RU155519U1

RU155519U1 - UNIVERSAL DEVICE FOR CALIBRATION OF ELECTRONIC OPTICAL CURRENT TRANSFORMERS

Info

Publication number: RU155519U1
Application number: RU2015112189/28U
Authority: RU
Inventors: Андрей Андреевич Гусев; Николай Иванович Старостин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Профотек"
Priority date: 2015-04-06
Filing date: 2015-04-06
Publication date: 2015-10-10

Abstract

1. Универсальное устройство для калибровки трансформаторов тока электронных оптических, содержащее чувствительный элемент с магниточувствительным оптическим волокном в гибкой защитной диэлектрической оболочке, размещенный в изоляционном канале, который имеет разрыв для ввода и вывода витков чувствительного элемента, электронно-оптический блок, стабилизированный источник электрического тока и высокоточный амперметр, соединенные с токопроводом, отличающееся тем, что токопровод обмотан вокруг изоляционного канала, а витки токопровода распределены по длине изоляционного канала.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что витки токопровода разделены на секции, выполненные в виде соленоидов.3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что внутренняя поверхность изоляционного канала покрыта слоем твердой смазки.1. A universal device for calibrating electronic optical current transformers, containing a sensitive element with a magnetically sensitive optical fiber in a flexible protective dielectric sheath, located in an insulating channel that has a gap for input and output of turns of the sensitive element, an electron-optical unit, a stabilized source of electric current and high-precision ammeter connected to the current lead, characterized in that the current lead is wound around the insulating channel, and the current lead turns but are distributed along the length of the insulating kanala.2. The device according to claim 1, characterized in that the turns of the current lead are divided into sections made in the form of solenoids. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner surface of the insulating channel is coated with a layer of solid lubricant.

Description

Полезная модель относится к области высокоточных волоконно-оптических измерений больших значений электрического тока (>50кА) в электроэнергетике, на объектах металлургии (установки электролиза алюминия, дуговые сталеплавильные печи), токов перенапряжения или короткого замыкания, в измерительной технике высоких напряжений, а также в области релейной защиты и автоматики.The utility model relates to the field of high-precision fiber-optic measurements of large values of electric current (> 50 kA) in the electric power industry, at metallurgy facilities (aluminum electrolysis plants, arc steel-smelting furnaces), overvoltage or short circuit currents, in high-voltage measurement technology, and also in the field of relay protection and automation.

Трансформаторы тока электронные оптические с чувствительным элементом в виде волоконно-оптического преобразователя электрического тока, работающие на эффекте Фарадея, предназначены для измерения электрических токов в диапазоне от 0,1 кА до 400 кА и выше. Эффект Фарадея представляет собой явление, при котором продольное магнитное поле, индуцируемое измеряемым электрическим током в токопроводе, поворачивает плоскость поляризации излучения, распространяющегося в магниточувствительном оптическом волокне, намотанном вокруг токопровода. Если чувствительное волокно с постоянной по длине чувствительностью к магнитному полю намотано вокруг проводника с током в виде замкнутого контура с целым числом витков N, тогда поворот плоскости поляризации излучения на выходе из контура зависит от тока в проводнике и не зависит от всех внешне генерируемых магнитных полей, например от токов в соседних проводниках, не охваченных чувствительным контуром. Угол поворота плоскости поляризацииOptical current transformers with a sensitive element in the form of a fiber-optic electric current converter operating on the Faraday effect, are designed to measure electric currents in the range from 0.1 kA to 400 kA and above. The Faraday effect is a phenomenon in which a longitudinal magnetic field induced by a measured electric current in a current path rotates the plane of polarization of the radiation propagating in a magnetically sensitive optical fiber wound around the current path. If a sensitive fiber with a constant sensitivity to magnetic field is wound around a conductor with a current in the form of a closed loop with an integer number of turns N, then the rotation of the plane of polarization of radiation at the output of the loop depends on the current in the conductor and does not depend on all externally generated magnetic fields, for example, from currents in neighboring conductors that are not covered by a sensitive circuit. Angle of rotation of the plane of polarization

