Przedmiotem wynalazku jest uklad- do pomiaru pradu elektrycznego, zwlaszcza takiego pradu, któ¬ rego ze wzgledu na natezenie lub potencjal nde mozna zmierzyc bezposrednia technika pomiaro¬ wa.Znane sa uklady do pomiaru pradu elektrycz¬ nego, w których sa zastosowane przekladnifci pra¬ dowe do przemiiany wielkich pradów w takie, któ¬ re sa mozliwe do bezposrednich pomiarów. Pirze- kladmiki pradowe zawieraja uzwojenie pierwot¬ ne, przez które przeplywa mierzony prad, rdzen magnetyczny i uzwojenie wtórne, które jest za¬ mkniete obciazeniem wtórnym. Przez uzwojenie wtónne plynie prad odioowiadajacy pradowi pier- wotnecnu, okreslony przez przekladnie.Rzeczywisty stosunek miedzy pradieim .pierwot¬ nym'- a wftórnyim wykazuje jednak odchylania, któ¬ re okreslane sa jako blad przekladni. Ten blad przekladni jest zallezny od obciazania wtórnego i maleje wraz ze zmniejszaniem sie imjoedancji wtórnej, Poniewaz pomiar pradiu warunkuje jed¬ nak okreslony pobór mocy w obwodzie wtórnym, obciazenie wltónne nie moze byc dowolnie male.Mala bledy przekladni wymagaja dlatego uwzgled- TLiemLa innych parametrów wjplywajacych na blad.Przykladowo zostaje zastosowany rdzen magnety¬ czny o duzej poczatkowej przenikalnosci magne¬ tycznej. Dla zimniejiszenia bledu przekladni poza blad -okreslony wlaisinosc-iaimi materialowymi i mo- zliwosciaimi konstrukcja technicznej, znanych jest wiiele ukladów, które zostaly wykonane aiibo z ele¬ mentów biernych albo z elementów czynnych.Znany jest z opisu patentowego RFN nr DiE-AS nr lt 305 532. przeksladnik pomiarowy, w którym 3 straty obcdazeoia wtórnego sa komjpensowane w znacznym stopniu. Nastepuje to za pomoca wzma¬ cniacza o sprzezeniu zwrotnym i indukcyjnego e- lemenitu sprzegajacego. Element sprzegajacy usta¬ wia tak zwane odwzorowanie magnetyczne prze- '^ kladindfca pomiarowego, przy czyim materialy obu rdzeni magnetycznych posiadaja te sama -charakte¬ rystyke magnetyzacji.Przez .porównanie naleznych do wyisiterowamda na¬ piec przefcladnika i indukcyjnego elemenitiu sprze- 15 gojacego, wzmacniacz daje energie wewnetrznegio obciazenia wtórnego przekladnika dodatkowo w przekladniku i kompensuje dzieki temu wystepu¬ jace bledy. Wlasciwy przekladnlk pomiiairowy musi byc dlatego regulowany dla wiprowadzonego ob- 20 ciazenia wtórnego. Potrzebe uwzglednienia wiek¬ szych pradów zwarcia mozna przy tym zreaMziowac jedynie przez zwiekszony naklad materialowy.Znane sa równiez dalsze przekladniki pradowe z elektroniczna komjpensacja bledów, w których 25 obwód wtórny jest zasilany przez tafcie napiecie, ze indukcja prziekladnika zbliza sie do zera. Na prawidlowe' dzialanie przekladmiika tego rodzaju praktycznie nie maja wplywu zmiany pradu i ob¬ ciazenia oraz jest on wzglednie dokladny przy ma- *° lym ciezarze wlasnym. Przedstawione w opfisaeh pa- 133 866133 866 3 4 tentowych RFN DE-OS 2 632 377 i DE-OS 2 621 302 indukcje wykazuja tylko minimalne rozproszenie.Jednak w uklaidadh tych jest ograniczona mozli¬ wosc poprawienia juz zastosowanych, pracujacych Iprzekladników pradowych.W ukladzie wedlug wynalazku dwa transforma¬ tory posiadaja rdzen magnetyczny i maja przynaj¬ mniej podobne wspólczynniki przenoszenia. Uzwo¬ jenia wtórne oibu transformatorów sa polaczone ró¬ wnolegle i w punktach polaczenia uzwojen wtór¬ nych jest dolaczony czynny czwórnik, którego wyj¬ scie jest dolaczone do drugiego uzwojenia pierwot¬ nego.W korzystnym wykonaniu wynalazku czynny czwórnik jest wzmacniaczem róznicowym, który jeislt dolaczony wejsciem do punktów polaczenia obu uzwojen