Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации

Авторы патента:

G01R19 - Приборы для измерения токов или напряжений или индикации их наличия или направления (G01R 5/00 имеет преимущество; для измерения биоэлектрических токов или напряжений A61B 5/04)

Владельцы патента RU 2482503:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВПО "КГЭУ") (RU)

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к цифровым приборам измерения переменного и постоянного напряжения, преимущественно в электроэнергетических сетях 6 (10) кВ и выше. Техническим результатом выступает повышение надежности и точности измерений за счет исключения зависимости параметров от состояния окружающей среды. Технический результат достигается тем, что в устройство дополнительно введены последовательно соединенные микроконтроллер связи, содержащий аналого-цифровой преобразователь, аппаратура связи и канал связи, посредством которых производится передача на внешнее устройство информации о величине измеряемого напряжения, датчик напряжения, состоящий из передающего датчика, включенного в токопровод, на котором производится измерение, приемного датчика, подключенного к микроконтроллеру связи и выполненного с возможностью преобразования излучения электромагнитных волн в электрический сигнал, параметры которого пропорциональны измеряемой величине, источник питания, имеющий вторичные цепи, выполнен в виде низковольтного трансформатора тока, причем обмотка низковольтного трансформатора тока параллельно подключена к дополнительно введенному ограничителю перенапряжений и через вторичные цепи к микроконтроллеру связи, при этом микроконтроллер связи соединен посредством аппаратуры связи и канала связи с внешним устройством, при этом передающий датчик выполнен в виде газоразрядной лампы, приемный датчик содержит фотодиод, выполненный с возможностью оптимизации спектральной характеристики под спектр излучения газоразрядной лампы, ограничитель перенапряжений выполнен нелинейным без искроразрядников, вторичные цепи содержат резервный питающий конденсатор и/или аккумулятор, а также зарядное устройство аккумулятора, канал связи выполнен в виде атмосферной оптической линии связи, или волоконно-оптической линии связи, или радиоканала. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наиболее близким техническим решением является устройство, реализующее способ измерения переменного электрического тока и напряжения по патенту РФ №2222021, МПК G01R 15/24, G01R 19/00, 20.01.2004, в котором поляризованный световой сигнал пропускают, по меньшей мере, один раз через датчик, изменяющий поляризацию светового сигнала в зависимости от измеряемой величины, прошедший через датчик световой сигнал делят на пару взаимно ортогональных линейно-поляризованных составляющих. Дополнительно осуществляют деление светового сигнала на вторую пару взаимно ортогональных линейно-поляризованных составляющих, отличающуюся от первой угловой ориентацией или фазовым сдвигом, все составляющие преобразуют в нормированные по интенсивности электрические сигналы I₁, I₂ и I₃, I₄ соответственно, а измерительный сигнал М формируют из них с учетом угла ориентации или фазового сдвига между парами. Устройство для измерения переменного электрического тока или напряжения включает оптически связанные датчик, изменяющий поляризацию светового сигнала в зависимости от измеряемой величины, средство ввода в датчик поляризованного светового сигнала, средство деления поляризованного светового сигнала на взаимно ортогональные линейно-поляризованные составляющие, а также узел преобразования составляющих в нормированные по интенсивности электрические сигналы и блок формирования измерительного сигнала для измеряемой величины и определения по нему измеряемой величины.

Известное устройство имеет следующие недостатки:

- низкая надежность измерения из-за сильной зависимости параметров от состояния окружающей среды (прежде всего от температуры), обусловленной необходимостью использования датчика, изменяющего поляризацию светового сигнала в зависимости от измеряемой величины, которым, в случае измерения напряжения, является ячейка Керра, а также высокая стоимость из-за использования эффективных для измерения материалов;

- низкая точность измерений, обусловленная высокой погрешностью измерения из-за использования элементов, осуществляющих деление светового сигнала на пары взаимно ортогональных линейно-поляризованных составляющих, увеличивающих количество этапов преобразований, необходимых для измерения;

- высокая стоимость и габариты из-за существования гальванической связи между измерительной частью и индикатором (устройством сопряжения с объектом), находящимся под потенциалом низкого напряжения (земли), что обуславливает необходимость размещения устройства на громоздкой и, как правило, дорогой изоляционной конструкции, рассчитанной на класс напряжения сети;

- невозможность «бесшовной» интеграции устройства в автоматизированную систему управления, учета и контроля на объекте энергетики, в которую «входят автоматизированные системы управления в электроэнергетике (АСУЭ), автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ), «интеллектуальные сети» («smart grid»), из-за отсутствия соответствующих компонентов и блоков.