,

где V - постоянная Верде для материала оптического волокна, H - магнитное поле, dl - элемент замкнутого контура l. Важно отметить, что интеграл берется по замкнутому пути контура l вокруг проводника с током. На практике это означает целое число витков магниточувствительного волокна замкнутого контура произвольной формы.where V is the Verdet constant for the material of the optical fiber, H is the magnetic field, dl is the closed loop element l. It is important to note that the integral is taken along the closed path of the circuit l around the conductor with current. In practice, this means an integer number of turns of a magnetically sensitive closed-loop fiber of arbitrary shape.

Данный метод измерения реализован как для разъемных, так и для неразъемных проводников (токопроводов, шинопроводов). В первом случае используют т.н. «жесткую» оптическую измерительную петлю, в отверстии корпуса которой размещают токопровод, например устройство [патент RU 130718]. Обычно размеры корпуса не превышают 0,5 м. Во втором случае используют размыкаемую оптическую измерительную петлю, конструктивные возможности которой позволяют произвольным образом располагать измерительную петлю без демонтажа и разрыва токопровода, например устройство [патент RU 131197]. Минимальные размеры петли ограничены размерами токопровода и допустимым радиусом изгиба чувствительного элемента в защитной оболочке. Максимальный размер петли принципиально не ограничен.This measurement method is implemented for both detachable and one-piece conductors (conductors, busbars). In the first case, the so-called "Rigid" optical measuring loop, in the opening of the housing of which is placed a conductor, for example a device [patent RU 130718]. Typically, the dimensions of the case do not exceed 0.5 m. In the second case, a breakable optical measuring loop is used, the design capabilities of which allow you to arbitrarily position the measuring loop without dismantling and breaking the current lead, for example, a device [patent RU 131197]. The minimum dimensions of the loop are limited by the dimensions of the conductor and the permissible bending radius of the sensitive element in the protective sheath. The maximum loop size is not fundamentally limited.

В общем случае волоконно-оптический трансформатор тока состоит из электронного и оптического модулей, содержит чувствительный элемент из магниточувствительного оптического волокна со встроенной спиральной структурой линейного двулучепреломления, имеющего на одном конце отражатель излучения, а на другом конце четвертьволновую пластинку далее соединенную с оптическим волокном в оптическом кабеле, сохраняющим линейную поляризацию излучения, причем магниточувствительное волокно свободно уложено в виде витков, охватывающих проводник с измеряемым током, а отражатель излучения и четвертьволновая пластинка совмещены друг с другом.In general, a fiber-optic current transformer consists of electronic and optical modules, contains a sensor element of a magnetically sensitive optical fiber with an integrated spiral structure of linear birefringence, having a radiation reflector at one end and a quarter-wave plate further connected to the optical fiber in the optical cable preserving the linear polarization of radiation, and the magnetically sensitive fiber is freely laid in the form of turns covering the conductors with the measured current and the radiation reflector and the quarter-wave plate are aligned with each other.