wtórnych.Transformatory posiadaja korzystnie dwa uzwo¬ jenia wtórne i maja podobne wspólczynniki prze¬ noszenia: Dwa uzwojenia wtórne obu transforma¬ torów sa polaczone równolegle i pozostale uzwoje¬ nia wtórne sa polaczone ze soba jednym^ konców- kami a drugimi koncówkami sa dolaczone do wej¬ scia czynnego czwórnika, który jest sterowany na¬ pieciem wytwarzanym z róznicy napiec w tych u- zwojeniach wtórnych. Pierwszy transformaltor jest wykonany korzystnie jako przekladnik pradowy pretowy z rdzeniem pierscieniowym. W jednym wykonaniu wynalazku olba transformatory posia¬ daja po uzwojeniu wzbudzajacym, które jest za¬ silane z generatora czestotliwosciowego.Korzystnie jest, gdy szeregowo do uzwojenia pierwotnego drugiego transformatora jest dolaczo¬ ny wskaznik pradu zmiennego i/luib mostek pro¬ stowniczy ze wskaznikiem pradu stalego. Pierw¬ szy transformator jest wykonany jako przekladnik pradu zerowego.Uklad wedlug wynalazku zawiera korzystnie do¬ datkowy, dolaczony do czynnego czwórniika trans¬ formator, którego uzwojenie wtórne jest polaczone szeregowo z uzwojeniem pierwotnym drugiego transformatora.Zaleta wynalazku jest opracowanie ukladu do pomiaru pradu elektrycznego, Zwlaszcza wystepu¬ jacego (przy wysokim potencjale, który przy malym nakladzie materialowym zajpewwia bardzo duza do¬ kladnosc pomiarowa, równiez w zakresie nadipra- dów. Polepszona dokladnosc pomiarowa jest uzy¬ skana dzieki uniknieciu bledu zaleznego od obcia¬ zenia wtórnego, jak równiez dzieki mozliwosci uni¬ kniecia zastosowania na rdzen materialu o duzej ' przeinMilwosci magnetycznej.Przedmiot wynalazku jeislt przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia s-dhemat ukladu do pomiaru pradu e- lektrycznego wedlug wynalazku, fig. 2 — sdhemat ukladu do pomiaru pradu elektrycznego z mozli¬ woscia sterowania wzmacniaczem róznicowym, fig. 3 — schemat zmodyfikowanego ukladu do pomia¬ ru pradu stalego, £iig. 4 — schemat ukladu do po¬ miaru pradu elektrycznego z jednym wyjsciem, które dostarcza sygnaly pradu stalego, fig. 5— schemat ukladu do pomiaru pradu elektrycznego, zmodyfikowanego do postaci przekladnika pradu zerowego i fig. 6 — schemat ukladu do pomiaru pradu elektrycznego z rozdzieleniem potencjalów miedzy obwód pomiarowy i wzmacniacz róznico¬ wy.Fig. 1 przedstawia podstawowy uklad do pomia¬ ru pradu elektrycznego, który sklada sie z dwódh transformatorów 1, 2, których uzwojenia wtórne 3, 4 sa polaczone w jeden obwód pradowy. Przez uzwojenie pierwotne 5 pierwszego traosfoirmatora 1 przeplywa mierzony prad, podczas gdy uzwoje- nie pierwotne 6 drugiego transformatora 2 jest zaisilane ze wzmacniacza róznicowego 7. Wejscia wzmacniacza róznicowego 7 sa polaczone z oboma polaczeniami uzwojen wtórnydh 3, 4. Do uzwojenia pierwotnego 6 drugiego transformatora Z jest do¬ laczony szeregowo wskaznik 9 pradu zmiennego.Oba transformatory 1, 2 wykazuja prawie równe wspólczynniki przenoszenia tzn. pracuja w zakre¬ sie wysterowania z równa indukcja magnetycz¬ na.Wówczas gdy przez uzwojenie pierwotne 5 pier¬ wszego transformatora X plynie mierzony prad, wzmacniacz róznicowy 7 doistarcza do uzwojenia pierwotnego 6 drugiego transformatora 2 prad, któ¬ ry jest tak duzy, ze na obu .polaczeniach uzwojen wtórnych 3, 4 powstaje napiecie bliskie zeru. W obu transformatorach 1, 2 panuje wiec na dlugo¬ sci dróg magnetycznych ten sam przeplyw. Ze wzgledu na to, ze oba transformatory 1, 2 maja jednakowe charakterystyki i prady w uzwojeniach wtórnych 3, 4 sa równe, prad w uzwojeniu pier¬ wotnym 6 drugiego transformatora 