Задача изобретения - повышение надежности и точности измерений за счет исключения зависимости параметров от состояния окружающей среды, уменьшение габаритов и стоимости устройства, в том числе его монтажа и наладки, а также повышение удобства и гибкости решений по компоновке оборудования при возведении, реконструкции и реновации распределительных устройств (РУ) на электроэнергетических объектах (ЭО).

Технический результат достигается тем, что в устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации, содержащее датчик напряжения, источник питания, аналого-цифровой преобразователь и внешнее устройство, согласно предлагаемому изобретению дополнительно введены последовательно соединенные микроконтроллер связи, содержащий аналого-цифровой преобразователь, аппаратура связи и канал связи, посредством которых производится передача на внешнее устройство информации о величине измеряемого напряжения, при этом датчик напряжения состоит из передающего датчика, включенного в токопровод, на котором производится измерение, выполненного с возможностью формирования излучения электромагнитных волн, интенсивность которых пропорциональна измеряемой величине, и соединенного электромагнитной связью с передающим датчиком, приемного датчика, подключенного к микроконтроллеру связи и выполненного с возможностью преобразования излучения электромагнитных волн в электрический сигнал, параметры которого пропорциональны измеряемой величине, а источник питания, имеющий вторичные цепи, выполнен в виде низковольтного трансформатора тока, включенного в токопровод, на котором производится измерение, с возможностью получения постоянного напряжения с использованием трансформации тока, протекающего по токопроводу, причем обмотка низковольтного трансформатора тока параллельно подключена к дополнительно введенному ограничителю перенапряжений и через вторичные цепи к микроконтроллеру связи, при этом микроконтроллер связи соединен посредством аппаратуры связи и канала связи с внешним устройством, причем микроконтроллер связи выполнен с возможностью «бесшовного» интегрирования устройства для измерения напряжения в автоматизированную систему управления, учета и контроля электроэнергии объекта энергетики, а само устройство для измерения напряжения находится снаружи токопровода под потенциалом высокого напряжения и размещено внутри экранирующего герметичного кожуха в зоне отсутствия магнитных и электрических полей, за исключением передающего датчика, который размещен внутри герметичного кожуха, при этом передающий датчик выполнен в виде газоразрядной лампы, приемный датчик содержит фотодиод, выполненный с возможностью оптимизации спектральной характеристики под спектр излучения газоразрядной лампы, ограничитель перенапряжений выполнен нелинейным без искроразрядников, вторичные цепи содержат резервный питающий конденсатор и/или аккумулятор, а также зарядное устройство аккумулятора, канал связи выполнен в виде атмосферной оптической линии связи, или волоконно-оптической линии связи, или радиоканала.

Таким образом, в предлагаемом устройстве для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации датчик напряжения состоит из передающего датчика и приемного датчика, соединенного электромагнитной связью с передающим датчиком.

Передающий датчик формирует излучение электромагнитных волн (в том числе в оптической части спектра), интенсивность которых пропорциональна измеряемой величине. В качестве такого датчика, например, может быть использована газоразрядная лампа, один из электродов которой непосредственно подключен к токоведущим частям электроэнергетической установки (ЭУ), а второй выполняет роль электрической антенны, подвешенной на малом расстоянии от токопровода.

Приемный датчик преобразует излучение электромагнитных волн (в том числе в оптической части спектра) от передающего датчика в электрический сигнал, параметры которого пропорциональны измеряемой величине (фазному напряжению на токоведущих частях ЭУ). В качестве такого приемного датчика использован фотодиод, выполненный с возможностью оптимизации спектральной характеристики под спектр излучения газоразрядной лампы.

Источник питания, имеющий вторичные цепи, выполнен в виде источника постоянного напряжения, получаемого с использованием трансформации тока, протекающего по токоведущим частям ЭУ, с помощью подключенного в токопровод низковольтного трансформатора тока (ТТ).