Практическое создание высокоточных волоконно-оптических транформаторов тока, предназначенных для измерения больших токов (50 кА - 400 кА), ограничивается сложностями проверки линейности выходной характеристики и калибровки таких трансформаторов тока в диапазоне больших токов. Основная трудность заключается в отсутствии эталонных источников больших токов и стабилизации их в течение времени, необходимого для калибровки трансформатора тока. Существующие эталонные источники способны создавать ток до 50 кА, но они очень дороги и уникальны. Процесс проверки линейности выходной характеристики и калибровки заключается в установлении адекватного соответствия (с требуемой погрешностью) между величиной эталонного тока токопровода и показаниями трансформатора тока в диапазоне рабочих токов измерения трансформатора. Для создания тока в токопроводе на практике используют стабилизированные источники тока. Для проверки выходной характеристики и калибровки в токопроводе создают эталонные токи различной величины и фиксируют показания транформатора тока. Процесс проверки и калибровки занимает продолжительное время, в течение которого происходит нагрев токопровода и оптической измерительной петли.The practical creation of high-precision fiber-optic current transformers designed to measure high currents (50 kA - 400 kA) is limited by the complexity of checking the linearity of the output characteristic and calibrating such current transformers in the high current range. The main difficulty lies in the lack of reference sources of high currents and their stabilization during the time required for calibration of the current transformer. Existing reference sources can generate currents up to 50 kA, but they are very expensive and unique. The process of checking the linearity of the output characteristic and calibration consists in establishing an adequate correspondence (with the required error) between the value of the reference current of the current lead and the readings of the current transformer in the range of operating currents of the transformer. To create current in the current lead, in practice, stabilized current sources are used. To verify the output characteristic and calibration in the current lead, create standard currents of various sizes and record the readings of the current transformer. The verification and calibration process takes a long time, during which the current lead and the optical measuring loop are heated.

Известно устройство для создания больших токов при тестировании волоконно-оптического преобразователя электрического тока [А.P. Steer, S.J. Turner, P.R.B. Farrie, R.P. Tatam, A.N. Tobin, J.D.C. Jones, D.A. Jackson. Optical fiber current sensor for circuit protection, Developments in Power Protection, 1989., Fourth International Conference on 11-13 Apr. 1989., Pages: 296-300. - Final Report for Power Systems Engineering Research Center, Project T-22, Part I, pp. 3-6, PSERC Publication 06-23, August 2006]. Данное устройство пригодно для калибровки трансформатора тока с чувствительным элементом в виде волоконно-оптического преобразователя электрического тока. Оно содержит трансформатор тока с волоконно-оптическим чувствительным элементом, токопровод, обмотанный вокруг чувствительного элемента, и стабилизированный источник электрического тока, соединенный с токопроводом. Магнитное поле создается током в намотке т.н. «ампер-витков» токопровода на волоконно-оптический преобразователь, закрепленный в жесткой защитной оболочке (корпусе). При этом эффективный ток, вызывающий эквивалентное магнитное поле и создающий эффект Фарадея, определяется произведением числа «ампер-витков» на ток в токопроводе. Угол поворота плоскости поляризации зависит от величины магнитного поля и числа витков магниточувствительного волокна чувствительного контура, находящихся в продольном магнитном поле.A device for creating high currents when testing a fiber optic converter of electric current [A.P. Steer, S.J. Turner, P.R.B. Farrie, R.P. Tatam, A.N. Tobin, J.D.C. Jones, D.A. Jackson Optical fiber current sensor for circuit protection, Developments in Power Protection, 1989., Fourth International Conference on 11-13 Apr. 1989., Pages: 296-300. - Final Report for Power Systems Engineering Research Center, Project T-22, Part I, pp. 3-6, PSERC Publication 06-23, August 2006]. This device is suitable for calibrating a current transformer with a sensitive element in the form of a fiber optic electric current transducer. It contains a current transformer with a fiber optic sensing element, a current conductor wrapped around the sensitive element, and a stabilized electric current source connected to the current conductor. The magnetic field is created by the current in the winding of the so-called "Ampere-turns" of the current lead to a fiber-optic converter mounted in a rigid protective shell (housing). In this case, the effective current causing an equivalent magnetic field and creating the Faraday effect is determined by the product of the number of "ampere turns" by the current in the current lead. The angle of rotation of the plane of polarization depends on the magnitude of the magnetic field and the number of turns of the magnetically sensitive fiber of the sensitive circuit in a longitudinal magnetic field.