2 musi byc co do wartosci i fazy proporcjonalny do mierzonego pradu.Ze wzgledu na to, ze zasilanie obciazenia wtór¬ nego dla wskaznika 8 pradu zmiennego pochodzi ze wzmacniacza róznicowego 7, wartosc obciazenia wtórnego nie ma zadnego wjplywu na wspólczyn- nilk ukladu pomiarowego, dopóki wzmacniacz róz¬ nicowy 7 moze dostarczac moc pomiarowa. W szczególnosci transformator 1 moze byc wykona¬ ny w postaci przekladnika pradowego pretowego z rdzeniem pierscieniowym, gdyz dziala on jako nadajnik sygnalu bez istotnego przenoszenia mo¬ cy.W przeciwienstwie do znanego przekladnika pra¬ dowego, transformatory 1, 2 moga byc wykonane z wyjatkowo malym nakladem materialowym, z uwa£i na to, ze odpadaja uzasadnione wymaga¬ nia teichniczno-ipomiarowe i pomiaru mocy. Oba transformatory 1, % musza miec tylko jednakowe charakterystyki. Warunek ten jest spelniony, gdy oba przekiladniikii stasuja ten sam material magne¬ tyczny, dba przekladniki wykazuja jedjnakowa in¬ dukcje w zakresie znamionowym i oba przeklad¬ niki sa tak samo wyregulowane co do pradu pier¬ wotnego przez liczbe zwojów uzwojenia pierwot¬ nego, liczona na srednia dluigosc rdzenia. tfig. 2 przedstawia schemat ukladu do pomiaru prajdu elektrycznego z mozliwoscia sterowania wzmacniaczem róznicowym. Oba transformatory 1, 2 posiadaja dodatkowe uzwojenia wtórne 9, 10, które moga byc równiez okreslone jako uzwojenia wskaznikowe. Uzwojenia wskaznikowe 9, 10 sa 10 15 ao 25 30 35 40 45 50 55 601931 5 polaczone jednymi koncówkami ze soba, a drugie ich koncówki sa dolaczone do Wejsc wzmacniacza /róznicowego 7.W tym ukladzie wzmacniacz róznicowy 7 jest sterowany przez róznice mdukcji, istniejaca mie¬ dzy oboma tremstormatprami. Daje to mozliwosc, w stzczególnosci gdy w rachube wchodza p(rady o duzydh natezeniach, gdy regulacja przekladni tran- formaitora miedzy, uzwojeniiem pierwotnym 5 i uzwojeniem wtórnym 3, 4 jest trudna. Równiez w przypadku pradów o duzym natezeniu mozna zrealizowac uklad, który nie jest pokazany na ry¬ sunku, w którym uzwojenia wskaznikowe sa do¬ laczone razem do obwodu pradowego i wejscia wzmacniacza róznicowego sa dolaczone do obu po¬ laczen uzwojen.Na fig. 3 jest przedstawiony schemat zmodyfi¬ kowanego ukladu do pomia-ru pradu stalego. Oba transformatory 1, 2 sa tuitaj wykonane z dodatko- 20 wym uzwojeniem 11, 12, które jest zasilane z ge¬ neratora czestotliwosciowego 13.Dzieki temu zostaje wymuszone wysterpwanjer w transformatorach 1, 2. Przy braku pradu w uzwojeniu pierwotnym 5 pierwszego transformato- M ra 1 wysterowania obwodu magnetycznego trans¬ formatorów 1, 2 sa równe, tj. napiecie miedzy za¬ ciskami wzmaniacza róznicowego 7 równa sie zeru i zaden prad nie plynie w uzwojeniu pierwotnym 6 drugiego transformatora 2. Przy dodatkowym 30 wysterowaniu transformatora 1 przez pra-d w u.- ~ ¦ - zwojeniu pierwotnym 5, zmienia sie napiecie :mie- dzy zaciskami wzmacniacza róznicowego 7 i przez uzwojenie pierwotne 6 drugiego transformato!:a 2 plynie prad, którego srednia wartosc odpowiada M pradowi w uzwojeniu pierwotnym 5 „ pierwszego transformatora 1.Fig. 4 przedstawia .schemat ukladu do pomiaru pradu elektrycznego z jednym wyjsciem, w którym przy zastosowaniu zautomatyzowanych punktów pomiarowych i/allbo dla cyfrowego przetwarzania sygnalów, jesit mozliwe odtworzenie pradu pier¬ wotnego jako pradu stalego. Poza tym uzwojenie pierwotne 6 drugiego transformatora 2 jest po- laczone szeregowo przez mostek prostowniczy 14 ze wskaznikiem 15 pradu stalego. Mostek prosto¬ wniczy 14 moze byc wykonany w ukladzie