RU198991U1 - NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK - Google Patents
NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK Download PDFInfo
- Publication number
- RU198991U1 RU198991U1 RU2020116680U RU2020116680U RU198991U1 RU 198991 U1 RU198991 U1 RU 198991U1 RU 2020116680 U RU2020116680 U RU 2020116680U RU 2020116680 U RU2020116680 U RU 2020116680U RU 198991 U1 RU198991 U1 RU 198991U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- current
- capacitor
- analog
- arm
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к высоковольтной электроэнергетике и может быть использована для дистанционного преобразования токов и напряжений в высоковольтных электрических сетях для их последующего измерения. Неинвазивное устройство для преобразования тока и напряжения в высоковольтной сети состоит из трансформатора тока, имеющего магнитный зазор магнитопровода, конденсатора низковольтного плеча емкостного делителя напряжения, конденсатора высоковольтного плеча делителя напряжения, конденсатора для отбора мощности, блока питания, аналого-цифрового преобразователя преобразованного напряжения, аналого-цифрового преобразователя преобразованного тока, приемопередатчика напряжения, приемопередатчик тока, терминала обработки сигналов. Физически неинвазивное устройство для преобразования тока и напряжения в высоковольтной сети состоит из корпуса, внутри которого расположен трансформатор тока, имеющий магнитный зазор магнитопровода, конденсатор низковольтного плеча емкостного делителя напряжения, конденсатор для отбора мощности, блок питания, аналого-цифровые преобразователи, беспроводные приемопередатчики (передающая часть), и присоединенного к корпусу конденсатора высоковольтного плеча делителя напряжения и отдельно приемопередатчика (принимающая часть) с терминалом обработки сигналов. Раскрывается суть изменений известного устройства, в результате которых – устраняется разрыв провода с измеряемым током, не подготовка места для установки устройства, измерение тока и напряжения производится вне зависимости от протекающего тока. Технический результат, решаемый полезной моделью – создание неинвазивного устройства для дистанционного преобразования тока и напряжения в сети высокого напряжения, с возможностью быстрого монтажа и демонтажа, в том числе и без снятия напряжения с линии. 2 фиг.The utility model relates to high-voltage electric power industry and can be used for remote conversion of currents and voltages in high-voltage electric networks for their subsequent measurement. A non-invasive device for converting current and voltage in a high-voltage network consists of a current transformer with a magnetic gap of a magnetic circuit, a capacitor of a low-voltage arm of a capacitive voltage divider, a capacitor of a high-voltage arm of a voltage divider, a capacitor for power take-off, a power supply unit, an analog-to-digital converter of converted voltage, an analog digital converter of converted current, voltage transceiver, current transceiver, signal processing terminal. A physically non-invasive device for converting current and voltage in a high-voltage network consists of a case, inside which is a current transformer with a magnetic gap of the magnetic circuit, a capacitor for a low-voltage arm of a capacitive voltage divider, a capacitor for power take-off, a power supply, analog-to-digital converters, wireless transceivers (transmitting part), and connected to the case of the capacitor of the high-voltage arm of the voltage divider and separately a transceiver (receiving part) with a signal processing terminal. The essence of the changes in the known device is revealed, as a result of which - the wire break with the measured current is eliminated, the place is not prepared for the installation of the device, the current and voltage are measured regardless of the flowing current. The technical result solved by the utility model is the creation of a non-invasive device for remote conversion of current and voltage in a high-voltage network, with the possibility of quick installation and dismantling, including without removing the voltage from the line. 2 fig.
Description
Полезная модель относится к высоковольтной электроэнергетике и может быть использована для дистанционного точного преобразования токов и напряжений в высоковольтных электрических сетях для их последующего измерения.The utility model relates to high-voltage electric power industry and can be used for remote precise conversion of currents and voltages in high-voltage electric networks for their subsequent measurement.
Полезная модель относится к электрическому оборудованию высокого напряжения, и предназначено для масштабного преобразования электрических параметров до величин, пригодных для последующего измерения стандартными электроизмерительными приборами низкого напряжения.The utility model relates to high voltage electrical equipment, and is intended for large-scale conversion of electrical parameters to values suitable for subsequent measurement with standard low voltage electrical measuring instruments.