Устройство имеет существенный недостаток. Корпус для размещения чувствительного элемента имеет незначительные размеры, что обусловливает трудности с его обмоткой «ампер-витками» токопровода. Для создания большого эффективного действующего тока необходимо намотать на корпус либо большое число витков малого поперечного сечения, либо небольшое число витков, но большого поперечного сечения. При выполнении корпуса неразъемным, это существенно осложняет намотку «ампер-витков» в обоих случаях. Расположение витков токопровода вокруг корпуса небольшого размера при калибровке стабилизированным током приводит к повышенному нагреву корпуса и снижению точности калибровки из-за влияния температуры на постоянную Верде V чувствительного волоконного элемента. Зависимость изменения постоянной Верде магниточувствительного волокна от его температуры составляет приблизительно 10^-4/°К [А.Н. Rose, S.M. Etzel, С.М. Wang. Verdet constant dispersion in annealed optical fiber current sensors, J. Lightwave Technol., 15, pp. 803-807, 1997], что дает погрешность в несколько десятых процента при измерении электрического тока в диапазоне рабочих температур разогрева. Последнее обстоятельство вызывает необходимость корректировки измеренных токов на температуру чувствительного элемента за счет встраивания термометра непосредственно в зону расположения чувствительного элемента, что существенно усложняет конструкцию.The device has a significant drawback. The housing for accommodating the sensitive element is small, which makes it difficult to wrap it with ampere-turns of the current lead. To create a large effective current, it is necessary to wind on the housing either a large number of turns of a small cross section, or a small number of turns, but a large cross section. When the body is integral, this significantly complicates the winding of "ampere turns" in both cases. The location of the conductors around a small case when calibrated with stabilized current leads to increased heating of the case and reduced calibration accuracy due to the influence of temperature on the Verdet constant V of the sensitive fiber element. The dependence of the change in the Verdet constant of a magnetically sensitive fiber on its temperature is approximately 10 ^-4 / ° K [A.N. Rose, SM Etzel, S.M. Wang. Verdet constant dispersion in annealed optical fiber current sensors, J. Lightwave Technol., 15, pp. 803-807, 1997], which gives an error of several tenths of a percent when measuring electric current in the range of operating temperatures of heating. The latter circumstance necessitates the adjustment of the measured currents to the temperature of the sensitive element due to the incorporation of the thermometer directly into the zone of location of the sensitive element, which significantly complicates the design.

Известен волоконно-оптический многовитковый чувствительный элемент преобразователя электрического тока оперативного использования [патент RU №136595], который является наиболее близким техническим решением. Данное устройство предназначено для оперативного контроля линий электропередачи и поверки трансформаторов тока. Чувствительный элемент выполнен в виде витков оптического волокна с отражающим зеркалом на конце, которое размещено внутри, как минимум, одной защитной диэлектрической оболочки, которая, в свою очередь, расположена внутри изоляционного канала, а последний имеет разрыв для ввода и вывода витков чувствительного элемента. Изоляционный канал может быть выполнен в виде отдельных изоляционных каналов, внутренние поверхности которых покрыты слоем твердой смазки. Устройство позволяет ускорить процедуру установки многовиткового чувствительного элемента волоконно-оптического преобразователя электрического тока при измерении электрического тока без снятия напряжения в токопроводе. Однако устройство имеет существенный конструктивный недостаток. Расположение измерительного контура вокруг токопровода вызывает сложности при создании больших токов в токопроводе и стабилизации их в течение времени, необходимого для калибровки волоконно-оптического преобразователя.Known fiber-optic multi-turn sensitive element of the converter for electric current operational use [patent RU No. 136595], which is the closest technical solution. This device is intended for operational control of power lines and calibration of current transformers. The sensitive element is made in the form of turns of an optical fiber with a reflecting mirror at the end, which is placed inside at least one protective dielectric sheath, which, in turn, is located inside the insulating channel, and the latter has a gap for input and output of turns of the sensitive element. The insulating channel can be made in the form of separate insulating channels, the inner surfaces of which are coated with a layer of solid lubricant. The device allows you to speed up the installation of multi-turn sensitive element of the fiber-optic electric current transducer when measuring electric current without removing the voltage in the current lead. However, the device has a significant design flaw. The location of the measuring circuit around the current lead causes difficulties in creating large currents in the current lead and stabilizing them for the time required to calibrate the fiber-optic converter.

