Измерительный шунт

ОП ИС АНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Совэ СоветскихСоциалистическихРеспублик и)1 002972(22) Заявлено 210881 (21) 3331211/18-21с присоединением заявки Йф -(Ц ф. Яр.з 6 01 й 19/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070383(72) Авторыизобретения И.В. Бабкин и И.П. Щеглов ЛЗ.;.,(71) Заявитель Всесоюзный электротехнический имени В.И, Ленина(54 ) ИЗИЕРИТЕЛЬНЫИ ШУНТ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения импульсных и переменных токов высокой частоты,Известен измерительный шунт, содержащий коаксиальные металлические внешний и внутренний цилиндры, два Фланца, два токовых и два потенциальных вывода и проводник, расположенный на оси цилиндров, причем внутренний цилиндр выполнен из материала с высоким удельным сопротивлением 11 1.Недостатком данного устройства является значительная динамическая погрешность, Так, в связи с проявлением эФФекта вытеснения тока во внутреннем цилиндре переходная характеристика имеет вид апериодической кривой, время нарастания которой пропорционально квадрату толщины стенки внутреннего цилиндра, Вместе с тем при конструировании шунтов толщина стенки внутреннего цилиндра выбирается из условия его нагрева измеряежм током, в результате чего у шунтов, предназначенных для измерения больших токов, внутренний цилиндр должен быть толстостенным. Такой измерйтельный шунт имеет переходную характеристику с большим временем нарастания, что при его испольэованйи для измерений импульсных токов с высокой крутизной нарастания или высо- кочастотных токов приводит к значительной динамической погрешности.Известен измерительный шунт, содержащий внешний цилиндр с первым токовым выводом и внутренний цилиндр, из и стержней, каждяй иэ которых выполнен иэ металлических лент с высоким удельным сопротивлением, плоскости которых параллельны оси внешнего и внутреннего цилиндров, первый фланец с потенциальном выводами, второй Фланец с вторъвк токовым выводом и изолированный проводник, один конец которого соединен с центральным потенциальным выводом и рас. положен на оси цилиндров, а другой проложен между лентами одного иэ стержней и соединен со. вторым токовым выводом С 23. Хотя поверхностный зфФект проявляется в данном устройстве не так значительно, он тем не менее вызывает ограничение частотного диапа-. зона, что приводит к существенной динамической погрешности при измерении импульсных и переменных токов.1002972 ФЦель - расширение частотного диапазона.Цель достигается тем, что измерительный шунт, содержащий внешний цилиндр с первым токовым выводоми внутренний цилиндр из и стержней,каждый из которых выполнен из металлических лент с высоким удельнымсопротивлением, плоскости которых параллельны оси внешнего и внутреннего цилиндров, первый фланец с потенциальными выводами, второй фланец с вторым токовым выводом, который соединен с одним концом изолированного проводника, размещенного между лентами одного из стержней, 15 другой конец которого расположен на оси цилиндров и соединен с центральным потенциальным выводом, я стержней выполнены из изолированных пакетов металлических лент, которые транспортированы на участке поперечного сечения внутреннего цилиндра, при этом порядок чередования пакетов на участке транспози 1 ии изменен на обратный, изолированный проводник размещен между лентами одного из пакетов и изогнут на участке транс- позиции, а 1(ао .На фиг, 1 приведена конструкция измерительного шунта; на фиг. 2 - сечение одного из стержней на участке транспозиции.Измерительный шунт содержит внешний цилиндр 1, внутренний цилиндр 2, первый фланец 3, замыкающий внешний цилиндр 1 и внутреннийцилиндр 2, 35 второй фланец 4, расположенный на противоположном торце внутреннего цилиндра 2, первый токовый вывод 5, расположенный на внешнем цилиндре 1, второй токовый вывод б, расположенный 40 на втором фланце 4, центральный потенциальный вывод 7 и коаксиальный потенциальный вывод 8, расположенные на первом фланце, и изолированный проводник 9, соединенный одним концом со вторым фланцем, а другим - с центральным потенциальным выводом. При этом (фиг. 2 ) внутренний цилиндр 2 выполнен из и плотно прилегаю.50 щих стержней 10, состоящих из набора металлических лент 11-1 б с высоким удельным сопротивлением, разделенных в щ стержнях (1 ви) изолирующими прокладками 17 на пакеты 18 и 19 (на фиг. 2 показан частный случай двух пакетов по три ленты в каждом ). Каждый из а стержней 10 транспортирован на участке между первым фланцем 3 и вторым фланцем 4 так, что порядок чередования пакетов 18 и 19. 60 изменяется на обратный. Изолированный проводник 9 проложен в одном из а стержней между лентами одного из пакетов, например пакета 19, и на участке транспоэиции выведен под 65 углом 90 О на ось внешнего 1 и внутреннего 2 цилиндров,для придания жесткости внутреннему цилиндру 2 стержни 10 могутбыть расположены на изоляционномкаркасеТранспозиция пакетов осуществляется, например, скручиванием стержня 10 на 180 О вокруг его оси (фиг.2 ).Центральный потенциальный вывод 7и коаксиальный потенциальный вывод8 образуют выходной высокочастотный разъем шунта.Устройство работает следующимобразом.С помощью токовых выводов 5 и бшунт подсоединяется в разрыв цепис измеряемым током, который протекает по внешнему 1 и внутреннему 2цилиндрам. Посредством коаксиального потенциального вывода 8 и центрального потенциального вывода 7,соединенных с фланцами 3 и 4 соответственно, с внутреннего цилиндра 2снимается напряжение, которое с помощью кабеля подводится к регистрирующему прибору (например, осциллографу ).Это напряжение складывается встержне 10 в основном из двух составляющих; напряжения, снимаемого споверхности ленты 16, образующейвнутреннюю стенку внутреннего цилиндра 2 (на участке от первого фланца 3до места вывода из пакета 19 изолированного проводника 9 ), и напряже-,ния, снимаемого с поверхности ленты15 на участке от места вывода изстержня 10 проводника 9 до второгофланца 4, В случае прямоугольногоимпульса тока иэ-эа вытеснениятока во внутреннем цилиндре 2 перваясоставляющая имеет вид апериодической кривой, Вторая составляющаянарастает более быстро и в началеимеет выброс за установившееся значение, в результате чего она частично компенсирует запаздывание фронта первой составляющей, так чтовремя нарастания результирующей кривой снимаемого напряжения уменьшается, Транспозиция пакетов приводит кослаблению вытеснения тока, т.е.,к увеличению плотности тока навнутренней поверхности стержня. В результате этого время нарастания переходной характеристики предлагаемогошунта уменьшается, расширяется егочастотный диапазон, снижается динамическая погрешность,Минимальное время нарастания апериодической переходной характеристики получают подбором числа транспонируемых пакетов, места транспозиции и места прокладки проводника 9.Проведенные исследования показываютчто у предлагаемого измерительногоСоставитель С, Шумилишскаяактор Н. Гунько Техред Е.Харитончик Подписта СССРытийаб., д. 4/5 Тираж 708 ударственного коми м изобретений и от ва, Ж, Раушская 541/27ВНИИПИ Гло дел113035, Мо За ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 шунта, в котором ленты одного иэ стержней разделены на 2 пакета и транспонированы в середине их длины, а соединительный проводник 9 проложен во втором пакете, считая от оси цилиндров, на глубине от наружной стенки этого пакета, равной 0,4 толщины пакета, время нарастания переходной характеристики примерно в 5 раэ меньше, чем у известного.Применение предлагаемого шунта в измерительных установках при исследовании и типовых испытаниях выключателей высокого напряжения и другого оборудования на коммутационную способность позволит за счет снижения погрешности измерения повысить качество испытуемых объектов. Измерительный шунт, содержащий внешний цилиндр с первым токовым выводом и внутренний цилиндр иэ и стержней, каждый иэ которых выполнен иэ металлических лент с высоким удельным сопротивлением, плоскости которых параллельны оси внешнего и внутреннего цилиндров, первый фланец с потенциальными выводами,второй фланец с вторым токовым выводом, соединенным с одним концом изолированного проводника, размещенного между лентами одного иэ стержней, другой конец которого расположен на оси цилиндров и соединен сцентральным потенциальным выводом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения частотного диапазона, щ стержней выполнены из изолированных пакетов металлических лент,которыетранспонированы на участкепоперечного сечения внутреннего цилиндра, при этом-порядок чередованияпакетов на участке транспоэиции изменен на обратный, изолированный проводник размещен между лентами одногоиэ пакетов и изогнут на участкетранспоэиции, а 11 щ (и. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. РагМ 1,Н. 5 Ьцпсь апд 1 пдцссогвГог 5 цг 9 е-Сцггепй Неаьцгвепйв.-п,оцгпа оГ КеьеагсЬ оЕ йЬе Майопабцгеап оГ 5 йацдагдь",Ч. 39, 1947,р.191.2, Малевский Р. Шунт для измерения тока в схемах с взрывающейся проволочкой. - "Приборы для научных исследований". 1968, В 1, с. 92-96.