Электрическое оборудование, предназначенное для преобразования параметров электрических цепей в сетях высокого напряжения – это известные в настоящее время классические электромагнитные трансформаторы тока и напряжения, а также делители напряжения, катушки Роговского, датчики Холла, прочие преобразователи тока и напряжения, основанные на изменении поляризации светового потока, проходящего через определенное вещество, или основанные на иных принципах измерения, описаны в следующих источниках:Electrical equipment designed to convert the parameters of electrical circuits in high voltage networks are currently known classical electromagnetic current and voltage transformers, as well as voltage dividers, Rogowski coils, Hall sensors, other current and voltage converters based on a change in the polarization of the light flux, passing through a certain substance, or based on other measurement principles, are described in the following sources:
1. Барзилович В. М. Высоковольтные трансформаторы тока. Л.: «Госэнергоиздат», 1962 г.;1. Barzilovich VM High-voltage current transformers. L .: "Gosenergoizdat", 1962;
2. Бачурин Н. И. Трансформаторы тока. Л.: «Энергия», 1964 г.;2. Bachurin NI 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. Адоньев Н.М., Афанасьев В.В., Карпенко Л.Н. Оптико-электронный трансформатор высокого напряжения. // Электричество, 1969 г., №11;4. Adonyev N.M., Afanasyev V.V., Karpenko L.N. High voltage optoelectronic transformer. // Electricity, 1969, no. 11;
5. Афанасьев В.В., Зубков В.П., Крастина А.Д. Оптико-электронные трансформаторы тока. // Электричество, 1970 г., №7, стр.18-24.5. Afanasyev V.V., Zubkov V.P., Krastina A.D. Optoelectronic current transformers. // Electricity, 1970, No. 7, pp. 18-24.
6. Адоньев Н.М., Афанасьев В.В., Жалалис Л.В. Оптико-электронный трансформатор тока на 750 кВ с прямой модуляцией светового потока. // Электротехническая промышленность. Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы. 1972 г., №6 (15), стр.19, 20;6. Adonyev N.M., Afanasyev V.V., Zhalalis L.V. Opto-electronic current transformer for 750 kV with direct modulation of the luminous flux. // Electrical industry. High voltage devices, transformers, power capacitors. 1972, No. 6 (15), pages 19, 20;
7. Афанасьев В.В., Зубков В.П., Крастина А.Д. Оптические трансформаторы тока для систем сверхвысокого напряжения. // Электричество, 1975 г., №6, стр.21-30.7. Afanasyev V.V., Zubkov V.P., Krastina A.D. Optical current transformers for EHV systems. // Electricity, 1975, No. 6, pp. 21-30.
8. Вавин В. Н. Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи. 2-е изд. -М.: «Энергия», 1977 г.;8. Vavin VN Voltage transformers and their secondary circuits. 2nd ed. -M .: "Energy", 1977;
9. Афанасьев В.В, Адоньев Н.М, Кибель В.М. и др. Трансформаторы тока. 2-е изд., Л.: Энергоатомиздат, 1989 г., стр.343-380;9. Afanasyev V.V., Adonyev N.M., Kibel V.M. and other current transformers. 2nd ed., L .: Energoatomizdat, 1989, pp. 343-380;
10. Авторское свидетельство СССР на изобретение № 390457 «Устройство для измерения тока в высоковольтных цепях» с приоритетом от 13.04.1971 г.;10. USSR author's certificate for invention No. 390457 "Device for measuring current in high-voltage circuits" with a priority of 13.04.1971;
11. Авторское свидетельство СССР на изобретение № 646261 «Оптико-электронный трансформатор напряжения» с приоритетом от 10.10.1977 г.;11. USSR author's certificate for invention No. 646261 "Optoelectronic voltage transformer" with priority from 10.10.1977;
12. Патент Российской федерации на изобретение № 2346285 «Высоковольтное оптоэлектронное устройство для измерения тока», с приоритетом от 05.09.2007 г.;12. Patent of the Russian Federation for invention No. 2346285 "High-voltage optoelectronic device for measuring current", with priority from 05.09.2007;
13. Патент Российской федерации на изобретение № 2368906 «Высоковольтное цифровое устройство для измерения тока», с приоритетом от 05.09.2007 г.;13. Patent of the Russian Federation for invention No. 2368906 "High-voltage digital device for measuring current", with a priority of 05.09.2007;
14. Патент Российской федерации на изобретение № 2365922 «Оптико-электронный датчик тока», с приоритетом от 07.04.2008 г.;14. Patent of the Russian Federation for invention No. 2365922 "Optoelectronic current sensor", with priority from 07.04.2008;
15. Патент Российской Федерации на полезную модель №100284 «Устройство измерения и обработки электрических величин в цепях с полной гальванической развязкой», с приоритетом от 30.07.2010 г.;15. Patent of the Russian Federation for a useful model No. 100284 "Device for measuring and processing electrical quantities in circuits with complete galvanic isolation", with a priority of 30.07.2010;
16. Патент Российской Федерации на полезную модель № 2516034 «Устройство для измерения тока и напряжения в высоковольтной сети», с приоритетом от 08.10.2012 г.;16. Patent of the Russian Federation for a useful model No. 2516034 "Device for measuring current and voltage in a high-voltage network", with a priority of 08.10.2012;
17. Патент Российской федерации на изобретение № 2564124 «Комплекс дистанционного контроля токов и напряжений», с приоритетом от 04.09.2014 г.;17. Patent of the Russian Federation for invention No. 2564124 "Complex for remote monitoring of currents and voltages", with a priority of 04.09.2014;