Техническим результатом полезной модели является упрощение процесса проверки выходной характеристики и калибровки транформаторов тока с волоконно-оптическим гибким чувствительным элементом, предназначенных для измерения больших токов. Сопутствующим техническим результатом является универсальность устройства для калибровки трансформаторов тока с волоконно-оптическими гибкими чувствительными элементами в защитных оболочках различной длины и поперечного сечения, что дает возможность поверки и аттестации устройства в метрологических органах.The technical result of the utility model is to simplify the process of checking the output characteristics and calibration of current transformers with a fiber optic flexible sensing element, designed to measure high currents. The accompanying technical result is the versatility of the device for calibrating current transformers with fiber optic flexible sensitive elements in protective shells of various lengths and cross sections, which makes it possible to verify and certify the device in metrological organs.

Указанные технические результаты достигаются тем, что универсальное устройство для калибровки трансформаторов тока электронных оптических содержит чувствительный элемент с магниточувствительным оптическим волокном в гибкой защитной диэлектрической оболочке, размещенный в изоляционном канале, который имеет разрыв для ввода и вывода витков чувствительного элемента, электронно-оптический блок, стабилизированный источник электрического тока и высокоточный амперметр, соединенные с токопроводом, токопровод обмотан вокруг изоляционного канала, а витки токопровода распределены по длине изоляционного канала. Достижению указанных технических результатов способствует также то, что витки токопровода разделены на секции, выполненные в виде соленоидов, а внутренняя поверхность изоляционного канала покрыта слоем твердой смазки.These technical results are achieved in that the universal device for calibrating electronic optical current transformers contains a sensitive element with a magnetically sensitive optical fiber in a flexible protective dielectric sheath, located in an insulating channel, which has a gap for input and output of the turns of the sensitive element, an electron-optical unit stabilized a source of electric current and a high-precision ammeter connected to the current lead; the current lead is wound around an insulating Channel and the conductive coils distributed along the length of the insulating channel. The achievement of these technical results is also facilitated by the fact that the turns of the current lead are divided into sections made in the form of solenoids, and the inner surface of the insulating channel is coated with a layer of solid lubricant.

Обзор технических решений не выявил устройств для калибровки оптических трансформаторов тока с чувствительным элементом в гибкой защитной оболочке, в изоляционном канале и обмотанным вокруг него токопроводом.A review of technical solutions did not identify devices for calibrating optical current transformers with a sensitive element in a flexible protective sheath, in the insulating channel and with a current conductor wrapped around it.

Существенными признаками полезной модели являются:The essential features of a utility model are:

- Устройство содержит чувствительный элемент с магниточувствительным оптическим волокном и отражателем излучения на конце в гибкой защитной диэлектрической оболочке. Признак обеспечивает возможность измерения электрического тока или магнитного поля на основе эффекта Фарадея.- The device contains a sensing element with a magnetically sensitive optical fiber and a radiation reflector at the end in a flexible protective dielectric sheath. The sign provides the ability to measure electric current or magnetic field based on the Faraday effect.

- (Чувствительный элемент) размещенный в изоляционном канале, который имеет разрыв для ввода и вывода витков чувствительного элемента. Признак облегчает и упрощает ввод, вывод и прохождение чувствительного элемента внутри длинной обмотки токопровода. Изоляционный канал обеспечивает образование петли при вводе в него чувствительных контуров различной длины и поперечного сечения. Этим обеспечивается универсальность устройства для калибровки различных трансформаторов тока. Изоляционный канал выполняет функции электрической и тепловой изоляции витков чувствительного элемента.- (Sensitive element) located in the insulating channel, which has a gap for the input and output of the turns of the sensitive element. The sign facilitates and simplifies the input, output and passage of the sensing element inside a long winding of the current lead. The insulating channel provides a loop when sensitive circuits of various lengths and cross sections are introduced into it. This ensures the versatility of the device for calibrating various current transformers. The insulating channel performs the functions of electrical and thermal insulation of the turns of the sensitive element.