Для защиты цепей измерения и источника питания от разрушительных процессов, возникающих при внешних или внутренних перенапряжениях в токоведущих частях, параллельно обмотке ТТ устанавливается ограничитель перенапряжений (ОПН), который выполнен нелинейным без искроразрядников.

Для повышения надежности работы устройства, вторичная цепь содержит резервирующий конденсатор, питающий электронную аппаратуру устройства в случаях кратковременных отсутствий тока от ТТ при возникновении ненормальных и аварийных режимов работы в силовой электрической сети.

В качестве блока формирования измерительного сигнала для измеряемой величины и определения по нему измеряемой величины в устройство введен микроконтроллер связи со встроенным аналого-цифровым преобразователем, обеспечивающим оцифровку аналогового сигнала от приемного датчика, дополнительную обработку оцифрованного сигнала и формирование сигналов телеизмерения (ТИ) на внешнее устройство (индикатор или устройство сопряжения с объектом (УСО), находящимся под потенциалом низкого напряжения (земли)). Микроконтроллер связи совместно с аппаратурой связи осуществляет сбор, преобразование, обработку, хранение и передачу полученной информации о величине измеряемого напряжения по каналу связи. Передача сигналов ТИ на внешнее устройство (индикатор или УС), находящееся под потенциалом земли, осуществляется с помощью электромагнитных волн, как радио-, так и оптического диапазона спектра, в последнем случае передача оптического сигнала осуществляется по атмосферному оптическому каналу связи или по волоконно-оптической линии связи.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная структурная схема предлагаемого устройства для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации.

Цифрами на чертеже обозначены:

1 - передающий датчик, формирующий излучение электромагнитных волн, интенсивность которых пропорциональна измеряемой величине (например, газоразрядная лампа);

2 - токопровод, на котором производится измерение (токоведущие части ЭУ);

3 - приемный датчик, преобразующий излучение электромагнитных волн в электрический сигнал, параметры которого пропорциональны измеряемой величине;

4 - источник питания (источник постоянного напряжения);

5 - микроконтроллер связи, содержащий аналого-цифровой преобразователь (блок формирования измерительного сигнала для измеряемой величины и определения по нему измеряемой величины);

6 - фотодиод (для случая использования в устройстве оптического диапазона спектра);

7 - низковольтный трансформатор тока (ТТ), подключенный к токопроводу;

8 - ограничитель перенапряжений (ОПН), который выполнен нелинейным без искроразрядников;

9 - вторичные цепи низковольтного трансформатора тока,

10 - аппаратура связи;

11 - экранирующий герметичный кожух;

12 - канал связи (атмосферная оптическая линия связи, или волоконно-оптическая линия связи, или радиоканал);

13 - внешнее устройство (индикатор или УСО автоматизированной системы управления, учета и контроля на объекте энергетики);

14 - герметичный кожух передающего датчика.

Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации содержит датчик напряжения, источник 4 питания, аналого-цифровой преобразователь и внешнее устройство 13.

Отличием устройства является то, что в него дополнительно введены последовательно соединенные микроконтроллер 5 связи, содержащий аналого-цифровой преобразователь, аппаратура 10 связи и канал 12 связи, посредством которых производится передача на внешнее устройство 13 информации о величине измеряемого напряжения.

Датчик напряжения состоит из передающего датчика 1 и приемного датчика 3, соединенного электромагнитной связью с передающим датчиком 1.

Передающий датчик 1 включен в токопровод 2, на котором производится измерение, и выполнен с возможностью формирования излучения электромагнитных волн, интенсивность которых пропорциональна измеряемой величине. Передающий датчик 1 выполнен в виде газоразрядной лампы, один из электродов которой непосредственно подключен к токопроводу 2 (токоведущим частям электроэнергетической установки), а второй выполняет роль электрической антенны, подвешенной на малом расстоянии от токопровода 2.

Приемный датчик 3 подключен к микроконтроллеру 5 связи и выполнен с возможностью преобразования излучения электромагнитных волн в электрический сигнал, параметры которого пропорциональны измеряемой величине. Приемный датчик 3 содержит фотодиод, выполненный с возможностью оптимизации спектральной характеристики под спектр излучения газоразрядной лампы - передающего датчика 1.

