Устройство для измерения токовлиНий элЕКТРОпЕРЕдАч C пОТЕН-циАлА зЕМли Советский патент 1981 года по МПК G01R15/00 G01R33/07 G01R15/20 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовайо при создании устройств для измерения токов в линиях электропередач сверхвысокого напряжения.

Известно устройство для измерения тока в линиях :йлектропередач, содержаицее трансформатор тока 1.

Недостатком известного устройства является существенная погрешность измерения при больших кратностях тока короткого замыкания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство ,содержащее ферромагнитный усилитель с датчиком Холла в зазоре 2 .

Недостатком данного устройства является ограниченный динамический диапазон и низкая помехозащищенность.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых величин и повьшение помехоустойчивости.

Для достижения указанной цели известное устройство для измерения токов линий электропередач с потенциала земли, содержсццее ферромагнитный усилитель с датчиком Холла в зазоре, снабжено блоком автоматического слежения и двухсекционной компенсационной обметкой, а ферромагнитный усилитель выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных стержней с зазором по диагонали пересечения, при этом двухсекционная компенсационная обмотка расположена на одном из стержней ферромагнитного усилителя симметрично другому стержню, ее выводы соединены с выходами блока автома0тического слежения, вход которого соединен с выходом датчика Холла.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства.

Устройство для измерения токов 5 у в линии электропередач с потенциала емли выполнено в виде ферромагнитного креста образованного стержнями 1 и 2. В зазоре размещен датчик Холла 3, подключенный ко входу бло0ка 4 автоматического слежения, к выходу которого подключена двухсекционная компенсационная обмотка 5.

Работает устройство следующим образом.

5

В компенсационной обмотке 5 в каждый момент времени блоком 4 автоматического слежения обеспечивается такой ток, что вектор магнитной индукции BD, индуцированной током компенсационной обмотки в зазоре, равен no вепичине и направлен вторично вектору магнитной индукции В, обусловленной измеряемым полем HQ (поле в зазоре направлено нормально к поверхностям, образующим зазор). Таким образом, на выходе блока 4 автоматического слежения протекает такой ток, что сигнал на его выходе равен нулю, а ток двухсекционной компенсационной обмотки 5 является мерой измеряемого поля и тока Для каждого из стержней крестообразного усилителя поля справедлйвы следующие уравнения 1ц К,.- Р, ) г (1) . 1„ Кц . ф„ (В«) , (2) где 1и , 1и - ампервитки, приходящиеся на стержни: усилителя поля; К|, К„ - коэффициенты пропорциональности, зависящие при данных дмпервитках стерж ней от их формы и размеров;Ф J М, - некоторые нелинейные фун .кции от значения индукции;Bi , Ви - индукции магнитного поля на осях ферритовых стерж ней, обусловленные соответственно током двухсекционной компенсационной обмотки 5 и измеряемым полем. Функции i и 5Рп зависят от геометрии, величины зазора и материала стер ней. Если стержни физически подобны (то есть при помещении их в однородное поле, в соответственных точках тел этих стержней имеют место одинаковые значения индукций магнитного поля), то Йи при В|4 ЕМ и, деля почленно (1) на (2), получаемЭн 1 где а - некоторая постоянная для дан ного крестообразного усилителя поля с данными ампервитками по осям., В частном случае, если оба стержня, образующие крестообразный усилитель поля, имеют одинаковую форму,размер и выполнены из одного материа ла, а угол наклона разреза к осям составляет 45, то, очевидно, при одинаковых ампервитках по осям имеем ,-.(ЬО г, . «(ч) к,, помещении усилителя поля в од нородное магнитное поле и при равенс ве в зазоре индукции в у магнитного поля, обусловленной.измеряемым полем, индукции By, магнитного поля, индуцированной током двухсекционной компенсационной обмотки ivj Нов, . (5), где 6 - длина стержня, ориентированного вдоль поля. На основании (4) w о I т.е. .ток двухсекционной компенсационной обмотки 5 линейно зависит от измеряемого поля HO. В предлагаемом устройстве в силу линейной зависимости тока двухсекци-. мной компенсационной обмотки от измеряемого поля не возникает дополни- ,, тельной погрешности измерения тока перёходных процессов при практически как угодно больших кратностях токов короткого замыкания, а также без искажения передается, форма кривой тока линии. Поскольку информация о токе в линии выдается в виде тока двухсекционной компенсационной обмотки достаточно большой величины, то резко повышается помехоустойчивость устройства. Формула изобретения Устройство для измерения токов линий электропередач с потенциала земли, содержащее ферромагнитный усилитель с датчиком .Холла в зазоре, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых величин и повышения помехоустойчивости, оно снабжено блоком автоматического слежения и двухсекционной компенсационной обмоткой, а ферро.магнитный усилитель выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных стержней с зазором по диагонали пересечения, при этом двухсекционная компенсационная обмотка расположена на Одном из стержней ферромагнитного усилителя симметрично другому стержню, ее выводы соединены с выходами блока автоматического слежения, вход которого соединен с выходом датчика Холла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Сирота И.И, Переходные режимы трансформаторов тока. Киев, Изд. АН УССР, 1961, с. 56-58. 2.Авторское свидетельство СССР 474751, кл. G 01 R 17/20, 1975 (прототип).