18. Патент Российской Федерации на полезную модель № 2608335 «Оптико-электронный датчик тока и напряжения», с приоритетом от 29.04.2015 г.;18. Patent of the Russian Federation for a useful model No. 2608335 "Optoelectronic current and voltage sensor", with a priority of 29.04.2015;
19. Открытые технические данные измерительных преобразователей, серийно производимые АО «Профотек» (ссылка в сети интернет https://www.profotech.ru/products/index.php);19. Open technical data of measuring transducers, serially produced by JSC "Profotech" (link on the Internet https://www.profotech.ru/products/index.php);
20. Открытые технические данные измерительных преобразователей, серийно производимые, корпорацией Arteche (ссылка в сети интернет https://www.arteche.com/en/products/optical-current-transformer);20. Open technical data of measuring transducers, mass-produced, by Arteche Corporation (link on the Internet https://www.arteche.com/en/products/optical-current-transformer);
21. Серийно производимые компанией ООО «Ай-Тор», ссылка в сети интернет: http://i-tor.ru/index.php/o-produkte-i-tor/dlya-setej-35-kv/konstruktsiya-i-tor-35.21. Serially produced by I-Tor LLC, link on the Internet: http://i-tor.ru/index.php/o-produkte-i-tor/dlya-setej-35-kv/konstruktsiya-i -tor-35.
Все известные в настоящий момент классические электромагнитные устройства для масштабного преобразования параметров высоковольтной сети представляют собой стационарные устройства, устанавливаемые на подстанциях, на дополнительных опорах (источники 8, 9), или подвешиваемые на линиях электропередач (источник 21). Большинство известных устройств для точного преобразования тока требуют рассекать провод с током (источники 8, 9, 19-21) что влечет за собой дополнительные расходы на их установку. Большинство известных устройств требуют для передачи непосредственно преобразованных сигналов линию электрической связи (источники 8, 9), или линию оптической связи (источники 14 – 21) для передачи закодированной информации о преобразуемых величинах. Эти причины не позволяют установить устройства для измерения тока и напряжения в высоковольтную сеть без ее обесточивания, и быстро наладить преобразование параметров высоковольтной сети для их измерения.All currently known classical electromagnetic devices for large-scale transformation of high-voltage network parameters are stationary devices installed at substations, on additional supports (
Ближайшим аналогом патентуемой полезной модели является прототип по источнику 17. Данное устройство содержит содержащий управляющий терминал, связанный каналом передачи данных с группой регистраторов, каждый из которых содержит датчик тока в виде резисторного шунта, установленного в разрыв фазного провода высоковольтной сети, датчик напряжения в виде делителя напряжения, низкоомное плечо которого подключено к соответствующему резисторному шунту, а высокоомное - встроено в полый изолятор и заземлено, и модуль первичной обработки, в экранирующем корпусе которого, гальванически связанном с контролируемой точкой сети, размещены источник питания, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, сопряженные с датчиками тока и напряжения соответственно, блок управления, к которому подключены входы запуска и выходы аналого-цифровых преобразователей, при этом блок управления каждого регистратора снабжен датчиком точного времени, беспроводным приемопередатчиком, подключенным к указанному каналу передачи данных, и выполнен с возможностью одновременного запуска аналого-цифровых преобразователей, сопровождения метками точного времени измеренных цифровых значений тока и напряжения, хранения полученных данных и их передачи через беспроводный приемопередатчик, терминал выполнен с возможностью приема и совместной обработки данных, полученных от регистраторов, а комплекс - с возможностью смены режима работы регистраторов по командам управляющего терминала.The closest analogue of the patentable utility model is a prototype according to source 17. This device contains a control terminal connected by a data transmission channel with a group of recorders, each of which contains a current sensor in the form of a resistor shunt installed in the break of a phase wire of a high-voltage network, a voltage sensor in the form of a divider voltage, the low-resistance arm of which is connected to the corresponding resistor shunt, and the high-resistance one is built into the hollow insulator and grounded, and the primary processing module, in the shielding case of which, galvanically connected to the monitored point of the network, the power supply is located, the first and second analog-to-digital converters, coupled with current and voltage sensors, respectively, a control unit to which the start inputs and outputs of analog-to-digital converters are connected, while the control unit of each recorder is equipped with an accurate time sensor, a wireless transceiver connected to the specified channel data transmission, and is configured to simultaneously start analog-to-digital converters, accompanying the measured digital values of current and voltage with timestamps, storing the received data and transmitting it through a wireless transceiver, the terminal is configured to receive and jointly process data received from the recorders, and complex - with the ability to change the operating mode of the recorders by the commands of the control terminal.
