RU197196U1 - Измерительный шунт - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к конструкции специализированных шунтов для счетчиков электрической энергии и других электронных измерительных приборов.Технический результат - снижение влияния электромагнитных помех на точность измерения тока.Измерительный шунт содержит токовые наконечники, резистивный элемент в виде пластины, потенциальные выводы для присоединения потенциальных проводников. Потенциальные выводы размещены с разных сторон резистивного элемента. В резистивном элементе выполнено отверстие. Один потенциальный проводник расположен по продольной оси резистивного элемента и пропущен через отверстие. 6 з.п. ф-лы; 2 ил.

Description

Область техники

Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к конструкции специализированных шунтов для счетчиков электрической энергии и других электронных измерительных приборов.

Уровень техники

Известен противодействующий переменному электромагнитному полю медно-марганцевый шунт, который главным образом содержит медно-марганцевый резистивный элемент, два элемента для электромонтажа, соответственно подсоединенные к двум сторонам медно-марганцевого резистивного элемента, две точки выборки, соответственно расположенные на элементах для электромонтажа, подсоединенных к двум сторонам медно-марганцевого резистивного элемента, два провода выборки, соответственно подсоединенные к двум точкам выборки, одну точку измерения данных, расположенную на одном из указанных элементов для электромонтажа, провод измерения данных, подсоединенный к точке измерения данных, в котором медно-марганцевый резистивный элемент разделен на две эквивалентные части, отделенные друг от друга изолятором, причем один провод выборки проходит поверх указанного медно-марганцевого резистора с последующим скручиванием и выходом наружу вместе с другим проводом выборки (патент РФ на изобретение №2574317, приоритет - 09.07.2012). Недостатком этого изобретения является усложнение конструкции шунта, вызванное разделением резистивного элемента шунта на две части, и недостаточная устойчивость к внешним магнитным полям, связанная с наличием зазора между плоскостью резистивного элемента и проводящей частью провода выборки (соединительного проводника), проходящей поверх резистивного элемента.

Известен измерительный шунт, содержащий токовые наконечники Г-образной или иной формы для присоединения к цепи измеряемого тока, резистивный элемент, заземляющий и два потенциальных безрезьбовых вывода для присоединения проводников, соединяющих шунт с измерительным устройством, в котором потенциальные выводы размещены на продольной оси плоской части резистивного элемента (патент РФ на полезную модель №121397). В этом шунте один из потенциальных соединительных проводников имеет часть, которая на промежутке между потенциальными выводами шунта приближена к поверхности резистивного элемента и расположена по его продольной оси. Недостатком этой полезной модели является возможность наведения напряжения при воздействии сильного внешнего магнитного поля, связанная, как и в предыдущем техническом решении, с наличием зазора между резистивным элементом и проводящей частью потенциального соединительного проводника, приближенной к поверхности резистивного элемента.

Указанные шунты имеют высокую степень защиты от воздействия помех, наводимых измеряемым током, и внешних электромагнитных помех, увеличивающих погрешность измерения тока. Однако мошенники с целью хищения электрической энергии могут использовать мощные электромагниты переменного тока, которые способны исказить сигнал, получаемый от резистивного элемента.

Конструкция шунта по полезной модели РФ №121397 является наиболее близкой к предлагаемой полезной модели и принята в качестве ближайшего аналога.

Раскрытие полезной модели

Основной задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании такой конструкции измерительного шунта, которая обеспечивает более высокую точность измерения тока и защиту от хищений.

Технический результат заключается в снижении влияния электромагнитных помех на точность измерения тока.

Технический результат достигается тем, что в измерительном шунте содержащем токовые наконечники, резистивный элемент в виде пластины, потенциальные выводы для присоединения потенциальных проводников, соединяющих шунт с измерительным устройством, при этом один из потенциальных проводников в промежутке от одного вывода до зоны размещения второго вывода проходит по продольной оси резистивного элемента, потенциальные выводы размещены с разных сторон резистивного элемента, в котором выполнено отверстие, расположенное на продольной оси, а указанный потенциальный проводник пропущен через это отверстие.

Признаки полезной модели, совпадающие с признаками прототипа, следующие: измерительный шунт содержит токовые наконечники, резистивный элемент, выполненный в виде пластины, потенциальные выводы для присоединения потенциальных проводников, соединяющих шунт с измерительным устройством, при этом один из потенциальных проводников в промежутке от одного вывода до зоны размещения второго вывода проходит по продольной оси резистивного элемента.

Признаки, отличительные от наиболее близкого аналога, следующие: потенциальные выводы размещены с разных сторон резистивного элемента, в котором выполнено отверстие, расположенное на продольной оси, а указанный потенциальный проводник пропущен через это отверстие.

Частные случаи выполнения полезной модели следующие: отверстие размещено посередине между потенциальными выводами; отверстие имеет скосы для укладки потенциального проводника; на потенциальные выводы нанесены риски, показывающие оптимальное положение присоединяемых потенциальных проводников; один, по меньшей мере, потенциальный вывод размещен на указанной продольной оси; на токовом наконечнике сделан выступ для крепления потенциальных проводников; потенциальные проводники скручены между собой, начиная от зоны их совместного размещения.

Краткое описание чертежей

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фигуре 1 показан измерительный шунт, на фигуре 2 представлен разрез шунта по продольной оси резистивного элемента.

На чертежах приняты следующие обозначения: токовые наконечники 1 и 2, резистивный элемент 3, вывод 4, потенциальные выводы 5 и 6, проводник 7, потенциальные проводники 8 и 9, отверстие 10.

Осуществление полезной модели

Шунт содержит токовые наконечники 1 и 2, резистивный элемент 3, вывод 4 для подключения проводника 7 цепи напряжения и два потенциальных вывода 5 и 6 для присоединения потенциальных проводников 8 и 9. Потенциальные выводы 5 и 6 размещены с разных сторон резистивного элемента 3, потенциальный проводник 8 имеет часть, которая проходит через отверстие 10, выполненное в резистивном элементе 3.

Шунт работает следующим образом. Шунт подключают в цепь с контролируемым током с помощью токовых наконечников 1 и 2. При протекании тока напряжение резистивного элемента 3, пропорциональное контролируемому току, подается для последующей обработки к цепи тока измерительного устройства (измерительное устройство на рисунках не показано) с помощью потенциальных проводников 8 и 9. К цепи напряжения измерительного устройства с помощью проводника 7, присоединенного к выводу 4, подается соответствующий сигнал (потенциал фазы, нейтрали).

При воздействии внешнего магнитного поля на часть шунта, образованную резистивным элементом 3 и частью потенциального проводника 8, расположенной между потенциальными выводами 5 и 6, индуцируется электродвижущая сила (ЭДС). Эта ЭДС зависит от расположения указанной части потенциального проводника 8 относительно продольной оси резистивного элемента 3, для уменьшения ЭДС обеспечивают наименьшее смещение между ними. Индуцированная ЭДС зависит и от площади контура, образованного резистивным элементом 3 и токопроводящей жилой потенциального проводника 8, а эта площадь зависит от толщины изоляции потенциального проводника 8, от плотности прилегания потенциального проводника 8 к резистивному элементу 3. Наведенная ЭДС искажает полезный сигнал резистивного элемента 3, тем самым снижает точность измерения контролируемого тока.

