Бесконтактный датчик тока
Изобретение относится к приборам для измерения постоянного, переменного или импульсного тока в высоковольтных цепях с помощью бесконтактного датчика тока. Цель изобретения - повышение диапазона измеряемых токов - достигается путем обеспечения возможности регистрации предельного измеряемого тока. Бесконтактный датчик тока, охватывающий шину с измеряемым током, выполнен в виде герметичного кольцевого баллона 3, внутри которого размещены плоский двусторонний катод 1 и по крайней мере два кольцевых анода 2. В конструкцию датчика тока дополнительно введен сигнальный анод 4, на который подается небольшое положительное напряжение. При приближении величины измеряемого тока к предельному значению электроны, эмиттируемые катодом, отклоненные магнитным полем измеряемого тока, попадают на сигнальный анод, формируя в его цепи сигнал, регистрирующий предельный измеряемый ток. Сигнальный анод выполнен в виде металлической пластины, установленной в плоскости катода на расстоянии, обеспечивающем электропрочность промежутка между сигнальным анодом и катодом, при этом ширина сигнального анода в радиальном направлении выбирается из условия обеспечения электропрочности промежутка между сигнальным анодом и кольцевым баллоном и больше или равной удвоенному расстоянию между катодом и одним из кольцевых анодов. Размеры сигнального анода обусловлены необходимостью исключения искажений при измерении тока и обеспечения перехвата максимального количества отклоненных магнитным полем измеряемого тока электронов. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1567987 A 2 (51) 5 G 01 R 19/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 нальный анод 4,на который подается небольшое положительное напряжение. При приближении величины измеряемого тока к предельному значению электроны,эмиттируемые катодом, отклоненные магнитнь1м полем измеряемого тока, попадают на сигнальный анод, формируя в его цепи сигнал, регистрирующий предельный измеряемый ток. Сигнальный анод выполнен в виде металличес— кой пластины, установленной в плоскости катода иа расстоянии, обеспечивающем электропрочность . промежутка между сигнальным анодом и катодом, при этом ширина сигнального анода в радиальном направлении выбирается из условия обеспечения электропрочности промежутка между сигнальным анодом и кольцевым баллоном и больше .;ли равной удвоенному расстоянию между катодом и одним иэ кольцевых анодов, Размеры сигнального анода обусловлены необходимостью исключения искажений при измерении тока и обеспечения перехвата максимального количества отклоненных магнитным поГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ IllHT СССР
1 (6 I ) 746301 (21) 4258765/24-21 (22) 24.04.87 (46) 30.05.90. Бюл, И 20 (72) А.П, Калмыков, Е,В, Кудряшов и Г.П, Лобов (53) 621. 1. 317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 238002, кл..G 01 R 19/00, 1964.
Авторское свидетельство СССР
Р 74G301, кл. G 01 R 19/00, 1980. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ТОКА (57) Изобретение относится к приборам для измерения постоянного, переменного или импульсного тока в высоковольтных цепях с помощью бесконтактного датчика тока. Пель изобретения повышение диапазона измеряемых токов — достигается путем обеспечения воэможности регистрации предельного измеряемого тока. Бесконтактный датчик тока, охватывающий шину с измеряемым током, выполнен в виде герметичного кольцевого баллона 3, внутри которого размещены плоский двусторонний катод 1 и по крайней мере два кольцевых анода 2. В конструкцию .датчика тока дополнительно введен сиглем измеряемого тока электронов, 2 ил, 1567987
Изобретение относится к приборам для измерения токов, в частности для измерения постоянного, переменного или импульсного тока в высоковольтных цепях с помощью бесконтактного датчика тока.
Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых токов.
На фиг.1 показано взаимное расположение электродов в поперечном сечении бесконтактного датчика тока; на фиг.2 — зависимости изменения выходных сигналов датчика тока при изменении измеряемого тока ° 15
Датчик тока (фиг. 1) содержит плоский дву сторонний к атод 1, кольцевые аноды 2, кольцевой баллон 3, сигнальный анод 4, предназначенный для перехвата электронного потока 5.