Недостаток прототипа по источнику 17 является требование разрыва фазного провода для преобразования тока, наличие полого изолятора и соответственно, требование места для его установки, а также сложной структуры передачи данных, в частности, сопровождение данных о преобразованных величинах метками времени, хранение данных с метками времени до их передачи по радиоканалу. Кроме этого, питание всей электронной части, находящейся в близости от провода с высоким напряжением, осуществляется от протекающего тока, и при его пропадании будет невозможно преобразовать напряжение.The disadvantage of the prototype for source 17 is the requirement to break the phase wire for current conversion, the presence of a hollow insulator and, accordingly, the requirement for a place for its installation, as well as a complex data transfer structure, in particular, the maintenance of data on the converted values with time stamps, storage of data with time stamps up to their transmission over the radio channel. In addition, the power supply of the entire electronic part located in the vicinity of the high voltage wire is carried out from the flowing current, and if it is lost, it will be impossible to convert the voltage.
Задачу, которую решает полезная модель – устранить разрыв провода с измеряемым током, устранить подготовку места для установки устройства, обеспечивать постоянное измерение тока и напряжения вне зависимости от протекающего тока.The problem solved by the utility model is to eliminate the break in the wire with the measured current, to eliminate the preparation of the site for the installation of the device, to ensure constant measurement of current and voltage regardless of the current flowing.
Технический результат, решаемый полезной моделью – создание неинвазивного устройства для дистанционного точного преобразования тока и напряжения в сети высокого напряжения, с возможностью его быстрого монтажа и демонтажа, в том числе и без снятия напряжения с линии.The technical result solved by the utility model is the creation of a non-invasive device for remote accurate conversion of current and voltage in a high voltage network, with the possibility of its quick installation and dismantling, including without removing the voltage from the line.
Для достижения технического результата, исходный прототип выполняется с датчиком тока в виде трансформатора тока, имеющего магнитный зазор магнитопровода для свободного помещения в его окно провода высоковольтной сети, и имеющего стабильную нагрузку вторичной обмотки (для точного преобразования во всем диапазоне измеряемых токов). Для устранения зависимости работы устройства от проходящего тока, для измерения напряжения применяется не высокоомный делитель напряжения, а емкостной, который кроме непосредственного преобразования напряжения, выполняет также функцию питания всей электронной части, за счет увеличения тока через высоковольтное плечо. Для быстрого монтажа и демонтажа, в качестве высоковольтного плеча емкостного делителя применяется высоковольтный конденсатор с минимальным током (и соответственно, емкостью, весом, габаритами), но для при этом возникает технический конфликт – может возникнуть недостаточное энергообеспечение электронной части, находящееся около провода высокого потенциала, для чего в исходном прототипе устраняются блоки управления и датчики точного времени, имеющие большие энергозатраты ввиду избыточной обработки сигналов и хранения данных. Преобразованные ток (с помощью трансформатора тока с зазором) и напряжение (с помощью емкостного делителя напряжения) идентично прототипу будут через аналого-цифровые преобразователи и беспроводные приемопередатчики передаваться на терминал в режиме реального времени, и после восстановления и исправления сигналов – на комплекс обработки.To achieve the technical result, the original prototype is performed with a current sensor in the form of a current transformer, which has a magnetic gap of the magnetic circuit for free placement of the high-voltage network wire in its window, and has a stable load of the secondary winding (for accurate conversion in the entire range of measured currents). To eliminate the dependence of the operation of the device on the passing current, not a high-resistance voltage