- (Устройство содержит) электронно-оптический блок, стабилизированный источник электрического тока и высокоточный амперметр, соединенные с токопроводом. Состав элементов обеспечивает возможность создания, контроля и измерения электрического тока в токопроводе. Стабилизированный источник электрического тока создает небольшой ток в токопроводе не изменяющийся (в пределах допуска) в течение процесса калибровки и не вызывающий перегрева токопровода. Высокоточный амперметр контролирует фактическую величину тока в токопроводе.- (The device contains) an electron-optical unit, a stabilized source of electric current and a high-precision ammeter connected to the current lead. The composition of the elements provides the ability to create, control and measure electric current in the current lead. A stabilized source of electric current creates a small current in the current lead that does not change (within the tolerance) during the calibration process and does not cause overheating of the current lead. A high-precision ammeter monitors the actual current in the current lead.

- Токопровод обмотан вокруг изоляционного канала. Обмотка токопровода с точно известным фиксированным числом витков вокруг чувствительного элемента позволяет кратно числу витков повысить эффективный ток, создающий эквивалентное магнитное поле внутри чувствительного контура. Обмотка токопровода выполнена стационарной с известными параметрами и не препятствует установке и снятию чувствительного элемента.- The conductor is wrapped around the insulating channel. Winding the current lead with a well-known fixed number of turns around the sensing element allows a multiple of the number of turns to increase the effective current, which creates an equivalent magnetic field inside the sensitive circuit. The current winding is made stationary with known parameters and does not prevent the installation and removal of the sensing element.

- Витки токопровода распределены по длине изоляционного канала. Распределение большого числа витков проводника по длине канала позволяет увеличить площадь поверхности теплоотдачи токопровода и снизить нагрев витков. Снижению нагрева способствует небольшой электрический ток в токопроводе, обеспечивающим большой эффективный ток.- The turns of the current lead are distributed along the length of the insulating channel. The distribution of a large number of turns of the conductor along the length of the channel allows you to increase the surface area of the heat transfer of the current lead and reduce the heating of the turns. Reducing heating contributes to a small electric current in the conductor, providing a large effective current.

- Витки токопровода могут быть разделены на секции, выполненные в виде соленоидов. При этом упрощается процесс обмотки изоляционного канала за счет намотки и последовательного электрического соединения определенного числа соленоидов с фиксированным числом витков.- The turns of the current lead can be divided into sections made in the form of solenoids. This simplifies the process of winding the insulating channel due to winding and series electrical connection of a certain number of solenoids with a fixed number of turns.

- Внутренняя поверхность изоляционного канала может быть покрыта слоем твердой смазки. Наличие слоя твердой смазки существенно снижает коэффициент трения скольжения, облегчает и ускоряет процесс установки/снятия чувствительного элемента.- The inner surface of the insulating channel may be coated with a layer of solid lubricant. The presence of a layer of solid lubricant significantly reduces the sliding friction coefficient, facilitates and accelerates the installation / removal of the sensitive element.

Существенными отличительными признаками, влияющими на получение технического результата являются:Salient features that affect the receipt of a technical result are:

- Обмотка токопровода вокруг изоляционного канала.- Winding of the current lead around the insulating channel.

- Распределение витков обмотки токопровода по длине изоляционного канала.- Distribution of the windings of the current lead along the length of the insulating channel.

Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена схема устройства с распределенными витками обмотки токопровода. На фиг. 2 представлена схема устройства с витками токопровода, разделенными на секции и выполненными в виде соленоидов.The essence of the utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a diagram of a device with distributed turns of a winding of a current lead. In FIG. 2 shows a diagram of a device with turns of conductors, divided into sections and made in the form of solenoids.