Представленная на фиг.2 э ависимость 6 характеризует изменение в процессе изменения измеряемого тока выходного сигнала датчика тока в цепи кольцевых анодов, а зависимость 7 — изменение при тех же условиях выходного сигнала в цепи сигнального анода, .Бесконтактный датчик тока предлагаемой конструкции работает следующим образом.
Катод 1 эмитирует электронный поток 5, который при нормальных условиях работы датчика тока попадает на кольцевые аноды 2, формируя в их цепи выходной сигнал, характеризую35 щий значение измеряемого тока, 3ависимость 6, характеризующая изменения выходного сигнала датчика тока при изменении величины измеряемо40
ro тока, имеет максимум при предельном измеряемом токе, а затем при увеличении величины измеряемого тока падает, При приближении величины измеряе- 45 мого тока к предельному значению часть электронов электронного потока 5, отклоняясь, не попадает на кольцевые аноды 2, а частично попадает в межэлектродное пространство, частично оседает на кольцевом баллоне 3. Поскольку в конструкции датчика тока предусмотрен сигнальный анод
4, на который подается небольшое положительное напряжение, часть электронов электронного потока 5, которая не попадает на кольцевые аноды 2, попадает на сигнальный анод 4, фор мируя в его цепи сигнал, величина которого достигает максимального значения при предельном значении измеряемого тока и в дальнейшем не меняется при увеличении измеряемогo тока до величины, в 1,5 и более раз превышающей значение предельного из— меряемого тока (фиг.2 зависимость 7).
Были проведены сравнительные испылания бесконтактного датчика тока 3gT5-2000 известной конструкции, предельный измеряемый ток которого составлял 2300 А, и бесконтактного датчика тока ЭДТ5-2000, в к 1торый. был дополнительно введен сигнальный анод, выполненный в форме к ол ьцевого сектора, сост авляющего 1/20 часть кольцевой пластины, расположенной в плоскости катода со стороны его большего диаметра.
Расстояние между катодом и кольцевой пластиной при горячем состоянии электродов составляло 0,5 мм, а ширина пластины сигнального анода в радиальном направлении была выбрана равной 12 мм при расстоянии между катодом и одним иэ кольцевых анодов равном 1,8 мм, Сигнальный анод крепился с помощью металлической скобы, закрепленной на изоляторе, соединенном с кольцевым баллоном, Сигнальный анод с помощью металлической плющенки соединялся со свободным штырьком восьмиштырьковой ножки, через которую на сигнальньiA анод подавалось полЬжительное напряжение °
При напряжении источника питания сигнального анода IO В и нагрузочном сопротивлении 500 Ом в цепи сигнапь— ного анода протекал ток около 10 мА при измеряемом токе 2500 А, образуя напряжение выходного сигнала на нагрузке сигнального анода 5 В, величина которого сохранялась при величинах измеряемого тока 3000 А.
Применение бесконтактного датчика тока предлагаемой конструкции повышает надежность радиотехнических устройств с применением датчика тока цепях регулирования и защиты за счет постоянства выходного сигнала сигнального анода при превышении предельного измеряемого тока, а также позволяет расширить сферу применения бесконтактного датчика тока, используя его одновременно для измерения значений тока вплоть до предельного значения и формирования сигнала регулирования и защиты.
Sb/Х. /7ЙП
f05 09Inp Inp. ® Мопр. им.
Раг.г
Составитель Ж. Полякова
Редактор А, Маковская Техред М.Ходанич Корректор О. Кравцова
Заказ 1 320
Тираж 554
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101
5 1567987 6
Фор мул а из обретения ных анодов (n > 1,... ), выполненных в форме металлической пластины и уста1. Бесконтактный датчик тока по новленных в плоскости катода, при авт.св. 11 746301, о т л и ч а ю— этом ширина сигнального анода в рашийся тем, что, с целью расшире- диальном направлении больше или рав—
5 ния диапазона измеряемых токов, в на удвоенному расстоянию между катонего дополнительно введено и сигналь- дом и одним иэ кольцевых анодов.
