расположен экран 15, который устанавливается так, чтобы сечение канала для движения охладителя снаружи от калиброванного элемента сопротивления 2 было приблизительно равно сечению канала внутри него. Это исключает возможность накопления отработаниого охладителя в зоне между коаксиальными проводниками 2 и 3, что повело бы к снижению эффекта от принудительного охлаждения. Шунты такой конструкции могут иметь как замкнутую, так и разомкнутую систему охлаждения. В последнем случае на выходе охлаждающего канала патрубок для сбора охладителя не усганавливается. Изобретение может быть использовано при измерении импульсных токов как при испытаниях в импульсных режимах различных электротехнических устройств и аппаратов, . так и при разработке и исследовании режимов работы устройств, в которых используется импульсный метод преобразования энергии.

Формула изобретения

Коаксиальный щунт, содержащий две коаксиальные линии, внешнюю и внутреннюю, калиброванный элемент сопротивления, который является внутренним проводником внешней коаксиальной линии и внешним проводником внутренней коаксиальной линии.

а также потенциальные токосъемники, отличающийся тем, что, с целью повыщения номинального тока путем непосредственного принудительного охлаждения калиброванного элемента сопротивления, к внешнему проводнику внещней коаксиальной линии с одного или обоих торцов присоединены введенные в устройство соответственно патрубок или патрубки для подачи и отвода хладагента, при этом на торцовых участках линии ив потенциальных токосъемниках выполнены отверстия для ввода и вывода хладагента, а внутри калиброванного элемента сопротивления расположен также введенный в устройство экран, образующий с внешним проводником внешней коаксиальной линии канал для движения хладагента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шваб А. Измерения на высоком напряжении, М., «Энергия, 1973, с. 139-141.

в в f г IS

t 10

F55 W.

bv

I

/ г