PL213353B1 - Układ do pomiaru wysokiego napięcia - Google Patents

Description

Opis wynalazku

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

Układy przetworników do izolowanego pomiaru 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 izolowanego układu do pomiaru wysokiego napięcia składa się z przekładnika napięciowego, 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, wynikającą z minimalnych możliwych do zastosowania średnic drutu nawojowego uzwojenia wysokonapięciowego. Znanym rozwiązaniem jest też dzielnik rezystancyjny zawierający opornik pomiarowy i opornik obciążający.

Innym znanym rozwiązaniem jest dzielnik reaktancyjny, w którym obniżenie napięcia 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.

Układ do pomiaru wysokiego napięcia według wynalazku zbudowany jest z opornika pomiarowego połączonego szeregowo z pierwszym przekładnikiem prądowym, który jest połączony pętlą prądową z drugim przekładnikiem prądowym, którego uzwojenie jest połączone równolegle z opornikiem obciążającym. Opornik pomiarowy o wysokiej dokładności służy do precyzyjnego ustalenia prądu pomiarowego.

Zaletą takiego rozwiązania są małe wymiary i łatwość zapewnienia izolacji pomiędzy obwodem mierzonym a pomiarowym.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na rysunku w postaci schematu ideowego.

Układ do pomiaru wysokiego napięcia zbudowany jest z opornika pomiarowego Rp, dołączonego jednym końcem do mierzonego wysokiego napięcia Wn, a drugim końcem połączonego z uzwojeniem przekładnika prądowego P1. Drugi koniec uzwojenia przekładnika prądowego P1 jest dołączony 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, które jest proporcjonalne do wysokiego napięcia Wn i od niego odizolowane.

Działanie układu jest następujące; ponieważ impedancja uzwojenia przekładnika prądowego P1 jest bardzo mała, prąd płynący przez przekładnik jest zależny od stosunku wysokiego napięcia Wn i oporności opornika pomiarowego Rp. 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. Układ do pomiaru wysokiego napięcia zawierający opornik pomiarowy (Rp) i opornik obciążający (Ro), znamienny tym, że opornik pomiarowy (Rp) połączony jest szeregowo z przekładnikiem prądowym (P1), który jest połączony pętlą prądową (PP) z przekładnikiem prądowym (P2), którego uzwojenie jest połączone równolegle z opornikiem obciążającym (Ro).