Цифрами на фиг. 1 и 2 обозначены: 1 - токопровод, 2 - чувствительный элемент в диэлектрической защитной оболочке, 3 - изоляционный канал, 4 - корпус для соединения отражателя излучения, четвертьволновой пластинки и кабеля, сохраняющего поляризацию, 5 -стабилизированный источник электрического тока, 6 - высокоточный амперметр, 7 - электронно-оптический блок (ЭОБ) трансформатора тока, 8 - соленоиды, 9 - электрические соединения.The numbers in FIG. 1 and 2 are designated: 1 - current lead, 2 - a sensitive element in a dielectric protective sheath, 3 - an insulating channel, 4 - a housing for connecting a radiation reflector, a quarter-wave plate and a cable that preserves polarization, 5 - a stabilized electric current source, 6 - a high-precision ammeter 7 - electron-optical unit (ELB) of the current transformer, 8 - solenoids, 9 - electrical connections.

Чувствительный элемент 2 из магниточувствительного волокна размыкаемой волоконно-оптической петли, как правило, размещают внутри гибкой диэлектрической, немагнитной защитной оболочки волоконно-оптического кабеля. Кабель помещают внутрь изоляционного канала 3, выполненного из немагнитного теплоизолирующего материала. Максимальное число витков кабеля ограничивается его длиной и допустимым радиусом изгиба. Минимальное число витков кабеля - один. Вокруг изоляционного канала 3 размещают токопровод 1 с большим количеством витков n изолированного проводника. Сечение проводника выбирают в зависимости от величины тока стабилизированного источника электрического тока 5 и допустимого нагрева (°C) витков токопровода. Размер сечения проводника не ограничен. Величина тока стабилизированного источника обычно находится в диапазоне 8 А - 20 А. Возможна установка на изоляционный канал 3 соленоидов 8, которые посредством электрических соединений 9 образуют последовательную электрическую цепь. Общее число витков токопровода

должно быть точно известно. Стабилизированный источник питания 5 соединяют с высокоточным амперметром 6 и токопроводом. В корпусе 4 размещают соединение магниточувствительного волокна, четвертьволновой пластинки λ/4 и оптического волокна, сохраняющего поляризацию. Производят совмещение четвертьволновой пластинки λ/4 и отражателя излучения. Конец кабеля с оптическим волокном, сохраняющим поляризацию излучения, соединяют с электронно-оптическим блоком транформатора тока 6. Собственно процесс проверки линейности выходной характеристики и калибровки выполняют следующим образом. На источнике электрического тока 5 устанавливают стабилизированное значение тока i, эффективная величина которого l_эфф=i·n равна номинальному значению измеряемого тока трансформатора I_ном. Измеряют это значение высокоточным амперметром 6, а на выходном интерфейсе ЭОБ 7 регистрируют значение тока I. Если значение I не равно I=i·n в алгоритм расчета тока вводят поправочный коэффициент к~1 для получения требуемого равенства с погрешностью, определяемой классом точности трансформатора, но, как правило, не хуже 0,1%, Затем, устанавливая разные значения тока на выходе источника тока 5, проверяют линейность выходной характеристики I=f(i) в рабочем диапазоне измеряемых токов, например, от 0,01·I_ном до 1,2·I_ном. Причем отклонение от линейности должно быть в 1,5-2 раза меньше величины допустимой погрешности, определяемой классом точности трансформатора.The sensing element 2 of a magnetically sensitive fiber of an openable fiber optic loop is usually placed inside a flexible dielectric, non-magnetic protective sheath of a fiber optic cable. The cable is placed inside the insulating channel 3, made of a non-magnetic heat-insulating material. The maximum number of cable turns is limited by its length and the permissible bending radius. The minimum number of cable turns is one. Around the insulating channel 3 is placed conductive 1 with a large number of turns n of the insulated conductor. The conductor cross section is selected depending on the current value of the stabilized source of electric current 5 and the permissible heating (° C) of the turns of the current lead. The cross-sectional size of the conductor is not limited. The current value of the stabilized source is usually in the range of 8 A - 20 A. It is possible to install solenoids 8 on the insulating channel 3, which, through electrical connections 9, form a series electrical circuit. The total number of turns of the current lead