Grae- tza. Tuitaj dla wytworzenia jednakowych punktów wysterowania w transformatorach 1, 2 w uzwo¬ jeniu pierwotnym 6 drugiego transformatora 2 mulsi plynac prad, który odlpowiada pradowi w uzwojeniu pierwotnym 5 pierwszego transforma¬ tora 1 i nie jest okreslony przez dodatkowe ele¬ menty ukladu w pradowym obwodzie wyjsciowym wizmacniacza róznicowego 7, jak równiez prad we wskazniku 15 pradu stalego reprezentuje wartosci wyprostowanego pradu zmiennego w uzwojeniu pierwotnym 6 drugiego transformatora 2, niezalez¬ nym od charakterystyka zastosowanych diod pro- ~ stowniczych.Na fig. 5 jest przedstawiony schemat ukladu do pomiaru pradu elektrycznego, zmodyfikowanego do postaci przekladnika pradu zerowego. W przy¬ padku polaczen w systemie wieloprzewodowym tl I moze byc koniecone wykonanie pierwszego trans¬ formatora l w postaci transformatora pradu zero¬ wego. Sredni przeplyw przez magnetyczny tor transformatora 1 bedzie wyitworzony przez wieksza ilosc pradów przeplywajacych przez uzwojeaiie pierwotne 16 pierwszego transformatora 1. Podob¬ ny jest sredni przeplyw przez magnetyczny tor druigiiego transformatora 2, ustalony przez prad w uzwojeniu pierwotnym I, tzn. prad w uzwojeniu pierwotnym 6 odpowiada prawidlowo oznaczonemu dodaniu pradów w uzwojeniu pierwotnym 16.Fig. 6 przedstawia schemat ukladu do pomiaru pradu elektrycznego z rozdzieleniem potencjalów miedzy obwód pomiarowy i wzirnacniacz róznicowy, w którym zastosowany jest dodatkowy transforma¬ tor 17. To jest szczególnie korzystne wtedy, gdy uklad pomiarowy wedlug wynalazku ma znalezc zastosowanie przy wiekszej ilosci elementów po¬ miarowych a wzmacniacze sa polaczone galwanicz¬ nie poprzez pcimoicniicze zródla energii wzglednie uklad wzmacniajacy ma potencjal rózniacy sie od potencjalu dla mierzonego pradu, jak równiez od potencjalu reprezentowanego pradu. Obwód po¬ miarowy jest dzieki temu rozdzielony galwanicz¬ nie.Jest równiez mozliwe zastosowanie wynalazku w urzadzeniach z umieszczonymi w nich prze- ^ladntt^amii pradowymi. Odlnosny przekladnik pra¬ dowy stanowi wtedy pierwszy transformator 1.Dzieki temu oprócz skrajnie polepszonej doklad¬ nosci pomiarowej zostaje znacznie zwiekszona li¬ czba przetezeniowa przekladnika.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad do pomdairu pradu elektrycznego, skla¬ dajacy sie z dwóoh transformatorów, w którym pierwszy transformator posiada uzwojenie pier¬ wotne dla pradu mierzonego a drugi transforma¬ tor posiada uzwojenie pierwotne dla pradu re¬ prezentujacego prad mierzony, znamienny tym, ze transformatory (1, 2) maja prcynaimniej podobne wspólczynnplki przenoszenia, uzwojenia wtórne (3, 4) obu transformatorów sa polaczone równolegle iw punktach polaczenia uzwojen wtórnych (3, 4) jest dolaczony czynny czwómik (7), którego wyjscie jest dolaczone do drugiego uzwojenia pierwotnego (6). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze czynny czwórnok (7) jest wzmacniaczem róznico¬ wym, który jest dolaczony wejsciem do punktów polaczenia obu uzwojen wtórnych (3, 4). 3. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze transformatory (1, 2) posiadaja dwa uzwo¬ jenia wtórne (3, 9), (4, 10) i maja podobne wspól¬ czynniki przenoszenia, dwa uzwojenia wtórne (3, 4) obu ti"ainsformatorów (1, 2) sa polaczone równole¬ gle i pozostale uzwojenia wtórne (9, 10) sa pola¬ czone ze soba jednymi koncówkami a drugimi kon¬ cówkami sa dolaczone do wejsaia czynnego czwór- nika (7), który jest sterowany najpieciem wytwa¬ rzanym z róznicy napiec w tych uzwojeniach wtór¬ nych. PL