divider is used to measure the voltage, but a capacitive one, which, in addition to direct voltage conversion, also performs the function of powering the entire electronic part by increasing the current through the high-voltage arm. For quick installation and dismantling, a high-voltage capacitor with a minimum current (and, accordingly, capacity, weight, dimensions) is used as a high-voltage arm of a capacitive divider, but for this a technical conflict arises - insufficient power supply of the electronic part located near the high-potential wire may occur, for which, in the original prototype, control units and precise time sensors are eliminated, which have high energy consumption due to excessive signal processing and data storage. The converted current (using a current transformer with a gap) and voltage (using a capacitive voltage divider), identical to the prototype, will be transmitted through analog-to-digital converters and wireless transceivers to the terminal in real time, and, after restoration and correction of signals, to the processing complex.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фигуре 1 изображен эскиз неинвазивного устройства для дистанционного преобразования тока и напряжения в сети высокого напряжения. На фигуре цифрами обозначены:The utility model is illustrated by a drawing, where figure 1 shows a sketch of a non-invasive device for remote conversion of current and voltage in a high voltage network. In the figure, the numbers indicate:
1 – Провод или кабель высоковольтной сети, находящееся под высоким напряжением;1 - A wire or cable of a high-voltage network, which is under high voltage;
2 – Трансформатора тока, имеющего магнитный зазор магнитопровода;2 - a current transformer with a magnetic gap of the magnetic circuit;
3 – Конденсатор низковольтного плеча емкостного делителя напряжения;3 - Capacitor of the low-voltage arm of the capacitive voltage divider;
4 –Конденсатор высоковольтного плеча делителя напряжения (высоковольтный конденсатор);4 - Capacitor of the high-voltage arm of the voltage divider (high-voltage capacitor);
5 – Конденсатор для отбора мощности;5 - Condenser for power take-off;
6 – Блок питания;6 - Power supply unit;
7 - Аналого-цифровой преобразователь преобразованного напряжения;7 - Analog-to-digital converter of converted voltage;
8 - Аналого-цифровой преобразователь преобразованного тока;8 - Analog-to-digital converter of converted current;
9 – Приемопередатчик напряжения (передающая часть);9 - Voltage transceiver (transmitting part);
10 – Приемопередатчик тока (передающая часть);10 - current transceiver (transmitting part);
11 – Приемопередатчик (принимающая часть);11 - Transceiver (receiving part);
12 – Терминал обработки сигналов;12 - Signal processing terminal;
13 – Комплекс обработки сигналов.13 - Signal processing complex.
Патентуемое устройство работает следующим образом. При протекании измеряемого тока по проводу или кабелю 1 через трансформатор тока, имеющего магнитный зазор магнитопровода 2, в его вторичной обмотке возникает ток, пропорциональный первичному. Если такой трансформатор имеет строго определенную нагрузку, то возможно достичь очень точного преобразования тока, в том числе и по фазовой погрешности (произведенные исследования в источнике 9). Напряжение от высоковольтного провода подается на делитель напряжения, образованного конденсатором отбора мощности 5, конденсатором низковольтного плеча 3, конденсатором высоковольтного плеча 4. Для обеспечения точного преобразования напряжения и отбора необходимой мощности, необходимо, чтобы параметры конденсаторов, а также нагрузки конденсаторов были строго согласованы, что достигается правильным расчетом плеч делителя. Одним из главных параметров при расчете - минимальная емкость конденсатора высоковольтного плеча 4, для снижения его массы и габаритов. Преобразованные ток и напряжение, имеющие минимальные погрешности преобразования, как и в прототипе, подаются на аналого-цифровые преобразователи 8 (для преобразованного тока) и 9 (для преобразованного напряжения), но в отличие от прототипа, цифроаналоговые преобразователи работают в режиме реального времени, без присвоения меток времени и хранения данных. Цифровой код через беспроводной приемопередатчик тока 9 и беспроводной приемопередатчик напряжения 10, с приемной частью 11 передают сигнал на терминал 12. На терминале 12 происходит восстановление сигналов из цифровой формы в вид, необходимый для дальнейшего измерения или обработки, и передается в комплекс обработки сигналов 13. Восстановление сигналов в терминале производится с временным сдвигом, для обеспечения точности фазного преобразования тока и напряжения. Ввиду того, что у аналого-цифровых преобразователей и беспроводных приемопередатчиков временный сдвиг не изменяется от частоты и величины передаваемых сигналов, для сети высокого напряжения промышленной частоты достаточно будет ввести фазовую задержку, рассчитанную на основную частоту сети (расчеты и испытания по источнику 9). На Комплекс обработки сигналов 13 придут преобразованные сигналы тока и напряжения с минимальными погрешностями по величине и по фазе.The patented device works as follows. When the measured current flows through the wire or
Физическое построение патентуемого устройства изображено на фигуре 2, где цифрами обозначено: The physical structure of the patentable device is shown in figure 2, where the numbers indicate:
1 - Провод или кабель высоковольтной сети, находящейся под высоким напряжением;1 - Wire or cable of a high-voltage network under high voltage;
2 – Корпус, внутри которого расположен трансформатора тока, имеющего магнитный зазор магнитопровода, конденсатор низковольтного плеча емкостного делителя напряжения, конденсатор для отбора мощности, блок питания, аналого-цифровые преобразователи, беспроводные приемопередатчики (передающая часть);2 - the case, inside of which there is a current transformer having a magnetic gap of a magnetic circuit, a capacitor of a low-voltage arm of a capacitive voltage divider, a capacitor for power take-off, a power supply, analog-to-digital converters, wireless transceivers (transmitting part);
3 – Конденсатор высоковольтного плеча делителя напряжения (высоковольтный конденсатор), на фигуре 2 условно показано в виде набора нескольких последовательно соединенных конденсаторов;3 - Capacitor of the high-voltage arm of the voltage divider (high-voltage capacitor), figure 2 is conventionally shown as a set of several series-connected capacitors;
4 – Приемопередатчик (принимающая часть) с терминалом обработки сигналов.4 - Transceiver (receiving part) with a signal processing terminal.
В таком физическом построении устройство может быть надето на провод высокого напряжения с помощью высоковольтных штанг или летающего дрона на любом участке высоковольтной сети, заземление конденсатора высоковольтного плеча делителя напряжения может быть произведено на любой поверхности стандартными заземлителями, минимальный ток потребления от высокого потенциала (порядка 15-20 мА, расчеты в источнике 4) позволит снять устройство без образования дуги, а передача по беспроводной связи позволит обойтись без построения физических линий связи, а приемопередатчик (принимающая часть) с терминалом обработки сигналов может находиться на достаточном удалении от линии с измеряемым током и напряжением. Задача, решаемая полезной моделью, достигнута - устранен разрыва провода с измеряемым током, не требуется подготовка для установки устройства, постоянное измерение тока и напряжения вне зависимости от протекающего тока.In such a physical arrangement, the device can be put on a high-voltage wire using high-voltage rods or a flying drone on any part of the high-voltage network, the capacitor of the high-voltage arm of the voltage divider can be grounded on any surface with standard ground electrodes, the minimum current consumption from the high potential (about 15 20 mA, calculations in the source 4) will allow removing the device without arcing, and wireless transmission will make it possible to do without building physical communication lines, and the transceiver (receiving part) with the signal processing terminal can be located at a sufficient distance from the line with the measured current and voltage ... The problem solved by the utility model has been achieved - the wire break with the measured current has been eliminated, preparation for installing the device is not required, constant measurement of current and voltage regardless of the current flowing.
