Устройство для бесконтактного измерения силы тока

 

Изобретение может быть использовано для измерения силы тока высоковольтны .х линий электропередач постоянного и переменного напряжений. Устройство для бесконтактного измерения силы тока содержит источник 6, 7 света, световоды 4, 9, 10, поляризатор 3, измерительную ячейку I Фарадея, расположенпую в .магнитном поле измеряемого тока, двухлучевой анализатор 8, фотоприемники II, 12, блок 13 обработки и управления, смеситель 5 световых потоков и фазовращающую пластинку 2 из оптически активного вещества, размеп1.епную между выходом поляризатора 3 и входом измерительной ячейки I Фарадея. Устройстно и.меет повышенную точность измерения тока за счет устранения паразитной амплитудной модуляции выходных сигналов фотонриемников. I ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1397840 А1 (5И 4 G Ol R 15 07, 19/()(). 13/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g rO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4110393/24-21 (22) 19.06.86 (46) 23.05.88. Бюл. № 19 (7l) Научно-исследовательский институт по передаче электроэнергии постоянным током высокого напряжения (72) В. Б. Архангельский, С. Ф. Глаголсв, Т. П. Казакова и T. Г. Палей (53) 621.317.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 515065, кл. G 01 R !3/40, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 1137403, кл, G OI R 13/40, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для измерения силы тока высоковольтныx линий электропередач постоянного и переменного напряжений. Устройство для бесконтактного измерения силы тока содержит источник 6, 7 света, световоды 4. 9, 10, поляризатор 3, измерительную ячейку 1 Фарадея, расположенную в магнитном поле измеряемого тока, двухлучевой анализатор

8, фотоприемники !1, 12, блок 13 обработки и управления, смеситель 5 световых потоков и фазовращающую пластинку 2 из оптически активного вещества, размещенную между выходом поляризатора 3 и входом измерительной ячейки Фарадея. Устройство имеет повышенную точность измерения тока за счет устранения паразитной амплитудной модуляции выходных сигналов фотоприемников. 1 ил.

l:8)97840

Изобр(. г(tl 13(. «!.Нос iiT(:я K эл(. к i j)ofi (i(1(риТ(.,! Ы(ОЙ !(.XIII!K(. И МОЖ(. Т бЫТЬ И 110.1Ь3 () В (1 и О д л я и 3 ч е p (. t I и я с и л ы т 0 к а В ы— сoKoBoëüòttûx линии электропере)ач пос!Оянf I О и) и I I (. () с ч (. I l и >> ГО и Я ll P Я ж (. и и Й .

Цель и.(обрстсни)! Иовы!пение тс>чности

ИЛ М(. P(. Н1! Й.

11» t(j) I(. »((»()K»ç»í» структурная схемы у("I po Й ст !3». ,) OÒj)Ol1O3 HO (O.!(j)iKliT И.)ЧС Ри)С. .IbH(Ю ячс Йку Фяр,) ((if 1, р» Il(),!ож fttt ю в магии 1 fl(>(1 Ilo. 1(и.3(!сряс)1О! О тОка. кО Горы я (>IITl1 I(. (. Kli (ВЯ Ill íÿ и(рсз (j)»3OHp»1цаlО(цук)

I I, I H (T II I I K X 2 И 3 (и Т И ч (. (K It 11 К Т И В Н О ГО Ве Н(ес Ти», поляри 3» гор . ), первый световод 4 и смеситель 5 (ВеToHblx lloToKoH с первым 6 и вторы и / и(точ н и Kя M II (. В(Tя и чс p(. 3, (В хлучевой»и»ли»ягор М, Второй 9 и третий !О сH(. ioB(>;ft! с первым 1! и Вторым 2 фо топриемникями, я блок 13 обработки и управления подключен !)ходами к фотоприемникам I и 12 и Hblxoдами к и To«никам 6 и 7 светя.

Устройство рябогяс T с,!сдую!цим образом.

h.l()K l,) обр;3(><)TKI«i управления поочереднс> с зя..яннои частотой щ)дает ток в нсрвый 6 и Второй 7 источники света, которые I(.tt(j)èðótoò световые потоки с олизкими, tl() Огличак)шими H длинами волн.

