Пояс роговского

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН П С 01 К 29/О ЕТЕН СА ТВ ВТОРСН и снабщим заме лым и зжен устну жидко т тторои ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СОСПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 651429, кл. Н 01 3 39/00, 1977.2. Разин Г,И, и Шелкин А.П. Бесконтактное измерение электрических токов.-М., Атомиздат, 1974, с. 31-34, (54)(57) 1. ПОЯС РОГОВСКОГО, содержащий тороидальный сердечник с размещенной на нем катушкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона оперативного регулирования чувствительности пояса,дальный сердечник выполнен поЯО 280 Мр уаполнен жидкой средой ройством, обеспечиваюсти.2. Пояс Роговского по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, жидкость выбирают с величинами диэлектрическойи магнитной и отно сительных проницаемостей в соотношении р.( Е.3. Пояс Роговского по п. 1, о л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения чувствительности, жидкость выбирают с величинами диэлектрической Е и магнитной о. о носительных проницаемостей в соотношении р. Ъ ЕИзобретение относится к электро- измерительной технике и может быть применено при измерении параметров импульсного тока без прерывания цепи тока,Известен пояс Роговского, изменение чувствительности которого основано на изменении величины волнового сопротивления катушки пояса путем заполнения из внешней гидро- системы жидким диэлектриком полости между экраном пояса и катушкой пояса и изменении таким образом электрической емкости между экраном и катушкой в зависимости от величины относительной диэлектрической проницаемости жидкого диэлектрика, а значит и изменении величины волнового сопротивления катушки поясаГС о - с20где 4 - индуктивность катушки;С в . емкость катушки относительно экрана,и соответственно изменении чувствительности пояса 1 1. 25Недостатком известного способарегулирования является узкий диапазон регулирования чувствительностипояса Роговского. Это связано с тем,что практически применяемые жидкиедиэлектрики имеют небольшой диапазонизменсния величины Е ; максимальнуювеличину Е имеет вода (Е = 81).Поэтому максимальное изменение чувствительности будет при замене газовой изоляции водой в полости между экраном и катушкой, когда волновое сопротивление катушки Е О уменьшают в И = 9 раз и когда примерново столько же раз максимально увеличивают чувствительность пояса. Кроме того, пояс по этому способу регулирования сложен по конструкции иимеет большие габариты в поперечномсечении иэ-эа необходимости выполнения экрана герметичным, размещения в кольцевой цели экрана диэлектрической прокладки и герметизацииее, размещения в экране опорных изоляторов катушки для. гарантированногозаполнения всей полости экрана жидкостью без газовых пузырей и длягарантированной откачки всей жидкости при ее замене.Известен также пояс Роговского,содержащий тороидальный сердечникс размещенной на нем катушкой 2 ,регулирование чувствительности которого осуществляется изменением волнового сопротивления катушки поясапутем замены материала сердечника.Так как индуктивность . катушки изменяется примерно пропорционально величине р среды сердечника,а значения современных Ферромагнитных материалов достигают несколькихдесятков тысяч, то соответственно 65 возрастает диапазон изменения Ло и изменение чувствительности пояса Роговского. Кроме того, пояс по это. му способу проще по конструкции и имеет меньшие размеры в поперечном сечении.Недостатком известного пояса Роговского является низкая оператив ность регулирования, т.е. для изменения чувствительности демонтируют пояс, перематывают катушку на Ферромагнитный сердечник с другим значением ,о. его среды, вновь собирают пояс, устанавливают его в систему, в которой измеряются параметры импульсного тока,подключают пояс к передающему сигнал тракту., проверяют контактные соединения и проводят калибровку тракта вместе с поясом по передаточной характеристике и амплитудной чувствительности. Кроме того, для доступа к поясу необходим демонтаж системы в которой измеряется ток, с нарушением ее контактных соединений и герметичности, а затем, после перемонтажа пояса и его подключения, вновь монтаж системы с проверкой надежности ее контактных соединений и герметичности, приведение системы в работоспособное состояние,.Цель изобретения - увеличить диапазон оперативного регулирования чувствительности пояса Роговского,Цель достигается тем, .что .в поясе Роговского, содержащем тороидальный сердечник с размещенной на нем катушкой, сердечник выполнен полым, заполнен.жидкой средой .и снабжен устройством, обеспечивающим замену жидкости,Причем для увеличения чувствительности пояса тороидальную полость за полняют жидким диэлектриком, величины диэлектрической Я и магнитной ц. относительных проницаемостей которого выбирают в соотношении 6 (.