Согласно предлагаемой полезной модели потенциальный проводник 8 в промежутке от вывода 5 до зоны размещения вывода 6 проходит по продольной оси резистивного элемента 3, при этом потенциальные выводы 5 и 6 размещены с разных сторон резистивного элемента 3, на продольной оси которого выполнено отверстие 10, а через отверстие 10 пропущен потенциальный проводник 8. Так как потенциальный проводник 8 в промежутке от потенциального вывода 5 до зоны размещения потенциального вывода 6 проходит через отверстие 10, то эта часть потенциального проводника 8 и резистивный элемент 3 образует два витка, один из которых расположен на одной стороне резистивного элемента 3, другой виток - на противоположной стороне резистивного элемента 3. Такое расположение витков приводит к тому, что ЭДС, индуктированные внешним магнитным полем на этих витках, будут направлены встречно. Если отверстие 10 размещено посередине между потенциальными выводами 5 и 6, то ЭДС, наводимые в каждом витке, будут компенсировать друг друга. Кроме того, отверстие 10 увеличивает количество точек крепления потенциального проводника 8, что повышает плотность его прилегания к поверхности резистивного элемента 3. Отверстие 10 может быть круглым, овальным, прямоугольным. Иногда, в связи с возможным размещением потенциального проводника 8 до места начала его скручивания с потенциальным проводником 9, отличающимся от оптимального, наибольшую компенсацию индуктируемых ЭДС можно получить при некотором смещении отверстия 10 от середины расстояния между потенциальными выводами 5 и 6.

Дополнительное снижение помех обеспечивает выполнение скосов в отверстии 10, при этом скосы служат для укладки потенциального проводника 8 и обеспечивают более плотное прилегание потенциального проводника 8 к резистивному элементу 3, что снижает индуктированные ЭДС, так как уменьшается площадь витков, образованных потенциальным проводником 8.

Оптимальную ориентацию потенциальных проводников 8 и 9 обеспечивают риски, которые наносят на потенциальные выводы 5 и 6. При конструктивном выполнении шунта, показанном на фигурах 1 и 2, риска на потенциальном выводе 5 перпендикулярна продольной оси резистивного элемента 3, риска на потенциальном выводе 6 - совпадает с этой осью.

Потенциальный вывод 6 (с риской или без нее) следует, предпочтительно, размещать на продольной оси резистивного элемента 3, а потенциальный вывод 5, если он будет препятствовать плотному прилеганию потенциального проводника 8 к резистивному элементу 3, может быть смещен от оси в разумных пределах.

На токовом наконечнике 2 целесообразно сделать выступ, аналогичный выводу 4 для подключения проводника 7, который служит для крепления к шунту потенциальных проводников 8 и 9, что обеспечивает более плотное прижатие к поверхности шунта и большую жесткость положения в пространстве потенциального проводника 8 до места его скручивания с потенциальным проводником 9.

Потенциальные проводники 8 и 9, начиная от зоны размещения потенциального вывода 5, скручены между собой, что снижает ЭДС, индуктированную в них.

Предлагаемая конструкция измерительного шунта позволяет снизить влияние электромагнитных полей на точность измерения тока, что имеет большое значение при эксплуатации счетчиков электроэнергии и других электронных устройств с широким диапазоном измеряемых токов (от нескольких миллиампер до сотен ампер).

Claims (7)

1. Измерительный шунт, содержащий токовые наконечники, резистивный элемент в виде пластины, потенциальные выводы для присоединения потенциальных проводников, соединяющих шунт с измерительным устройством, при этом один из потенциальных проводников в промежутке от одного вывода до зоны размещения второго вывода проходит по продольной оси резистивного элемента, отличающийся тем, что потенциальные выводы размещены с разных сторон резистивного элемента, в котором выполнено отверстие, расположенное на продольной оси, а указанный потенциальный проводник пропущен через это отверстие.

2. Измерительный шунт по п. 1, отличающийся тем, что указанное отверстие расположено посередине между потенциальными выводами.

3. Измерительный шунт по п. 1, отличающийся тем, что указанное отверстие имеет скосы для укладки потенциального проводника.

4. Измерительный шунт по п. 1, отличающийся тем, что на потенциальные выводы нанесены риски, показывающие оптимальное положение присоединяемых потенциальных проводников.

5. Измерительный шунт по п. 1, отличающийся тем, что один, по меньшей мере, потенциальный вывод размещен на указанной продольной оси.

6. Измерительный шунт по п. 1, отличающийся тем, что на токовом наконечнике сделан выступ для крепления потенциальных проводников.

7. Измерительный шунт по п. 1, отличающийся тем, что потенциальные проводники скручены между собой, начиная от зоны их совместного размещения.

Images