Технический результат, решаемый полезной моделью, достигнут – создано неинвазивное устройство для дистанционного преобразования тока и напряжения в сети высокого напряжения, с возможностью его быстрого монтажа и демонтажа, в том числе и без снятия напряжения с линии. The technical result solved by the utility model has been achieved - a non-invasive device has been created for remote conversion of current and voltage in a high-voltage network, with the possibility of its quick installation and dismantling, including without removing the voltage from the line.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020116680U RU198991U1 (en) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020116680U RU198991U1 (en) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU198991U1 true RU198991U1 (en) | 2020-08-06 |
Family
ID=71950312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020116680U RU198991U1 (en) | 2020-05-21 | 2020-05-21 | NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU198991U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775038C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" | Unmanned aerial vehicle designed for diagnostics, maintenance and repair of a high-voltage overhead power line, and a method for equalizing potentials when landing an unmanned aerial vehicle on an energized high-voltage overhead power line |
WO2023128795A1 (en) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" | Unmanned aerial vehicle for maintaining a high-voltage overhead power line |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4689752A (en) * | 1983-04-13 | 1987-08-25 | Niagara Mohawk Power Corporation | System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system |
RU2143165C1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-20 | Молочков Виктор Федорович | Device controlling electric power systems |
RU2346285C1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Арматурно-Изоляторный Завод" | High-voltage optoelectronic device for current measurement |
RU2564124C1 (en) * | 2014-09-04 | 2015-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Логотех" | Current and voltage remote control system |
RU2608335C2 (en) * | 2015-04-29 | 2017-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Optical-electronic current and voltage sensor |
-
2020
- 2020-05-21 RU RU2020116680U patent/RU198991U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4689752A (en) * | 1983-04-13 | 1987-08-25 | Niagara Mohawk Power Corporation | System and apparatus for monitoring and control of a bulk electric power delivery system |
RU2143165C1 (en) * | 1998-05-29 | 1999-12-20 | Молочков Виктор Федорович | Device controlling electric power systems |
RU2346285C1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-02-10 | Закрытое Акционерное Общество "Арматурно-Изоляторный Завод" | High-voltage optoelectronic device for current measurement |
RU2564124C1 (en) * | 2014-09-04 | 2015-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Логотех" | Current and voltage remote control system |
RU2608335C2 (en) * | 2015-04-29 | 2017-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Optical-electronic current and voltage sensor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RU 2346285 C1, 10.022009. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775038C1 (en) * | 2021-12-29 | 2022-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" | Unmanned aerial vehicle designed for diagnostics, maintenance and repair of a high-voltage overhead power line, and a method for equalizing potentials when landing an unmanned aerial vehicle on an energized high-voltage overhead power line |
WO2023128795A1 (en) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Лаборатория будущего" | Unmanned aerial vehicle for maintaining a high-voltage overhead power line |
RU220445U1 (en) * | 2023-06-29 | 2023-09-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерный центр "Энергосервис" | DIGITAL COMBINED CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU198991U1 (en) | NON-INVASIVE DEVICE FOR REMOTE CONVERSION OF CURRENT AND VOLTAGE IN A HIGH-VOLTAGE NETWORK | |
EP2807664B1 (en) | Combined transformer for power system | |
RU119120U1 (en) | DEVICE FOR VOLTAGE MEASUREMENT IN A HIGH VOLTAGE CIRCUIT WITH REMOTE INFORMATION TRANSMISSION | |
RU2578726C1 (en) | Method of determining phase voltage, surface resistance and leak current for linear suspended insulator of overhead transmission line and device therefor | |
RU2346285C1 (en) | High-voltage optoelectronic device for current measurement | |
CN101285853A (en) | Wide band high voltage intelligent electric resistance partial pressure type voltage sensor | |
RU174357U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
RU196893U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
EP1624312B1 (en) | Electronic measurement transformer for combined current and voltage measurements. | |
Saitoh et al. | Electronic instrument transformers for integrated substation systems | |
Djokic et al. | An optically isolated hybrid two-stage current transformer for measurements at high voltage | |
RU2143165C1 (en) | Device controlling electric power systems | |
RU2564124C1 (en) | Current and voltage remote control system | |
CN208607282U (en) | A kind of electric distribution network overhead wire operation impedance synchronous measuring apparatus | |
RU174411U1 (en) | DIGITAL CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
RU166063U1 (en) | DEVICE FOR CURRENT AND VOLTAGE MEASUREMENTS IN A HIGH VOLTAGE NETWORK | |
RU2439590C1 (en) | Real-time measurement device for operative current control in high-voltage power networks | |
RU2648020C1 (en) | Device for measuring ac voltage and voltage with galvanic distribution | |
RU2408891C2 (en) | Device for measuring alternating current in high-voltage circuit, alternating current measuring method | |
RU152974U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
RU150386U1 (en) | HIGH VOLTAGE DIGITAL CURRENT MEASUREMENT DEVICE | |
CN203225140U (en) | Compact 10kV voltage monitoring insulator | |
RU182715U1 (en) | COMBINED CURRENT AND VOLTAGE TRANSFORMER | |
RU2381585C1 (en) | Capacitative power supply | |
RU2482502C1 (en) | Device to measure current in high-voltage circuit with remote data transfer |