Датчик тока

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ щ 789770(22) Заявлено 150574 (21) 2023623/18-21с присоединением заявки йо(23) ПриоритетОпубликовано 231230, Бюллетень Йо 47Дата опубликования описания 23, 12. 80 6 01 й 19/00 Государствеииай комитет СССР ио делам изобретеиий и откратий. Г. Жуковский, И, И. Калинин и Е. В К едств автоматики Новочеркасском и(71) Заявите 4) ДЛтЧИК тскл изображ Изобретение относится к электро технической промышленности и может быть использовано в качестве датчика для релейных защит мощных низковольтных сетей автономных энергосистем.Известен датчик .больших токов, использующий контур иэ параллельн соединенных преобразователей Холла, равномерно размещенных по окружности вокруг шины с измеряемым током. Выход измерительного контура подключен кусилителю 111 .Недостатком известного устройства является высокая чувствительность к помехам, достигающим большого уров ня при наличии токов короткого замыкания в шинах соседних фидеров, расположенных вблизи шины с измеряемым током. Кроме этого, равномерное раэ;мещение преобразователей Холла по окружности приводит к необходимости использования кольца иэ диэлектрика с диаметром почти вдвое превышающим размер широкой грани шины, что делает невозможным применение известного устройства в случае. близкого расположения шин соседних фидеров.Цель изобретения - повыаение помехозащищенности. технической:кибернетикиитехническом; институте Указанная цель достигается тем,что преобразователи Холла соединенымежду собой последовательно одноименными потенциальными электродами,5 свободные электроды первого и восьмого преобразователей подключеныко входу усилителя, первый, четвертый, седьмой и шестой преобразователи установлены перпендикулярноО одной из граней проводника с токомодноименными потенциальными электродами в сторону граней, второй, третий, восьмой и пятый.преобразователиустановлены идентичным образом у5 противоположной грани, причем первый,второй, пятый и шестой преобразователи расположены на краях граней,аостальные около центра.На чертеже схематично ен 20 датчик тока.Датчик тока содержит восемь 1-8преобразователей Холла (ПХ),расположенных около линии 9 с измеряемымтоком. Первичная обмотка (и,) транс 5 форматора 10 подключена к выходугенератора 11 тока (напряжения), авторичные обмотки (Я ) подключенык токовым электродам соответствующих ПХ. Соединенные между собой преобразователи двумя свободными концами подключены ко входу усилителя12,Группы преобразователей 1,4,7 и би 2,3,8 и 5 расположены симметричноотносительно оси поперечного сеченияшины параллельной ее узкой грани,ПХ в каждой группе расположены параллельно один над другим и перпендикулярно шине 9 в одной плоскостипоперечного сечения шины. При этомПХ 4 и 7 первой группы и ПХ 3 и 8второй группы установлены околоцентра соответствующей узкой грани,а ПХ 1 и б первой группы и ПХ 2 и 5второй группы установлены на краяхсоответствующей узкой грани на уровнях широких граней.Для обеспечения гальваническойразвязки ПХ по токовым цепям используется трансформатор 10 с восемьювторичными обмотками И , которыевключены таким образом, что токи втоковых цепях ПХ протекают в одном итом же направлении.Генератор 11 переменного тока,питающий первичную обмотку трансформатора 10,выполняет также роль модулятора сигналов ПХ.ПХ 4 и 7 и 3 и 8 служат непосредственно для измерения тока,протекающего пошине 9. ПХ 3 и б и 2 и 5служат для компенсации помех.Силовые линии магнитного поля измеряемого тока входят в плоскостиПХ 4 сверху, а ПХ 3 снизу или наоборот, т.е. сигналы на этих выходахравны, но имеют разные знаки,Соединение ПХ 4 и 3 последовательно ивстречно, т,е. одноименными электродами, приводит к суммированию сигналов обоих ПХ, причем сумма пропорциональна величине измеряемого тока.При размещении шины с током помехипараллельно узкой грани измеряемойшины на расстоянии, соизмеримом срасстоянием между ПХ 4 и 3 ток помехистановится соизмеримой с полезнымсигналом от измеряемого тока.Компенсация помехи осуществляетсяд помощью ПХ 1 и 2, соединенных междусобой таким образом, как и ПХ 3 и 4и расположенных над ними. Для компенсации помехи обе пары ПХ 3 и 4 и 1и 2 соединены последовательно ивстречно.Для компенсации помехи при расположении ее источника над (под) собственной шиной импользуется ПХ 5-8,включенные между собой так же каки,соответствующие ПХ 1-4. СоединяяПХ. 1-4 и 5-8 так,.чтобы их напряженияот поля помехи, источник которой на Датчик тока, содержащий восемьпреобразователей Холла, токовыеэлектроды которых подсоединены к одноименным концам вторичных обмотоктрансформатора, первичная обмоткакоторого подключена к выходу генератора тока,и усилитель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, преобразоваЗ 5 тели Холла соединены между собой последовательно одноименными потенциальными электродами, свободные электроды первого и восьмого преобразователей подключены ко входу усилителя,первый, четвертый, седьмой и шестойпреобразователи установлены перпендикулярно одной из граней проводникас током одноименными потенциальнымиэлектродами в сторону граней, второй, третий, восьмой и пятый преобразователи установлены идентичным образом у противоположной грани, причем первый, второй, пятый и шестойпреобразователи расположены накраях граней, а остальные околоходится над (под) собственной шиной вычитались, получаем полную компенсацию помехи.Такое соединение ПХ является встречным по отношению к полю помехи и согласным по отношению полю измеряемого тока.Таким образом, датчик тока обеспечивает компенсацию помех при любом расположении их источника относительно датчика и на малом расстоянии от него.Такое расположение ПХ позволяет уменьшить габариты измерительного кон тура датчика по сравнению с известным устройством и приблизить их к габариту поперечного сечения охватываемой шины с током. Кроме того, предлагаемый датчик может быть использован для измерения так же и переменного тока промышленной частоты, так как картина поля переменного тока при низких частотах и постоянного тока практически не отличаются. Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Серков В.В. Измерение больших постоянных токов интегрирующим контуром, основанном на эффекте Холла. - "Приборы и техника эксперимента", 9 1, 19 б 2.789770ОСоставитель В. МамаевРедактор Г. Волкова .Техред Н,Граб Корректор,Л. ИванЗаказ 9026/39 Тираж 1019 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород,ул. Проектная,4