RU180905U1 - Токовая цепь счетчика электрической энергии - Google Patents
Токовая цепь счетчика электрической энергии Download PDFInfo
- Publication number
- RU180905U1 RU180905U1 RU2017143476U RU2017143476U RU180905U1 RU 180905 U1 RU180905 U1 RU 180905U1 RU 2017143476 U RU2017143476 U RU 2017143476U RU 2017143476 U RU2017143476 U RU 2017143476U RU 180905 U1 RU180905 U1 RU 180905U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- load
- electric energy
- winding
- energy meter
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 31
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к области электроизмерительной техники и может быть использована для построения счетчиков электрической энергии.Токовая цепь счетчика электрической энергии содержит трансформатор тока с металлическим сердечником, первичная обмотка которого включена последовательно с источником первичного тока, а также вторичную обмотку, первый конец которой соединен с первым входом нагрузки, а первый и второй выходы нагрузки соединены с токовыми входами измерительной части счетчика, при этом в нее введены дополнительная обмотка в трансформатор тока и усилитель, входы которого соединены с концами дополнительной обмотки, его первый выход соединен со вторым концом вторичной обмотки трансформатора, а второй выход соединен со вторым входом нагрузки.В предложенной токовой цепи уменьшается погрешность учета электрической энергии при воздействии внешнего постоянного магнитного поля на токовую цепь счетчика электрической энергии. 1 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области электроизмерительной техники и может быть использована для построения счетчиков электрической энергии (ЭЭ).
Известна токовая цепь счетчика ЭЭ, где используется измерительный шунт, включаемый последовательно с цепью измеряемого тока [http://www.chipnews.ru, Голуб В. Электронные счетчики электроэнергии.], оба конца которого присоединены к соответствующим токовым входам измерительной части счетчика ЭЭ.
Однако применение шунта в токовой цепи счетчика создает ряд трудностей. Во-первых, в такой цепи проявляется эффект самонагрева шунта при протекании по нему измеряемого тока, который приводит к изменению сопротивления шунта и появлению погрешности измерения энергии. Во-вторых, недостатком такой схемы является отсутствие гальванической развязки между цепями тока и напряжения, что ограничивает применение данной схемы измерения тока в цепях высокого напряжения, а также делает невозможным построение трехфазных счетчиков ЭЭ. В-третьих, выходной сигнал шунта меньше, чем у трансформаторов тока, что усложняет входную токовую цепь счетчика.
Кроме того, известна токовая цепь счетчика электрической энергии (прототип), представляющая собой трансформатор тока (ТТ) [http://www.eltranstech.ru, Ашмаров Ю.В. Некоторые аспекты применения датчиков в счетчиках электроэнергии.], выполненный на металлическом сердечнике, первичная обмотка которого включена последовательно с источником первичного тока, а также вторичную обмотку и сопротивление нагрузки, причем оба конца сопротивления нагрузки присоединены к соответствующим токовым входам измерительной части счетчика ЭЭ. Такие ТТ широко используются в токовых цепях как в однофазных, так и в трехфазных счетчиках ЭЭ, так как они обеспечивают гальваническую развязку первичных и вторичных цепей, а также характеризуются высокой точностью и линейностью.
Однако в токовой цепи, содержащей ТТ с металлическим сердечником, при наличии внешнего постоянного магнитного поля, которое насыщает сердечник, уменьшается величина вторичного тока, что приводит к появлению отрицательной погрешности учета ЭЭ.
Задачей (техническим эффектом) предлагаемой полезной модели является уменьшение погрешности учета электрической энергии при воздействии внешнего постоянного магнитного поля на токовую цепь счетчика электрической энергии.
Поставленная задача достигается тем, что токовая цепь счетчика электрической энергии содержит трансформатор тока с металлическим сердечником, первичная обмотка которого включена последовательно с источником первичного тока, а также вторичную обмотку, первый конец которой соединен с первым входом нагрузки, а первый и второй выходы нагрузки при этом соединены с токовыми входами измерительной части счетчика. При этом введены дополнительная обмотка в трансформатор тока и усилитель, входы которого соединены с концами дополнительной обмотки, его первый выход соединен со вторым концом вторичной обмотки трансформатора, а второй выход соединен со вторым входом нагрузки.
На чертеже приведена функциональная схема предлагаемой токовой цепи счетчика. Токовая цепь содержит:
трансформатор тока 1 (ТТ);
первичную обмотку 2;
вторичную обмотку 3;
дополнительную обмотку 4;
усилитель 5 (УС);
нагрузка 6 (Нагр.);
токовые входы 7;
измерительную часть счетчика 8;
первый токовый зажим счетчика 9;
второй токовый зажим счетчика 10.
Первичная обмотка 2 трансформатора тока 1 включена последовательно с источником первичного тока посредством токовых зажимов 9 и 10. Первый конец вторичной обмотки 3 соединен с первым входом нагрузки 6, а первый и второй выходы нагрузки 6 при этом соединены с токовыми входами 7 измерительной части счетчика 8. При этом на трансформаторе тока 1 намотана дополнительная обмотка 4, а также введен усилитель 5, причем входы усилителя 5 соединены с выходами дополнительной обмотки 4, а первый выход усилителя 5 соединен со вторым концом вторичной обмотки 3, и второй выход усилителя 5 соединен со вторым входом нагрузки 6.
Трансформатор тока 1 может быть выполнен на тороидальном сердечнике из металлического материала, например, аморфного железа марки ММ-5Со. Обмотки трансформатора 1 (первичная 2, вторичная 3 и дополнительная 4) выполняются с помощью медного провода. Усилитель 5 может быть выполнен на базе операционного усилителя AD8628. Нагрузка 6 может быть выполнена на образцовом резисторе, например, типа С2-29 В.
Токовая цепь счетчика электрической энергии работает следующим образом. I. Нормальный режим работы (внешнее постоянное магнитное поле в области ТТ 1 отсутствует). В магнитопроводе ТТ 1 устанавливается остаточный магнитный поток, равный сумме магнитных потоков первичной 2 и вторичной 3 обмоток, которые имеют противоположные направления и практически полностью компенсируются. На дополнительной обмотке 4 наводится ЭДС, пропорциональная этому остаточному магнитному потоку. ЭДС усиливается усилителем 5 и подается во вторичную цепь ТТ 1 - вторичную обмотку 3, последовательно соединенную с нагрузкой 6, регулируя тем самым вторичный ток. За счет этого формируется отрицательная обратная связь, которая обеспечивает минимальную разницу магнитных потоков первичной и вторичной обмоток. П. Режим работы, когда счетчик находится под воздействием внешнего постоянного магнитного поля. В этом режиме напряжение на нагрузке 6 уменьшается за счет уменьшения вторичного тока вследствие насыщения магнитопровода внешним магнитным полем, что приводит к увеличению погрешности измерения ЭЭ. Однако в предлагаемой полезной модели вторичный ток и соответствующее напряжение на нагрузке 6 поддерживается за счет усилителя и обратной связи, поэтому воздействие внешнего магнитного поля не приводит к увеличению погрешности измерения ЭЭ. Эта полезная модель прошла испытания в счетчиках ЭЭ. На токовый вход счетчика, выполненный в соответствии с предлагаемой полезной моделью, подавался ток промышленной частоты до 80А. К счетчику вплотную подносился неодимовый магнит, имеющий силу сцепления 100 кг. В этих условиях погрешность измерения ЭЭ счетчиком не превышала допустимого значения, определяемого классом точности счетчика.
Таким образом, за счет введения дополнительной обмотки, усилителя и соответствующих связей в токовую цепь счетчика организуется отрицательная обратная связь, которая поддерживает вторичный ток и соответствующее напряжение на нагрузке даже при насыщении магнитопровода вследствие влияния внешнего постоянного магнитного поля. Благодаря этому уменьшается погрешность измерения ЭЭ при воздействии внешнего постоянного магнитного поля на токовую цепь счетчика электрической энергии.
Claims (1)
- Токовая цепь счетчика электрической энергии, содержащая трансформатор тока с металлическим сердечником, первичная обмотка которого включена последовательно с источником первичного тока, а также вторичную обмотку, первый конец которой соединен с первым входом нагрузки, а первый и второй выходы нагрузки соединены с токовыми входами измерительной части счетчика, отличающаяся тем, что в нее введены дополнительная обмотка в трансформатор тока и усилитель, входы которого соединены с концами дополнительной обмотки, его первый выход соединен со вторым концом вторичной обмотки трансформатора, а второй выход соединен со вторым входом нагрузки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143476U RU180905U1 (ru) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | Токовая цепь счетчика электрической энергии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017143476U RU180905U1 (ru) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | Токовая цепь счетчика электрической энергии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180905U1 true RU180905U1 (ru) | 2018-06-29 |
Family
ID=62813521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017143476U RU180905U1 (ru) | 2017-12-08 | 2017-12-08 | Токовая цепь счетчика электрической энергии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180905U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5621629A (en) * | 1992-02-21 | 1997-04-15 | Abb Power T&D Company Inc. | Switching power supply for use in an electronic energy meter having a wide range of input voltages |
US5973941A (en) * | 1997-07-17 | 1999-10-26 | Schlumberger Industries, S.A. | Electricity meter with a switching mode transformer power supply circuit |
WO2005076451A1 (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | M & Fc Holding, Llc | Power supply for use in an electronic energy meter |
RU89242U1 (ru) * | 2009-07-20 | 2009-11-27 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РАДИО и МИКРОЭЛЕКТРОНИКА" | Трансформаторный счетчик электрической энергии |
RU2529779C1 (ru) * | 2013-03-18 | 2014-09-27 | Владимир Иванович Винокуров | Счетчик электрической энергии и утечки в сети |
-
2017
- 2017-12-08 RU RU2017143476U patent/RU180905U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5621629A (en) * | 1992-02-21 | 1997-04-15 | Abb Power T&D Company Inc. | Switching power supply for use in an electronic energy meter having a wide range of input voltages |
US5973941A (en) * | 1997-07-17 | 1999-10-26 | Schlumberger Industries, S.A. | Electricity meter with a switching mode transformer power supply circuit |
WO2005076451A1 (en) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | M & Fc Holding, Llc | Power supply for use in an electronic energy meter |
RU89242U1 (ru) * | 2009-07-20 | 2009-11-27 | ЗАКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "РАДИО и МИКРОЭЛЕКТРОНИКА" | Трансформаторный счетчик электрической энергии |
RU2529779C1 (ru) * | 2013-03-18 | 2014-09-27 | Владимир Иванович Винокуров | Счетчик электрической энергии и утечки в сети |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107102187B (zh) | 一种用于交直流大电流测量的零磁通磁通门电流传感器 | |
CN108732404B (zh) | 一种电流传感器及其多磁通平衡控制电路 | |
CN103207379A (zh) | 电流互感器直流偏磁误差特性测量方法及装置 | |
CN103592490A (zh) | 一种高准确度电子补偿式电流互感器 | |
JP6166319B2 (ja) | 非接触型直流電流センサ及び該非接触型直流電流センサを用いてなる直流電流計測システム | |
US12013417B2 (en) | Closed loop current transformer | |
JP2016125863A (ja) | 電流検知装置 | |
JP2016031253A (ja) | 直流漏洩電流検出装置 | |
CN104851580A (zh) | 基于磁位计补偿的带间隙铁芯式罗氏线圈互感器 | |
JP2012233718A (ja) | 電流検出装置 | |
CN203606413U (zh) | 一种高准确度电子补偿式电流互感器 | |
RU180905U1 (ru) | Токовая цепь счетчика электрической энергии | |
CN203287514U (zh) | 电流互感器直流偏磁误差特性测量装置 | |
CN104849532B (zh) | 一种精密电流传感器 | |
JP2014206521A (ja) | 電流検知装置 | |
JP2013213725A (ja) | 電流検知装置 | |
CN212723044U (zh) | 一种闭环电流互感器 | |
JP5889114B2 (ja) | 電流検出器及び電流検出方法 | |
KR102039268B1 (ko) | 교류 및 직류 전류 감지 회로 | |
JP6119384B2 (ja) | 電流検知装置 | |
US3430142A (en) | Direct current measurement apparatus | |
Román et al. | Low consumption flux-gate transducer for AC and DC high-current measurement | |
CN107037252B (zh) | 电子补偿式感应分流器 | |
CN114089011B (zh) | 零磁通电流互感器 | |
RU2575140C1 (ru) | Устройство измерения дифференциального тока |