:-)ти !Н>токи Ilpoxo, (HT смеситель > светоВых IloToKoH. первый световод 4 и полярИЗ»тор ), Пос,l(КОГOpOf СтаНОВятея ЛИнейно поляризованными, и поступаюг на фазовращающую tl.t»(.òèffêó 2 из оптически активного H(t«((.TH(!. Тяк как угол поворота

lI, н)скости пол я ризы ции в фазовры ща ю щей

Il.1»ÑÒÈÍK(.:3;iHÈÑÈÒ ОТ ДЛИНЫ ВО.)НЫ СВЕТЯ, а длины Волн обоих источников свеTtI бли 3KII, но не одинаковы, то азимут поляризации про!Не.\life ão фазовращающук) пластинку 2 светы не Остается постоянным, а изменяется синхронно с переклк)чением исгочников 6 и 7 света. Далее свет проходит измерительную ячейку Фарадея 1, где его азимут изменяется на угол, пропорционы It IIûf! силе измеряемого тока, и расщепляется двухлучевым анализатором 8 на две взаимно ортогональные составляющие, которые по (:13(.TOHogaм 9 и 10 поступают на фотоприемники 11 и 12, преобразующие их в электрические сигналы, пропорциональные интенсивностям составляющих.

Элекгрические сигналы обрабатываются блоком 1:3 обработки и управления, который индицирует значение силы измеряемого тока. Входные напряжения, поступающие в блок 13 обработки и управления от фотоприемников 11 и 2, связаны с измеряемым током соотношениями

1!1,1 — — Ф, 51 !со»- (О; + 11 1 + jj + — ); ! 1) = (I), Hob ((-)1 + IVi + (4 — - );

j =(1) (!+О) со- ((-) -)-1Ъ .+(+ ();

j ji=(1) S (I +(>) сов () i+ I Vi+(4 ф ), где Ull, Ull напряжения на выходах первого и второго фотоприемников при работе первого источника света; то же, при работе второго источника света; интенсивности первого и второго источников света; коэффициенты преобразования первого и второго фотоприемников при работе первого источника света; коэффициент, учитывающий изменение коэффициентов преобразования фотоприемников при работе второго источника света; углы поворота плоскости поляризации света в фазовращык)щей пластинке из оптически активного вещества при работе первого и второго источников света; постоянные Верде материала измерительной ячейки Фарадея при работе первого и второго источников света; измеряемый ток;

U>i и ()) (1) 1 и с1) 1 и S ) 1О

15 (-)! (-) >

VI, \ >

Ui IU>> (..! () 35

Это уравнение имеет одно неизвестнс>е 1, остал((ые величины Vi Vfb Л

40 определяются экспериментально. Уравнение

p(шается в устройстве с помощью блока обработки и управления.

Таким образом, предложенное устройство для бесконтактного измерения силы тока

45 позволяет устранить паразитную амплитудную модуляцию выходных сигналов фотоприемников, благодаря чему повышается точность измерения тока.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения силы тока, содержащее два источника света, первый световод, оптически связанный через поляризатор, измерительную ячейку

Фарадея с двухлучевым анализатором и

55 далее через второй и третий световоды с двумя фотонриемниками, электрические выходы которых подключены к входам блока обг)аботки и управления, выходы кото1)+- — угол между плоскостями про% пускания поляризатора и анализатора.

= --(И, — И )/2, обозначим и приведем уравнения к виду! Зс17840 (.оставит<он В. (Tt ïàíêèí

Редактор В..Чанл<> 1ехреа И Верее Коррелт >р Л Обр) >нр

Закан 2266<44 Тираж 772 1l<>;tttttc>t<><

ВНИИПИ Гос) дарстненно>о комитета (.(.С.Р tt<) t<а >it и <оГ>ре) енин и » р>» ии

1! З035, >Ч<>скн», Ж 35, Ра1о> кан и;и> .,> 4 5

11ронзволственно-но.и>гр»фиисск<>е иреаиринти<, г. У кгорось ).> I ffн>< ктн;>н, 1 рого соединены с соответствующими источниками света, отлнчают<4еесн тем, что. с целью повышения точности измерений, в него введены смеситель световых потоков и фазовращающая пластинка из оптически активного веп!ествы, причем источники B«ò t оптически связаны через сл(«ситес)ь «ве!овык потоков с tl«ðt)ûì «ветоводом, и фызовращак)!цая пл;)«тина из (нггичс«ки;>к тинного вещества ра«по.)ожен)! меы((у ны5 x<) том поляриза гогиl II вкод<>м и <мери г(,tt.tl<)lt

st«« tt t(tt Фы)>ыд(ч!.