Источник питания, имеющий вторичные цепи, выполнен в виде низковольтного трансформатора 7 тока, включенного в токопровод 2, на котором производится измерение, с возможностью получения постоянного напряжения с использованием трансформации тока, протекающего по токопроводу 2. Для защиты цепей измерения и источника питания от разрушительных процессов, возникающих при внешних или внутренних перенапряжениях в токоведущих частях, обмотка низковольтного трансформатора 7 тока параллельно подключена к дополнительно введенному ограничителю 8 перенапряжений.

Ограничитель 8 перенапряжений выполнен нелинейным без искроразрядников. Ограничитель 8 перенапряжений (ОПН) устанавливается параллельно первичной или вторичной обмотке низковольтного трансформатора 7 тока (ТТ). Установка ОПН параллельно первичной обмотке ТТ предусмотрена в случаях применения ТТ с многовитковой первичной обмоткой, установка ОПН параллельно вторичной обмотке - в случаях использования ТТ с одновитковой первичной обмоткой.

Обмотка низковольтного трансформатора 7 тока через вторичные цепи 9 подключена к микроконтроллеру 5 связи. Вторичные цепи 9 содержат резервный питающий конденсатор и/или аккумулятор, а также зарядное устройство аккумулятора.

Микроконтроллер 5 связи соединен посредством аппаратуры 10 связи и канала 12 связи с внешним устройством 13 (индикатором или УСО автоматизированной системы управления, учета и контроля на объекте энергетики). Микроконтроллер 5 связи выполнен с возможностью «бесшовного» интегрирования устройства для измерения напряжения в автоматизированную систему управления, учета и контроля электроэнергии объекта энергетики.

Канал 12 связи выполнен в виде атмосферной оптической линии связи или волоконно-оптической линии связи или радиоканала.

Само устройство для измерения напряжения находится снаружи токопровода 2 под потенциалом высокого напряжения и размещено внутри экранирующего герметичного кожуха 11 в зоне отсутствия магнитных и электрических полей, за исключением передающего датчика 1, который размещен внутри герметичного кожуха 14.

Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации работает следующим образом.

При подаче напряжения на токоведущие части ЭУ, в окрестностях токопровода 2 возникает быстрозатухающее с расстоянием электрическое поле напряженностью Е. Известно, что напряженность Е электрического поля в окрестностях токопровода (например, провода воздушной линии электропередачи) пропорциональна напряжению на токопроводе, геометрическим размерам токопровода, а также параметрам самого устройства измерения. Следовательно, при подключении к токопроводу 2 передающего датчика 1, излучающего электромагнитные волны (в том числе в оптическом диапазоне спектра) под действием напряженности Е электрического поля, можно производить измерение фазного напряжения на ЭУ.

Одним из наиболее простых вариантов реализации передающего датчика 1 является газоразрядное устройство. При размещении в окрестностях токоведущих частей ЭУ газоразрядного устройства, один из электродов которого непосредственно подключается к токопроводу 2, а второй выполняет роль электрической антенны, в газоразрядном промежутке x возникает электрическое поле, напряженностью Е_∂, пропорциональное полю Е, на расстоянии r от поверхности токопровода 2, причем расстояние r в свою очередь определяется расстоянием между электродами x газоразрядного устройства. В качестве газоразрядного устройства может быть использован оптический датчик, устройство которого в основных чертах повторяет конструкцию газоразрядной лампы (например, неоновой лампы), где геометрические размеры и формы электродов, газоразрядного промежутка, а также состав и давление газа в герметичном корпусе датчика оптимизированы под решение задачи измерения напряжения на токопроводе 2, стабилизации параметров газоразрядного промежутка при изменении состояния и характеристик окружающей среды.

Под действием напряженности поля Е_∂ в газоразрядном промежутке устройства возникает газовый разряд (искровой или коронный разряд), приводящий к излучению электромагнитных волн, спектр которых определяется составом и давлением газа в газоразрядном промежутке, а интенсивность зависит в том числе и от напряжения на токопроводе 2.

