RU166063U1 - DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK - Google Patents
DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK Download PDFInfo
- Publication number
- RU166063U1 RU166063U1 RU2016118189/28U RU2016118189U RU166063U1 RU 166063 U1 RU166063 U1 RU 166063U1 RU 2016118189/28 U RU2016118189/28 U RU 2016118189/28U RU 2016118189 U RU2016118189 U RU 2016118189U RU 166063 U1 RU166063 U1 RU 166063U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- current
- analog
- signal
- optical output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/25—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Устройство измерения тока и напряжения в высоковольтной сети, содержащее первичные масштабные преобразователи тока и напряжения, аналого-цифровые преобразователи с оптическим выходом для сигналов измеренного тока и напряжения, световоды для передачи сигнала об измеренном токе и напряжении, приемное устройство, отличающееся тем, что аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом для сигнала тока находится на стороне высокого потенциала и питается от быстронасыщающегося трансформатора тока, а аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом для сигнала напряжения находится на стороне низкого потенциала, и питается от внешнего источника питания.A device for measuring current and voltage in a high-voltage network, containing primary scale converters of current and voltage, analog-to-digital converters with an optical output for signals of the measured current and voltage, optical fibers for transmitting a signal of the measured current and voltage, a receiving device, characterized in that a digital converter with an optical output for the current signal is on the high potential side and is powered by a fast saturating current transformer, and an analog-to-digital converter with an optical output for the voltage signal is on the low potential side, and is powered by an external power source.
Description
Полезная модель относится к электрическому высоковольтному оборудованию для масштабного преобразования тока и напряжения до величин, пригодных для измерения стандартными электроизмерительными приборами.The utility model relates to electrical high-voltage equipment for large-scale conversion of current and voltage to values suitable for measurement with standard electrical measuring instruments.
Электрическое высоковольтное оборудование для масштабного преобразования тока и напряжения, известные в настоящее время это классические электромагнитные трансформаторы тока и напряжения, а также делители напряжения, описание которых можно найти, например, в следующих источниках:High-voltage electrical equipment for large-scale conversion of current and voltage, currently known are the classic electromagnetic current and voltage transformers, as well as voltage dividers, a description of which can be found, for example, in the following sources:
1. Барзилович В.М. Высоковольтные трансформаторы тока. Л.: «Госэнергоиздат», 1962 г.1. Barzilovich V.M. High voltage current transformers. L .: Gosenergoizdat, 1962
2. Бачурин Н.И. Трансформаторы тока. Л.: «Энергия», 1964 г.2. Bachurin N.I. Current transformers. L .: "Energy", 1964
3. Вавин В.Н. Трансформаторы тока. М.: «Энергия», 1966 г.3. Vavin V.N. Current transformers. M .: "Energy", 1966
4. Вавин В.Н. Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи. 2-е изд. -М.: «Энергия», 1977 г.4. Vavin V.N. Voltage transformers and their secondary circuits. 2nd ed. -M .: "Energy", 1977
5. Трансформаторы тока / В.В. Афанасьев, Н.М. Адоньев, В.М. Кибель и др. - 2-е изд., - Л.: «Энергоатомиздат». Ленингр. Отд., 1989 г.5. Current transformers / V.V. Afanasyev, N.M. Adonyev, V.M. Kibel et al. - 2nd ed., - L .: Energoatomizdat. Leningra. Sep., 1989
К более современным разработкам электрического высоковольтного оборудования для масштабного преобразования величин тока и. напряжения относятся преобразователи, с измерением тока и напряжения на основе эффектов Фарадея и Поккельса, например, преобразователь типа NXVCT производства фирмы "NxtPhase T&D Corporation", описание которого приведено в следующем источнике:To more modern developments of electric high-voltage equipment for large-scale conversion of current and. voltages include converters with current and voltage measurements based on the Faraday and Pockels effects, for example, an NXVCT converter manufactured by NxtPhase T&D Corporation, which is described in the following source:
6. Ссылка в сети интернет:6. Internet link:
http://pro-ln.ru/ru/production_services/nxvct.html.http://pro-ln.ru/ru/production_services/nxvct.html.
Также к более современному оборудованию относятся преобразователи с измерение тока и напряжения на основе эффекта Холла, например датчики типов NCS или ES производства концерна ABB, описание которого приведено в следующем источнике:Also, more modern equipment includes transducers with current and voltage measurements based on the Hall effect, for example, ABS type sensors NCS or ES, which are described in the following source:
7. Ссылка в сети интернет:7. Internet link:
http://fmccgroup.ru/products/protecting_measuring/sensors.http://fmccgroup.ru/products/protecting_measuring/sensors.
Так же общеизвестны преобразователи тока и напряжения, включающие классические трансформаторы тока и делители напряжения, с дальнейшей передачей и преобразованием информации об измеряемом токе и напряжении по оптическим каналам связи, при этом оптический канал одновременно служит изоляцией от высокого напряжения и гальванической развязкой. Такие преобразователи известны из следующих источников:Current and voltage converters are also well known, including classical current transformers and voltage dividers, with further transmission and conversion of information about the measured current and voltage via optical communication channels, while the optical channel simultaneously serves as isolation from high voltage and galvanic isolation. Such converters are known from the following sources:
8. Патент РФ на полезную модель №100284 «Устройство измерения и обработки электрических величин в цепях с полной гальванической развязкой»;8. RF patent for utility model No. 100284 “Device for measuring and processing electrical quantities in circuits with full galvanic isolation”;
9. Патент РФ на изобретение №2365922 «Оптико-электронный датчик тока»;9. RF patent for the invention No. 2365922 "Optoelectronic current sensor";
10. Патент РФ на изобретение №2516034 «Устройство измерения тока и напряжения в высоковольтной сети».10. RF patent for the invention No. 2516034 "Device for measuring current and voltage in a high-voltage network."
Наиболее близким по технической сущности к патентуемому устройству следует считать преобразователь, описанный в последнем источнике.The closest in technical essence to the patented device should be considered the converter described in the last source.
Описанное устройство содержит:The described device contains:
- Первичный масштабный преобразователь тока (электромагнитный преобразователь тока или токовый шунт);- Primary scale current transducer (electromagnetic current transducer or current shunt);
- Первичный масштабный преобразователь напряжения (высокоомный делитель напряжения) с выводами на сторону высокого потенциала;- Primary scale voltage converter (high-resistance voltage divider) with leads to the high potential side;
- Аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом преобразованного сигнала;- An analog-to-digital converter with an optical output of the converted signal;
- Блок питания;- Power Supply;
- Быстронасыщающийся трансформатор тока;- Fast saturating current transformer;
- Дополнительную обмотку быстронасыщающегося трансформатора тока;- An additional winding of a rapidly saturable current transformer;
- Триггерное устройство с электромеханическим или электронным ключом;- Trigger device with an electromechanical or electronic key;
- Изоляционную конструкцию (изолятор);- Insulation design (insulator);
- Световод (оптическое стеклянное волокно);- Optical fiber (optical glass fiber);
- Приемное устройство.- The receiving device.
При протекании тока высокого напряжения, происходит измерение тока с помощью первичного масштабного преобразователя тока, и измерение напряжения с помощью высокоомного делителя напряжения. Измеренные величины передаются в аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом, где происходит кодирование сигнала и передача его по световоду на сторону низкого потенциала с последующей расшифровкой в приемном устройстве.When a high voltage current flows, current is measured using a primary scaled current converter, and voltage is measured using a high-resistance voltage divider. The measured values are transmitted to an analog-to-digital converter with an optical output, where the signal is encoded and transmitted through the fiber to the low potential side, followed by decryption in the receiving device.
Блок питания получает энергию от высоковольтной сети через быстронасыщающийся трансформатор. При пропадании тока в высоковольтной сети, и наличия высокого напряжения, триггерное устройство подключает дополнительную обмотку в быстронасыщающемся трансформаторе тока, и через нее начинает протекать ток от высоковольтной сети на первичный масштабный преобразователь напряжения. При этом питание аналого-цифрового преобразователя не прекращается, так как через быстронасыщающийся трансформатор тока протекает ток, обеспечивая электрическое питание. При появлении тока в высоковольтной сети триггерное устройство отключает дополнительную обмотку, и быстронасыщающийся трансформатор тока начинает работать в штатном режиме.The power supply receives energy from the high-voltage network through a fast-saturable transformer. In the event of a loss of current in the high-voltage network, and the presence of a high voltage, the trigger device connects an additional winding in a rapidly saturable current transformer, and current flows from the high-voltage network to the primary large-scale voltage converter through it. At the same time, the power of the analog-to-digital converter does not stop, since current flows through the rapidly saturating current transformer, providing electrical power. When current appears in the high-voltage network, the trigger device turns off the additional winding, and the rapidly saturable current transformer starts to work as usual.
Недостатком известного устройства измерения тока и напряжения в высоковольтной сети является низкая точность измерения при небольших значениях токов. При протекании тока в сети, значение которого лежит в области срабатывания триггерного устройства, питание аналого-цифрового преобразователя будет постоянно переключатся с питания от протекающего тока на питание от дополнительной обмотки, внося в измерения значения различных переходных процессов. Дополнительная обмотка, к тому же будет вносит погрешность в измерение напряжения, так как дополнительно нагружает паразитным током первичный масштабный преобразователь напряжения.A disadvantage of the known device for measuring current and voltage in a high voltage network is the low measurement accuracy at low currents. When current flows in the network, the value of which lies in the response area of the trigger device, the power of the analog-to-digital converter will constantly switch from power from the flowing current to power from the additional winding, introducing various transient values into the measurements. The additional winding, in addition, will introduce an error into the voltage measurement, since it additionally loads the primary scale voltage converter with parasitic current.
Кроме этого, размещение большого количества электронных блоков (два преобразователя, бок питания, триггерное устройство), пусть даже в экранированном корпусе на стороне высокого потенциала, делает устройство ненадежным.In addition, the placement of a large number of electronic units (two converters, a power supply side, a trigger device), even in a shielded case on the high potential side, makes the device unreliable.
Полезной моделью решается задача повышения точности преобразования, упрощения устройства в целом, перенос части электронных компонентов на сторону низкого потенциала, что в конечном итоге повышает надежность устройства в целом.A useful model solves the problem of increasing the conversion accuracy, simplifying the device as a whole, transferring part of the electronic components to the low potential side, which ultimately increases the reliability of the device as a whole.
Полезной моделью решается задача создания устройства измерения тока и напряжения с высокой точностью измерения и высокой надежностью.A useful model solves the problem of creating a device for measuring current and voltage with high accuracy and high reliability.
Это достигается тем, что измерение высокого напряжения, будет выполняться тем же первичным масштабным преобразователь напряжения (высокоомным делителем напряжения), но с выводами на сторону низкого потенциала. При этом из конструкции будет исключено триггерное устройство, дополнительная обмотка в быстронасыщающемся трансформаторе тока, и энергопотребление аналого-цифрового преобразователя при этом будет снижено вдвое - теперь кодированию подлежит только один сигнал измеряемого тока. На стороне низкого потенциала, для повышения точности измерения, установлен аналого-цифровой преобразователь, питание которого осуществится с помощью внешнего блока питания. Далее оптические сигналы с обоих цифро-аналоговых преобразователей подаются на приемное устройство, где и происходит дальнейшая обработка и выдача сигналов тока и напряжения в аналоговом виде.This is achieved by the fact that the measurement of high voltage will be performed by the same primary large-scale voltage converter (high-resistance voltage divider), but with leads to the low potential side. At the same time, the trigger device, the additional winding in the rapidly saturable current transformer will be excluded from the design, and the energy consumption of the analog-to-digital converter will be reduced by half - now only one signal of the measured current is subject to encoding. On the low potential side, to increase the measurement accuracy, an analog-to-digital converter is installed, the power of which is carried out using an external power supply. Next, the optical signals from both digital-to-analog converters are fed to the receiving device, where further processing and generation of current and voltage signals in analog form takes place.
Перенос измерения напряжения и аналого-цифровой преобразователя для измерения напряжения на сторону низкого напряжения позволит отказаться от триггерного устройства и дополнительной обмотки в быстронасыщающимся трансформаторе, повысит точность измерения вне зависимости от протекающего тока, и повысит надежность всего устройства в целом.The transfer of voltage measurement and an analog-to-digital converter for measuring voltage to the low voltage side will allow you to abandon the trigger device and additional winding in a fast-saturable transformer, increase the measurement accuracy regardless of the flowing current, and increase the reliability of the whole device.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фигуре 1 изображен эскиз патентуемого устройства измерения тока и напряжения в высоковольтной сети.The utility model is illustrated by the drawing, where figure 1 shows a sketch of a patented device for measuring current and voltage in a high voltage network.
Патентуемое устройство измерения тока и напряжения в высоковольтной сети содержит:A patented device for measuring current and voltage in a high-voltage network contains:
1 - главная изоляция (например, высоковольтный изолятор);1 - main insulation (for example, a high voltage insulator);
2 - Быстронасыщающийся трансформатор тока;2 - Fast saturating current transformer;
3 - Первичный масштабный преобразователь напряжения (высокоомный делитель напряжения);3 - Primary scale voltage converter (high-resistance voltage divider);
4 - Аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом сигнала тока;4 - An analog-to-digital converter with an optical output of a current signal;
5 - Первичный масштабный преобразователь тока (например, электромагнитный преобразователь тока или токовый шунт);5 - Primary scaled current transducer (for example, electromagnetic current transducer or current shunt);
6 - Блок питания;6 - power supply;
7 - Линия подачи напряжения;7 - Line voltage;
8 - Аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом сигнала напряжения;8 - An analog-to-digital converter with an optical output of a voltage signal;
9 - Световод (оптическое стеклянное волокно) для передачи сигнала тока;9 - Optical fiber (optical glass fiber) for transmitting a current signal;
10 - Световод (оптическое стеклянное волокно) для передачи сигнала напряжения;10 - Optical fiber (optical glass fiber) for transmitting a voltage signal;
11 - Приемное устройство;11 - receiving device;
12 - Внешний блок питания.12 - External power supply.
Патентуемое устройство измерения тока и напряжения в высоковольтной сети работает следующим образом. При протекании измеряемого тока через масштабный преобразователь тока 5 происходит масштабное преобразование тока. Передать напрямую полученный сигнал нельзя, так эти элементы находятся на стороне высокого напряжения. Измеренный сигнал передается на аналого-цифровой преобразователь тока с оптическим выходом 4, и по световоду для передачи сигнала тока 9, передается непосредственно на приемное устройство 11, где декодируется и выдается в масштабном аналоговом виде для измерения стандартными электроизмерительными устройствами. Питание аналого-цифровой преобразователь с оптическим выходом тока 4 производится от блока питания 6, который в свою очередь получает питание от быстронасыщающегося трансформатор тока 2. Измерение напряжения производится первичным масштабным преобразователь напряжения 3 с выводами на сторону низкого потенциала. Сигнал об измеренном напряжении подается на аналого-цифровой преобразователь напряжения 8, установленного на стороне низкого потенциала. Сигнал преобразуется в оптическую форму, и по световоду для передачи сигнала напряжения 10 передается в приемное устройство 11, где декодируется и выдается в масштабном аналоговом виде для измерения стандартными электроизмерительными устройствами. Питание аналого-цифрового преобразователя напряжения 8 осуществляется от внешнего блока питания 12 по линии подачи напряжения 7.Patented device for measuring current and voltage in a high voltage network operates as follows. When the measured current flows through a large-scale current transducer 5, a large-scale current conversion occurs. It is impossible to transmit the received signal directly, since these elements are on the high voltage side. The measured signal is transmitted to an analog-to-digital current converter with
Таким образом, создано устройство измерения тока и напряжения с большей точностью измерения и с большей надежностью.Thus, a device for measuring current and voltage with greater measurement accuracy and with greater reliability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118189/28U RU166063U1 (en) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118189/28U RU166063U1 (en) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU166063U1 true RU166063U1 (en) | 2016-11-10 |
Family
ID=57280469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118189/28U RU166063U1 (en) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU166063U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2648020C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "АЙ-ТОР" | Device for measuring ac voltage and voltage with galvanic distribution |
RU2690860C1 (en) * | 2018-06-23 | 2019-06-06 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | High-voltage measuring device and method |
-
2016
- 2016-05-10 RU RU2016118189/28U patent/RU166063U1/en active IP Right Revival
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2648020C1 (en) * | 2017-04-11 | 2018-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "АЙ-ТОР" | Device for measuring ac voltage and voltage with galvanic distribution |
RU2690860C1 (en) * | 2018-06-23 | 2019-06-06 | Дмитрий Валерьевич Хачатуров | High-voltage measuring device and method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4158810A (en) | Telemetering post for measuring variables in a high-voltage overhead line | |
RU166063U1 (en) | DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK | |
EP2116854B1 (en) | Active current sensor and current measuring device | |
RU2321916C2 (en) | Switch with built-in current and/or voltage sensor | |
RU174357U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
RU2516034C1 (en) | Current and voltage measurement device in high-voltage network | |
RU196893U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
Djokic et al. | An optically isolated hybrid two-stage current transformer for measurements at high voltage | |
RU174411U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
US9267972B2 (en) | Integrated galvanically isolated meter devices and methods for making integrated galvanically isolated meter devices | |
RU2648020C1 (en) | Device for measuring ac voltage and voltage with galvanic distribution | |
Saitoh et al. | Electronic instrument transformers for integrated substation systems | |
EP2807664A1 (en) | Combined transformer for power system | |
RU2525581C1 (en) | Electronic current and voltage sensor on high potential | |
RU94348U1 (en) | ELECTRIC ENERGY METER WITH OUTDOOR CURRENT SENSORS | |
RU2365922C1 (en) | Optical-electronic current sensor | |
RU100284U1 (en) | DEVICE FOR MEASUREMENT AND PROCESSING OF ELECTRIC VALUES IN CHAINS WITH FULL Galvanic isolation | |
RU198991U1 (en) | NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK | |
RU152974U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
RU2408891C2 (en) | Device for measuring alternating current in high-voltage circuit, alternating current measuring method | |
RU150386U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
WO2019160437A1 (en) | Combined current and voltage transformer | |
CN115453188A (en) | Direct-current electronic current transformer based on current divider and TMR sensor | |
RU170116U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
RU2678330C1 (en) | Currents in the high-voltage oil-filled transformers, auto-transformers or electrical reactors windings measuring device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180511 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20190402 |