must be known for sure. A stabilized power source 5 is connected to a high-precision ammeter 6 and a current lead. In the housing 4, a compound of a magnetically sensitive fiber, a quarter-wavelength λ / 4 plate and a polarizing optical fiber are placed. A quarter-wavelength λ / 4 plate and a radiation reflector are combined. The end of the cable with an optical fiber that preserves the radiation polarization is connected to the electron-optical unit of the current transformer 6. Actually, the process of checking the linearity of the output characteristic and calibration is performed as follows. At the source of electric current 5, a stabilized current value i is set, the effective value of which l _eff = i · n is equal to the nominal value of the measured current of the transformer I _nom . This value is measured with a high-precision ammeter 6, and the current value I is recorded on the output interface of the EOB 7. If the value I is not equal to I = i · n, a correction factor k ~ 1 is introduced into the current calculation algorithm to obtain the required equality with an error determined by the accuracy class of the transformer, but, as a rule, not worse than 0.1%, Then, setting different current values at the output of current source 5, check the linearity of the output characteristic I = f (i) in the working range of the measured currents, for example, from 0.01 · I _nom to 1,2 · I _nom. Moreover, the deviation from linearity should be 1.5-2 times less than the value of the permissible error determined by the accuracy class of the transformer.

В результате, применяемое при калибровке оборудование не требует специальных мер по созданию больших токов и защите токопровода от перегрева. Процесс калибровки отличается простотой и безопасностью, обладает универсальностью.As a result, the equipment used in the calibration does not require special measures to create high currents and protect the conductor from overheating. The calibration process is simple and safe, versatile.

Примером выполнения полезной модели является устройство для калибровки, содержащее стабилизированный источник электрического тока SM 400-AR-8 (DELTA ELEKTRONIKA B.V.) с выходным током 8 А и стабильностью 9·10^-5, высокоточный амперметр в составе мультиметра цифрового высокоточного Chauvin Arnoux (СА5289) с базовой погрешностью измерения 0,025%, последовательной цепи из 16 соленоидов с 800-ми витками изолированного провода каждый. При этом суммарный «эффективный» ток, создающий эквивалентное магнитное поле в чувствительной петле из одного витка составляет:An example of a utility model is a calibration device containing a stabilized electric current source SM 400-AR-8 (DELTA ELEKTRONIKA BV) with an output current of 8 A and a stability of 9 · 10 ^-5 , a high-precision ammeter as part of the Chauvin Arnoux digital high-precision multimeter (CA5289) with a basic measurement error of 0.025%, a serial circuit of 16 solenoids with 800 turns of insulated wire each. In this case, the total "effective" current creating an equivalent magnetic field in the sensitive loop from one turn is:

I_эфф=8·(16·800)=102,4 кА.I _eff = 8 · (16 · 800) = 102.4 kA.

Claims

1. A universal device for calibrating electronic optical current transformers, containing a sensitive element with a magnetically sensitive optical fiber in a flexible protective dielectric sheath, located in an insulating channel that has a gap for input and output of turns of the sensitive element, an electron-optical unit, a stabilized source of electric current and high-precision ammeter connected to the current lead, characterized in that the current lead is wound around the insulating channel, and the current lead turns but are distributed along the length of the insulating channel.

2. The device according to p. 1, characterized in that the turns of the current lead are divided into sections made in the form of solenoids.

3. The device according to p. 1 or 2, characterized in that the inner surface of the insulating channel is coated with a layer of solid lubricant.