Приемный датчик 3 принимает сигнал (электромагнитные волны) от находящегося в окрестностях передающего датчика 1, преобразует его в электрический сигнал с параметрами, определяемыми интенсивностью излучения электромагнитных волн от передающего датчика 1, производит операции фильтрации, усиления и нормирования полученного электрического сигнала и передает его далее на микроконтроллер 5 связи, содержащий аналого-цифровой преобразователь и являющийся блоком формирования измерительного сигнала для измеряемой величины и определения по нему измеряемой величины.

В качестве основного элемента приемного датчика 3 в случае использования в устройстве электромагнитных волн оптического диапазона спектра может выступать фотодиод 6, спектральная чувствительность которого оптимизирована под спектр излучения передающего датчика 1.

Микроконтроллер 5 связи, содержащий аналого-цифровой преобразователь, оцифровывает аналоговый сигнал, полученный с приемного датчика 3, производит дополнительную обработку оцифрованного сигнала и передачу соответствующего цифрового кода на аппаратуру 10 связи.

Аппаратура 10 связи из полученных от микроконтроллера 5 связи цифровых сигналов формирует согласно заложенным протоколам связи информационные сообщения - сигналы телеизмерения (ТИ) - и отсылает их на внешнее устройство 13 (индикатор или УСО автоматизированной системы управления, учета и контроля на объекте энергетики). Помимо беспроводных каналов 12 (и соответственно протоколов) связи, аппаратура 10 связи может передавать информацию по волоконно-оптической линии связи.

Питание схем устройства для измерения напряжения осуществляется источником питания, основным элементом которого является низковольтный трансформатор 7 тока (ТТ), включенный в токопровод 2. Питающее напряжение с обмотки ТТ подается на вторичные цепи 9 (на фильтрующий элемент, который содержит полупроводниковый выпрямитель переменного напряжения, стабилизирующий элемент, а также фильтр низких частот, которые на чертеже условно не показаны).

Для защиты цепей измерения и источника питания от разрушительных процессов, возникающих при внутренних или внешних перенапряжениях на токоведущих частях ЭУ, параллельно низковольтному трансформатору 7 тока предусмотрено подключение ограничителя 8 напряжений, который выполнен нелинейным без искроразрядников.

Для увеличения надежности работы устройства в случае кратковременных пауз в питании от ТТ, возникающих при прохождении процессов в токопроводе 2, обусловленных короткими замыканиями, вторичные цепи 9 содержат резервирующий конденсатор, питающий электронную аппаратуру устройства в таких режимах работы. Для обеспечения надежности работы устройства в режиме холостого хода или при полном отсутствии тока в токопроводящих частях ЭУ (когда токопровод отключен полностью) вторичные цепи 9 содержат аккумуляторную батарею и зарядное устройство аккумулятора.

Устройство для измерения напряжения находится снаружи токопровода под потенциалом высокого напряжения и размещено (за исключением передающего датчика 1) внутри экранирующего герметичного кожуха 11 в зоне отсутствия магнитных и электрических полей, что позволяет отстроиться от электромагнитных полей (шумов) и защитить электронную аппаратуру устройства от коммутационных или грозовых перенапряжений. Передающий датчик 1 размещен внутри герметичного кожуха 14, обеспечивающего необходимую защиту передающего датчика 1 от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Техническими результатами, обеспечиваемыми при использовании предлагаемого изобретения, по сравнению с устройством-прототипом, являются:

1. Повышение надежности и точности измерения напряжения на токоведущих частях ЭУ, за счет исключения из устройства датчика, изменяющего поляризацию светового сигнала в зависимости от измеряемой величины, параметры которого сильно зависят от условий окружающей среды.

2. Повышение точности измерения напряжения на токоведущих частях ЭУ, за счет исключения из устройства средств, осуществляющих деление светового сигнала на пары взаимно ортогональных линейно-поляризованных составляющих, являющихся источниками дополнительных преобразований, и следовательно, погрешностей.

3. Повышение надежности и работоспособности устройства при воздействии коммутационных и атмосферных перенапряжений в токоведущих частях ЭУ, а также помех, наведенных токами короткого замыкания.

4. Полное исключение гальванической связи между токоведущими частями ЭУ, находящимся под потенциалом высокого напряжения, и внешним устройством (индикатором или УСО), находящимся под потенциалом низкого напряжения (земли).

