PL212879B1 - Przekładnik do pomiaru wysokiego napięcia - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przekładnik do pomiaru wysokiego napięcia, stosowany zwłaszcza w pomiarach napięcia w sieciach energetycznych.

Przekładniki do pomiaru wysokiego napięcia w takich zastosowaniach charakteryzują się izolacją skutecznie separującą układ pomiarowy od linii energetycznych, na których mierzone jest napięcie, oraz małym prądem pomiarowym, pobieranym z mierzonego napięcia, ze względu na moc wydzielaną w przetworniku podczas pomiaru.

Znane rozwiązanie przekładnika do pomiaru wysokiego napięcia składa się z przekładnika napięciowego indukcyjnego, będącego w istocie transformatorem obniżającym napięcie i zapewniającym izolację oraz układu pomiarowego umieszczonego po odizolowanej, wtórnej stronie transformatora. Rozwiązanie takie charakteryzuje się dużymi gabarytami wynikającymi z konieczności odizolowania od siebie uzwojeń transformatora oraz dość znaczną traconą mocą, wynikająca z minimalnych możliwych do zastosowania średnic drutu nawojowego uzwojenia wysokonapięciowego. Innym znanym rozwiązaniem jest dzielnik reaktancyjny, zawierający kondensator ograniczający, warystor i opornik obciążający. Obniżenie napięcia w dzielniku reaktancyjnym jest proporcjonalne do stosunku wysokonapięciowych kondensatorów tworzących dzielnik. Stosowanie takiego rozwiązania jest ograniczone do wskaźników napięcia ze względu na problem z odizolowaniem części pomiarowej od dzielnika, który jest połączony z obwodem mierzonym oraz ze względu na niewielką dokładność dzielnika reaktancyjnego.

Przekładnik do pomiaru wysokiego napięcia według wynalazku zbudowany jest z kondensatora ograniczającego, połączonego szeregowo z warystorem, połączonym równolegle z pierwszym przekładnikiem prądowym. Pierwszy przekładnik prądowy jest połączony pętlą prądową z drugim przekładnikiem prądowym, którego uzwojenie jest połączone równolegle z opornikiem obciążającym. Zadaniem kondensatora ograniczającego jest precyzyjne ustalenie prądu pomiarowego.

Zaletą takiego rozwiązania jest łatwość zrealizowania izolacji pomiędzy obwodem mierzonym a pomiarowym i izolacja dla prądu stałego pomiędzy biegunami wysokiego napięcia.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku w postaci schematu ideowego.

Przekładnik do pomiaru wysokiego napięcia zbudowany jest z kondensatora ograniczającego Co, dołączonego jednym końcem do mierzonego wysokiego napięcia Wn, a drugim końcem połączonego szeregowo z uzwojeniem przekładnika prądowego P1 i warystorem W. Drugi koniec uzwojenia przekładnika prądowego P1 jest dołączony do warystora W i do mierzonego wysokiego napięcia Wn. Przekładnik prądowy P1 jest połączony z przekładnikiem prądowym P2 za pomocą pętli prądowej PP. Uzwojenie przekładnika prądowego P2 jest dołączone do opornika obciążającego Ro, na którym odkłada się napięcie pomiarowe Np, proporcjonalne do wysokiego napięcia Wn i od niego odizolowane.

Działanie układu jest następujące; impedancja uzwojenia przekładnika prądowego P1 jest bardzo mała, prąd płynący przez przekładnik jest zależny od stosunku wysokiego napięcia Wn i impedancji kondensatora ograniczającego Co. Warystor W ma za zadanie ograniczyć przepięcia powstające w układzie. Ponieważ w warunkach pracy, oporność wary stora W jest znacznie większa od impedancji uzwojenia przekładnika P1, więc jego wpływ na prąd pomiarowy jest pomijalny.

Przekładniki prądowe P1 i P2 połączone są sprzężeniem magnetycznym, zrealizowanym w postaci pętli prądowej PP, wykonanej z grubego drutu o praktycznie zerowej oporności, co eliminuje spadek napięcia, czyli straty mocy w pętli prądowej. W celu zminimalizowania wpływu przekładników, należy zastosować taki sam typ po obu stronach pętli prądowej PP. Prąd na uzwojeniu przekładnika prądowego P2 jest proporcjonalny do prądu na uzwojeniu przekładnika prądowego P1. Uzwojenie przekładnika prądowego P2 jest dołączone do opornika obciążającego Ro. Ponieważ impedancja uzwojenia przekładnika prądowego P2 jest bardzo mała w porównaniu do rezystancji opornika obciążającego Ro, napięcie pomiarowe Np jest iloczynem tej rezystancji i prądu przekładnika prądowego P2 i jest proporcjonalne do mierzonego wysokiego napięcia Wn.

Claims (1)

1. Przekładnik do pomiaru wysokiego napięcia zawierający kondensator ograniczający (Co), wary stor (W) i opornik obciążający (Ro), znamienny tym, że kondensator ograniczający (Co) połączony jest szeregowo z warystorem (W) połączonym równolegle z przekładnikiem prądowym (P1), który jest połączony pętlą prądową (PP) z przekładnikiem prądowym (P2), którego uzwojenie jest połączone równolegle z opornikiem obciążającym (Ro).