Устройство для измерения токов линий электропередач

эне го МЕРЕНИЯ РЕЗВАЧНаиболее близким по техническому решению к предложенному является устройство для измерения токов линий электропередач, содержащее крестообразныйферритовый концентратор магнитного по-ля с зазором по диагонали, в котором размещен преобразователь Холла, катушку компенсации, расположенную на поперечных. стержнях концентратора симметрично отновительно его продольной оси, блок автоматического слежения, связанный по входу с преобразователем Холла, а по выходу с катушкой компенсации. 5 Указанноекомле нсационладает стабшироком диашей темперамощностьюуРолируемомвыдается всации 21. Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при контроле режимов ли.ний электропередач высокого и сверхвысокого напряжения,Известно устройство для измерения токов линий электропередач, выполйенное на основе ферритовых концентратов магнитного поля, синтезированных в виде . соосно расположенных стержней, в зазорах между которыми размещены преобра- зователи Холла, соединенные последовательно по выходным цепям АЗ. Недостатки известного устройства определяются переменной чувствительностью, обусловленной колебаниями магнитной проницаемости концентраторов магнит ного поля при изменениях температуры окружающей среды, насыщением ферритов и искажением формы выходных сигналов, а также малой выходной мощностью. устройс тво, реализующее ный принцип измерения, обильной чувствительностью в назоне изменений окружаю- туры и значительной выходно поскольку информация о конт- токе линии электропередачи виде тока .катушки компен3 9666Однако порог чувствительности известного устройства не является высоким изависит от угла наклона зазора концентратора к его продольной оси. Кроме того, индуктивность катушки компенсациивызывает запаздывание протекающего поней тока от сигнала преобразователяХоллаувеличивающееся пропорциональночастоте. Данное обстоятельство отрицательно сказывается на общем частотном 10диапазоне полезного сигнала;1Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение области рабочихчастот измерительного устройства.Поставленная цель достигается тем, 15что в устройстве дпя измерения тбковлиний электропередач, содержащем Крес тообразный ферритовый концентратор магнитного поля с зазором по диагонали, вкотором размещен преобразователь Холла, катушку компенсации, размещеннуюна поперечных стержнях концентраторасимметрично относительно его продольной, оси, блок автоматического слежения, связанный по входу с преобразователем Холла, а по выходу - с катушкой компенсации, продольные стержни концентраторавыполнены в виде усеченных конусов свершинами, обращенными к центру, а вблок автоматического слежения введенузел сравнения с установленными на егосоответствующих входах предусилителеми резистивным шунтом, причем предусилитель соединен с выходом преобразователя Холла, а резистивный шунт включенв цепь катушки компенсации.На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства дляизмерения токов линий электропередач.Устройство содержит крестообразныйферритовый концентратор (усилитель) маг 40нитного поля с продольными конусообразными 1 и поперечными цилиндрическими2 стержнями, преобразователь Холла 3,размещенный в диагональном зазоре концентратора, катушку компенсации 4, рас 45положенную на поперечных стержнях 2симметрично относительно продольной осиконцентратора, блок автоматического слежения 5 с предусилителем 6, реэистивным шунтом 7, узлом сравнения 8 и око 50нечным усилителем 9. Вход предусилителя6 соединен с выходом преобразователяХолла 3, резистивный. шунт 7 включен вцепь катушки компенсации 4, котораясвязана с выходом оконечного усилителя 559,Устройство работает следующим образом. 02 4Сигнай с выхода преобразователя Холла 3 после предварительного усиления предуснлителем 6 поступает узел сравнения 8, где сравнивается с напряжением на реэистивном шунте 7, характеризующем величину и фазу тока катушки компенсации 4. Если скорость изменения компенсирующего тока отличается от скорости из-. менения выходного сигнала преобразователя Холла 3, магнитное поле в зазоре концентратора оказывается нескомпенси:рованным полем катушки 4. В этом случае узел сравнения 8 изменяет величину сигнала на входе оконечного усилителя 9 таким образом, что на выходе последнего появляется ток, обеспечивающий необходимую компенсацию поля в зазоре до уровня, не превосходящего порога чувствительности устройства, Результирующий ток в катушке компенсации 4 является мерой контролируемого тока линии электропередачи.При выполнении продольных стержней1 в виде усеченных конусов вершинами к центру коэффициент усиления поля по продольной оси увеличивается, Экспериментально установлено, что при относительный размерах диаметра вершины, основания и высоты продольного стержня концентратора равных соответственно 1,4 и 3.2 (за единицу взят диаметр вершины усеченного конуса) при прочих равных условиях коэффициент усиления поля .по продольной оси возврастает в два раза по сравнению с цилиндрическим концентратором, имеющим диаметр равный 1.Подобная конструкция предельных стержней 3. позволяет скомпенсировать уменьшение чувствительности по продольной оси, вызванное необходимостью выполнять зазор под углом в 45 ф. Следовательно, снижается порог чувствительности всего устройства в целом.Индуктивность катушки компенсации 4 вызывает запаздывание компенсирующего тока по отношению к напряжению на выходе усилителя 9. Это запаздывание тем больше, чем больше частота измеряемого сигнала и величина индуктивности. Для измерения последней уменьшать число витков катушки компенсации 4 нежелательно, поскольку для получения тех же амцервитков 1 в поперечных стержнях 2 потребуется большой выходной ток, что в итоге ужесточит требования к усилите-, лю 9. Узел сравнения 8 сравнивает амплитуды и фазы сигналов, поступающих от предусилителя 6 и резистивного шунта 7, и,.соответственно, управляет вели5 96 чиной коэффициента усиления усилителя 9 н всего блока автоматического слежения 5, В результате запаздывание, обусловленное нндукгнвносгью катушки компенсации 4, устраняется а быстродействие блока 5 увеличивается. В конечном счете имеет место существенное расширение области рабочих частот полезного сигнала. формула изобретения Устройство для измерения токов линий электропередач, содержащее крестообразный ферритовый концентратор магнитного поля с зазором по диагонали, в котором размещен преобразователь Холла, катушку компенсации, расположенную на поперчных стержнях конпентратора симметрично относительно его продольной оси, блок автоматического слежения связанный по входу с преобразователем 6602 6Холла, а по выходу - с катушкой компенсации, о г л и ч а ю ш е е с я тем,что, с целью повышения чувствительностии расширения области рабочих частот,5 продольные стержни конпенгратора выполнены в виде усеченных конусов с верпинами обращенными к центру а в блокавгомаилзского слежения введен узелсравнения с установленными на его со 1 ц ответсгвуккних входах предусилителеми резистивным шунтом, причем предусилитель соединен с выходом преобразователя Холла, а реэистивный шунт включенв цепь катушки компенсации.1 Источники информации,принятые во вннмавие при экспертизе1. Меерович Э, А., Назаров Й. А.,Карабаев Т, Х. и Кокуркин Б, П. Измерение токов линий высшего напряжения20 по их магнитным полям. - Электричество,. 3.9807, с.82 40,2. Авторское свидетельство СССР798602 001% 3.5/00 1979,