5. Повышение удобства и гибкости решений по компоновке устройства на вновь вводимых или реконструируемых РУ ЭУ.

6. Обеспечение простой и удобной «бесшовной» интеграции устройства в автоматизированную систему управления, учета и контроля на объекте энергетики, в которую входят автоматизированные системы управления в электроэнергетике (АСУЭ), автоматизированные системы коммерческого учета электроэнергии и мощности (АСКУЭ), «интеллектуальные сети» («smart grid»).

7. Применение устройства без существенных конструктивных изменений в РУ различных классов напряжения.

8. Уменьшение массогабаритных параметров и стоимости устройства.

1. Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации, содержащее датчик напряжения, источник питания, аналогово-цифровой преобразователь и внешнее устройство, отличающееся тем, что в него дополнительно введены последовательно соединенные микроконтроллер связи, содержащий аналогово-цифровой преобразователь, аппаратура связи и канал связи, посредством которых производится передача на внешнее устройство информации о величине измеряемого напряжения, при этом датчик напряжения состоит из передающего датчика, включенного в токопровод, на котором производится измерение, выполненного с возможностью формирования излучения электромагнитных волн, интенсивность которых пропорциональна измеряемой величине, и соединенного электромагнитной связью с передающим датчиком, приемного датчика, подключенного к микроконтроллеру связи и выполненного с возможностью преобразования излучения электромагнитных волн в электрический сигнал, параметры которого пропорциональны измеряемой величине, а источник питания, имеющий вторичные цепи, выполнен в виде низковольтного трансформатора тока, включенного в токопровод, на котором производится измерение, с возможностью получения постоянного напряжения с использованием трансформации тока, протекающего по токопроводу, причем обмотка низковольтного трансформатора тока параллельно подключена к дополнительно введенному ограничителю перенапряжений и через вторичные цепи к микроконтроллеру связи, при этом микроконтроллер связи соединен посредством аппаратуры связи и канала связи с внешним устройством, причем микроконтроллер связи выполнен с возможностью «бесшовного» интегрирования устройства для измерения напряжения в автоматизированную систему управления, учета и контроля электроэнергии объекта энергетики, а само устройство для измерения напряжения находится снаружи токопровода под потенциалом высокого напряжения и размещено внутри экранирующего герметичного кожуха в зоне отсутствия магнитных и электрических полей, за исключением передающего датчика, который размещен внутри герметичного кожуха.

2. Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации по п.1, отличающееся тем, что передающий датчик выполнен в виде газоразрядной лампы.

3. Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации по пп.1, 2, отличающееся тем, что приемный датчик содержит фотодиод, выполненный с возможностью оптимизирования спектральной характеристики под спектр излучения газоразрядной лампы.

4. Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации по п.1, отличающееся тем, что ограничитель перенапряжений выполнен нелинейным без искроразрядников.

5. Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации по п.1, отличающееся тем, что вторичные цепи содержат резервный питающий конденсатор и/или аккумулятор, а также зарядное устройство аккумулятора.

6. Устройство для измерения напряжения в высоковольтной цепи с дистанционной передачей информации по п.1, отличающееся тем, что канал связи выполнен в виде атмосферной оптической линии связи, или волоконно-оптической линии связи, или радиоканала.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к цифровым приборам измерения переменного и постоянного тока, преимущественно при напряжениях от 6(10) кВ.

Способ и устройство для измерения электрического потенциала на коже головы // 2479252

Способ воспроизведения единицы силы постоянного электрического тока и устройство для его осуществления // 2478974

Многозонный аналого-дискретный датчик тока // 2459249

Изобретение относится к частотно-широтно-импульсным преобразователям аналоговых сигналов. .

Способ измерения силы тока в проводнике и устройство для его осуществления // 2453853

Способ определения присутствия напряжения постоянного тока // 2452969

Изобретение относится к электротехнике и может применяться как основной электрозащитный способ охраны труда при определении присутствия или отсутствия напряжения в электроустановках постоянного тока.

Способ измерения напряжений на заземляющем устройстве // 2452968

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля состояния заземляющих устройств, а также при экспериментальных исследованиях молнии и электромагнитной обстановки на объектах электроэнергетики.

Волоконно-оптический измерительный преобразователь тока // 2451941

Изобретение относится к области электромагнитных измерений и может быть использовано в электроэнергетике, в измерительной технике высоких напряжений, в области релейной защиты и автоматики.

Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока // 2449296

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, предназначено для измерения тока в переходных и установившихся режимах и может быть использовано при построении устройств релейной защиты.

Датчик тока // 2445638

Изобретение относится к электроизмерительному оборудованию, а именно к датчикам постоянного и переменного тока, которые входят в состав аналоговых измерительных цепей.

Измеритель разности потенциалов геофизический (ирпг) // 2485555

Изобретение относится к геофизике

Счетчик ресурса трансформатора (варианты) // 2487363

Терморезисторный преобразователь температуры в напряжение // 2488128

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для различных систем регулирования и измерения

Преобразователь входного напряжения в длительность импульсов // 2488959

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к преобразователям напряжения в длительность импульсов

Способ определения пробивного потенциала изоляционного промежутка высоковольтного устройства // 2497137

Изобретение относится к области электротехники. Сущность: последовательно проводят испытания исходного и высоковольтного устройств. При испытании исходного устройства элементарные резисторы соединяют в систему и определяют ее суммарное активное сопротивление. При каждом фиксированном значении характерного параметра на высоковольтный электрод исходного устройства подают напряжение, увеличивают его до получения испытательного напряжения изоляционного промежутка, измеряют испытательное напряжение и испытательный ток. Для каждого характерного параметра определяют коэффициент нелинейности по соотношению, учитывающему испытательное напряжение изоляционного промежутка исходного устройства, испытательный ток и суммарное активное сопротивление системы элементарных резисторов, и среднее напряжение на элементарном резисторе. По результатам испытания исходного устройства определяют калибровочную зависимость коэффициента нелинейности от среднего напряжения на элементарном резисторе системы элементарных резисторов. При испытании высоковольтного устройства элементарные резисторы соединяют в систему и определяют ее суммарное активное сопротивление. Подают напряжение на высоковольтный электрод, измеряют испытательный ток, при фиксированном характерном параметре определяют среднее напряжение на элементарном резисторе, определяют коэффициент нелинейности по калибровочной зависимости и рассчитывают испытательное напряжение по соотношению, учитывающему коэффициент нелинейности, испытательный ток и суммарное активное сопротивление системы элементарных резисторов. Технический результат - повышение точности определения испытательного напряжения высоковольтного устройства. 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ градуировки и поверки измерительных преобразователей больших постоянных токов // 2499265

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерениям больших постоянных токов, более конкретно к способам поверки и градуировки измерителей больших постоянных токов, в частности при поверке и градуировке волоконно-оптических датчиков тока - ВОДТ, применяемых в химической и металлургической промышленности. Техническим результатом изобретения выступает повышение точности градуировки измерительных преобразователей больших постоянных токов за счет снижения методических и инструментальных погрешностей. Технический результат достигается благодаря тому, что способ включает следующую последовательность действий: при градуировке измерительный элемент в виде замкнутого контура (петли) оптического волокна пропускают через измерительные катушки с заданным числом витков, на которые подают импульсы тока от стабильного источника постоянного тока с возможностью регулировки амплитуды импульсов тока по результатам измерения падения напряжения на эталонном шунте, включенном последовательно с измерительными катушками и электронным ключом, а градуировку измерительных преобразователей производят по результатам сравнения величины стабильного постоянного тока в цепи с измерительными катушками с показанием величины тока поверяемого (градуируемого) измерительного преобразователя. 1 ил.

Схема обнаружения различных значений напряжения на базе оптрона // 2499266

Изобретение относится к устройствам для обнаружения напряжения. Схема обнаружения различных значений напряжения на базе оптрона, состоит из устройства подачи входного напряжения для подключения к источнику напряжения; оптрона, содержащего светоизлучающий диод и сконфигурированного для обнаружения присутствия входного напряжения, поступающего на вход устройства подачи входного напряжения от источника напряжения; диода, установленного для подсоединения к устройству подачи входного напряжения; и первого транзистора, имеющего затвор, исток и сток, причем сток первого транзистора в рабочем режиме связан с диодом, а исток первого транзистора в рабочем режиме связан с оптроном; оптрона, диода и первого транзистора, установленных таким образом, чтобы ток, текущий в прямом направлении от диода, подавал напряжение смещения на светоизлучающий диод оптрона, и установленных таким образом, чтобы любое рассеяние мощности на первом транзисторе в ответ на подачу входного напряжения и протекание тока сохранялось на допустимом уровне или ниже этого уровня. Технический результат заключается в снижении уровня перекрестных наводок в системе и снижение рассеяния мощности. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил.

Трансформатор напряжения // 2499318

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на генерирующих станциях и высоковольтных подстанциях. Технический результат - повышение точности измерения вторичного напряжения. В трансформаторе напряжения (TH) при снятых всех предохранителях, кроме первого, через вторичную обмотку (2) TH течет номинальный ток нагрузочного резистора (7). Через трансформатор тока (TT) (6) не протекает ток реальной нагрузки. Аналоговые ключи (8, 8.2) открыты на грани насыщения. Открытое состояние устанавливается смещением входного напряжения, заданным генератором тока (15, 15.2). При включении предохранителя (23) через TT (6) протекает номинальный ток через резистор (резистор отладки) (24). Номинал резистора 24 равен номиналу резистора нагрузки (7). Выключение выходного каскада аналогового ключа (8) подстраивается резистором в цепи отрицательной обратной связи (18). Соответственно, второй аналоговый ключ (8.2) выключается подстройкой резистора (18.2). Предохранитель (23) снимается - TH готов к работе. По программе производства работ включаются требуемые предохранители (4, 4.1, 4.2, …, 4.n). Таким образом, при любой расчетной нагрузке, ток вторичной обмотки TH остается равным номинальному току. Падение напряжения на кабеле нормализуется единой расчетной величиной. Контролировать отсутствие изменения тока вторичной обмотки TH можно с помощью (измерительного) контрольного резистора (25). Соответствующим выбором коэффициента отрицательной обратной связи резистором (17) с подстройкой резистором (18, 18.2) первый аналоговый ключ (8, 8.2) закрывается. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Автомат защиты от тока неисправности // 2504883

Изобретение относится к автомату защиты от тока неисправности. Технический результат изобретения заключается в создании автомата защиты от тока неисправности с высоким разрешением сигнала тока неисправности в широком динамическом диапазоне при исключении в значительной степени перерегулирования, характеризующегося низкими стоимостями компонентов. При этом достигается повышение эксплуатационной готовности и надежности автоматов защиты от тока неисправности с зависимой от сетевого напряжения электроникой срабатывания. Автомат (1) защиты от тока неисправности содержит первый блок (2), выполненный с возможностью детектирования тока неисправности в электрической сети энергоснабжения и выдачи аналогового сигнала тока неисправности, первый аналого-цифровой преобразователь (3) для преобразования аналогового сигнала тока неисправности в цифровой сигнал тока неисправности, первый цифровой блок (4) обработки сигнала и второй блок (5) для заданного размыкания размыкающих контактов (6) в электрической сети энергоснабжения, для обеспечения хорошего разрешения сигнала тока неисправности в широком динамическом диапазоне. Предусмотрено, что автомат (1) защиты от тока неисправности содержит первое средство (7) для, в частности, заданного изменяющегося согласования аналогового сигнала тока неисправности с аналого-цифровым преобразователем (3). 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Пиковый детектор // 2506598

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и силовой техники для детектирования, а также для определения канала с экстремальным напряжением и его полярности. Техническим результатом заявленного изобретения выступает расширение функциональных возможностей, за счет изменения структуры схемы и введения дополнительных элементов происходит выделение не только максимального пикового значения из k входных каналов, но и полярности и номера канала с максимальной амплитудой. Технический результат достигается благодаря тому, что пиковый детектор содержит шину питания, две входные шины, два блока сравнения напряжений и сравнения токов, аналоговый ключ, n-p-n-транзистор, конденсатор, резистор, повторитель напряжения, первую выходную шину, второй резистор, первый диод, управляющий вход, четыре вторых диода, четыре схемы задержки импульса, вторую выходную шину, третий резистор, логический элемент ИЛИ, формирователь коротких импульсов, четыре RS-триггера, преобразователь кода в напряжение. 2 ил.