Устройство для контроля постоянного тока в высоковольтной цепи

 

ОПИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сорб Советских

Социалистических

Реслчблик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетелыства №

Заявлено 03.VII I.1970 (№ 1465985/18-10) М. Кл. 6 Olr 15/02 с присоединевием заявки №

Приоритет комитет оо делает

;изобретений и открытий.ори Совете Министров

СССР

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.1.1973

УДК 621.317.311(088.8) Авторы изобретения

P. Е. Гольденберг, С. И. Елисеев и В. H. Сумароков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЦЕПИ

15 5

Изобретение относйтся к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения величины тока в гальванически развязанных цепях.

Известны устройства для контроля постоянного тока в высоковольтной цепи с гальваническим разделением силовой и контрольной цепи, Содержащие дроссели насыщения, по обмотке управления которых проходит контролируемый постоянный ток, определяющий степень насыщенности сердечника и, соответственно, величину тока в цепи рабочих обмоток.

Однако этими устройствами можно измерять только сравнительно большие токи.

В некоторых областях науки и техники необходим контроль постоянных токов, изменяющихся в пределах от долей ампера до десятков ампер с отделением контрольных цепей от высоковольтных, например, в электро ннолучевых технологических установках с параллельным питанием нескольких электронных .пушек от одного высоковольтного выпрямителя.

Для снижения нижнего предела и повышения точности и стабильности измерений в предлагаемом устройстве дроссели насыщения с сердечниками из сплава с малой величиной номинальной напряженности поля управления включены по схеме двухтактного магнитного усилителя с самонасыщением, а параллельно диодам внутренней обратной связи подключены калиброванные резисторы.

Электрическая схема описываемого устройства показана на чертеже, где 1 — дросоели магнитного усилителя: 2 — диоды внутренней обратной связи; 8 — калиброванные резисторы, величина которых определяет пределы

1О измерения тока в высоковольтном кабеле 4; 1смещ источник питания Обмоток управления;

Ур,о — источник питания рабочих обмоток Юр, — переменный резистор в цепи обмоток смещения % е„,.

Дроссели 1 включены по схеме магнитного усилителя с самонасыщением, сердечники дросселей выполнены из сплава с малой вели20 чиной номинальной напряженности поля управления, а диоды 2 шунтируют через переключатель диапазонов измерений заранее подобранными резисторами 8, изменяя соответствующим образом коэффициент усиления. В

25 качестве одновитковой обмотки управления используют высоковольтный кабель 4 с контролируемым током, пропущенный через окна тороидальных сердечников. На выход устройства может быть включен измерительный при30 бор, вход системы регулирования и пр.

356568

В большинстве случаев оптимальной является двухтактная однополупериодная схема, обеспечивающая нулевой сигнал на выходе при нулевом контролируемом токе и минимальную зависимость выходного сигнала от внешних условий и питающего напряжения.

При необходимости снизить коэффициент пульсаций или повысить величину выходного напряжения может быть использована двухполупериодная схема.

Каждое плечо двухтактной схемы рабочих цепей содержит рабочую обмотку W, диод 2, шунтируемый одним из резисторов 8, балластное сопротивление 6 и источник питания раб

При нулевом измеряемом токе постоянная составляющая тока в обмотке Кр насыщает сердечник, и почти все напряжение питания падает на сопротивлении б. При появлении контролируемого тока такого направления, что его магнитное поле противоположно полю обмотки Кр, поле этого тока будет в управляющем полупериоде рабочего напряжения (когда диод 2 за перт) размагничивать сердечник до уровня, определяемого величиной,контролируемого тока. В следующий полупериод (рабочий) через обмотку В „течет небольшой намагничивающий ток до тех пор, пока сердечник не будет снова насыщен. После этого ток в обмотке Wр и сопротивлении б возрастает до величины, определяемой мгновенным значением U„„q, т. е. при увеличении контролируемого тока уменьшается величина постоянной составляющей тока (напряжения) в балластном сопротивлении б.

Переменное сопротивление в цепи обмоток смещения служит для установки нулевого напряжения на выходе датчика при нулевом контролируемом токе.

Для расширения диапазона измерения включают аараллельно диодам 2 шунтирующие резисторы 8 (или, если они уже были включены, то сопротивления меньшей величины). При уменьшении величины шунтирующего сопротивления растет величина «обратного» тока в обмотке Кр в управляющем .полупериоде. Магнитное поле этого тока находится в фазе с полем контролируемого тока и, следовательно, увеличивает степень размаг5

30 ничивания сердечника в этом полупериоде.

Это приводит к тому, что при неизменной величине контролируемого тока увеличивается время намагничивания сердечника в рабочем полупериоде и, следовательно, уменьшается постоянная составляющая выходного напряжения. Амплитуда изменения напряжения на выходе остается примерно постоянной, так как для данного дросселя она зависит в осН0ВН0М TOJIbK0 0Т вели IHHbI . Ур,д H CDIIpO" тивления нагрузки, Выбор нужного диапазона измерения производится переключателем, подключающим к диодам 2 соответствующий резистор 8. Кроме изменения диапазона измерений, шунтирование диодов обратной связи повышает стабильность датчика, так как уменьшается влияние флуктуаций величины обратного сопротивления диодов.

Описанная схема с диодами внутренней обратной связи обладает большей чувствительностью по сравнению с обычными дросселями подмагничивания.

Для еще большего повышения чувствительности (снижения нижнего предела измерения) сердечники выполняют из сплава с малой величиной номинальной напряженности поля управления. Это обуславливает то, что размагничивание сердечника в управляющем полупериоде до заданного уровня может быть осуществлено контролируемым током меньшей величины, Предмет изобретения

Устройство для контроля постоянного тока в высоковольтной цепи с гальваническим разделением силовой и контрольной цепей, содержащее дроссели насыщения с обмоткой управления из высоковольтного кабеля, пропущенного через окна дросселей, отличаюи ееся тем, что, с целью снижения нижнего предела и повышения точности и стабильности измерений, дроосели с сердечниками из сплава с малой величиной номинальной нанряженности поля управления включены по схеме двухтактного магнитного усилителя с самонасыщением, а параллельно диодам внутренней обратной связи подключены калиброванные резисторы.

356568 раб.

Составитель Л. Устинова

Техред Л. Богданова Корректор О. Тюрина

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 4182/6 Изд. Хо !656 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5