ц.а для уменьшения чувствительности пояса, тороидальную полость заполняют Ферромагнитной жидкостью, величины магнитной рю. и диэлектрическойотносительных проницаемостей которой выбирают в соотношении ц. ) ,При таком техническом решении чувствительность пояса регулируют оперативно, т.е. беэ разборки пояса н системы, в которой измеряют поясом параметры тока, в широком диапазоне изменения чувствительности путем замены в полости катушки жидкой среды с помощью внешней гидросистемы на жидкую среду с другими величинами диэлектрической и магнитной относительных проницаемостей, например, увеличивают чувствительность в 50 разНа фиг. 1 изображен пояс Роговского, в котором реализован данный способ оперативного регулирования его чувствительности в широком диапазоне; на фиг.2 - сечение А-А на Фиг.1.В негерметичном металлическомэкране 1 размещена тороидальная однослойная катушка 2, намотанная проводом с шагом на диэлектрическом,например стеклянном, каркасе 3 сгерметичной полостью 4 в нем. Полость 4 соединена посредством трубок 5 с гидросистемой б и заполненажидкой средой, например водой илиферромагнитной жидкостью. Между экраном 1 и катушкой 2 проложен слой 7из пленочного изоляционного материала присоединение концов катушки,нагрузочное сопротивление и частьтрубок, а также система, в которойустановлен пояс для измерения им 15пульсного,тока, не показаны на чертеже для его упрощения ).Другие варианты пояса могутиметьэкран и каркас катушки иной формы,в частности прямоугольной, не иметьпленочной изоляции и т.д. 20Пояс работает следующим образом.Пусть требуется измерять поясом всистеме импульсный ток, амплитудакоторого путем изменения режимовсистемы изменяется в 100 раз. Для 25измерения минимальной амплитуды тока необходимо отрегулировать максимальную чувствительность пояса. Сэтой целью полость 4 в каркасе 3катушки пояса заполняют через трубки 5 при помощи гидросистемы б жидкой средой, величина 6 относительнойдиэлектрической проницаемости которой максимальна, а относительноймагнитной проницаемости р. минимальна, такой средой является очищеннаявода, у которой Е = 81, ,и - 1, т.е.Е 7 р При заполнении полости водойуменьшается согласно 11) волновое сопротивление Уо катушки 2 поясаиз-за увеличения емкости ее витков от 40относительно экрана 1 за счет втягивания большего числа силовых линий8 электрического поля в жидкий диэлектрик в полости 4 и возрастаетчувствительность пояса. Поэтому при 45пропускании по оси пояса небольшогоизмеряемого тока повышается амплитуда О сигнала на нагрузочном сопротивлении пояса,Для измерения максимальной амплитуды тока необходимо уменьшить чувствительность пояса. Для этого изполости 4 в каркасе 3 катушки пояса откачивают воду через трубки 5 посредством гидросистемы 6 и заполняют затем полость 4 ферромагнит 1:ой жидкостью, величину магнитной ,и и диэлектрической Е относительных проницаемостей которой выбирают из соотношения ,и.) Е, например рм:= 10000 а Е " 3. Так как при этом индуктивность Ь катушки возрастает примерно в и. раз, т.е. в 10000 раз, а электрическая емкость катушки относительно экрана уменьшается примерно в 2 раза из-за замены воды с з = 81 на жидкость с ж ФЗ, то волновое со,- противление 2 о катушки увеличится по сравнению со случаем зщолнения по полости 4 водой в У У 2 Жо+37 и 140 раз, примерно во столько же раз уменьшится чувствительность пояса. При таком способе регулирования чувствительности не демонтируют пояс, не перематывают катушку и не демонтируют систему, в которой измеряется ток, с последующйми их монтажом, проверками, приведением в работоспособное состояние, что существенно повышает оперативность регулирования чувствительности пояса в большом диапазоне, так как снижает трудоемкость процесса изменения чувствительности и сокращает время проведения операции изменения чувствительности. Между максимальной чувствительностью пояса при заполнении полости 4 водой и укаэанной минимальной чувствительностью при заполнении полости Ферромагнитной жидкостью с,и.= 10000 можно получать промежуточные значе.ния чувствительности путем замены этих жидкостей на жидкие среды с соответствующими значениями Е и р., кроме того, указанная минимальная чувствительность может быть снижена еще, если полость заполнять ферромагнитной жидкостью с р. ) 10000. Предложенный способ особенно эффективен при измерении изменяемого в широких пределах 1 десятки раз и более ) режимом работы импульсного тока в громоздких и (или / герметизированных (вакуумированных ) системах, демонтаж которых для доступа к поясу их последующая сборка и приведение в работоспособное состояние сложны и ,трудоемки.923280 Заказ 6326/1 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушская