193321. lajstromszámú szabadalom • Lineáris átvitelű áramváltóként használható mágneses feszültségmérő jeladó
1 2 esetén is kiemelkedően nagy pontosságú árammérést tes/ lehetővé a találmány szerinti jeladó. Áramváltóként alkalmazható tehát az ii mérendő áram felharmonikusainak viszonylag pontos mérése is. F.zen előnyös tulajdonság a találmány szerinti jeladó azon sajátosságából adódik, hogy az u> körfrekvencia változásával az íij indukált feszültség egyenes arányban nő, ugyanakkor az uJu arány fordítottan változik. Zavarólag csupán tou értékének változása hat, de ez elsősorban a jeladó szöghibájában jelentkezik, Egy áramintegráló típusú jeladóként alkalmazott gyakorlati megoldásra mutatunk be méretezési példát. A példabeli áramjeladó mérendő áramának névleges értéke li = 1000 A, névleges frekvenciája 50 Hz. Az áramjeladó legyen rúdjeladó (Nt 1), azaz az it mérendő áram két koaxiálisán egymásba helyezett és villamosán sorbakapcsolt T mérőtekercset egyszer fogja át. A T mérőtekercsek gyűrűalakú téglalapkeresztmetszetű magra 10 rétegben egyenletes sűrűséggel feltekercselt manganin huzalból készültek. A nagyobbik (külső) tekercs közepes magátmérője 320 mm, magkeresztmetszete 24,8 x 99,8 mm, a kisebbik (belső) tekercsé 264 mm, illetve 19,8 x 99,8 mm. Az egymásba helyezett tekercsek külső átmérője 350 mm, belső átmérője 239 mm. A mérőtekercsek együttes tömeg (a mag tömege nélkül): 4,82 kg. A sorbakapcsolt mérőtekercsekre vonatkozó számított értékek; R = 295,56 kí2, wL = 3,122 kíi és U. = 81,687 V. A Kj és K2 kapcsokra csatlakozó áramköri elemek értékei: 1--------- 2409,8 H 60 C C = 1,3209 fi F és r = 1,0 MSI Névleges frekvencia (50 Hz) esetén az áramjeladó nulla szüghibával és áttételi hibával működik, és kimenetén Uq = 0,666 V feszültséget szolgáltat Ii = 1000 A mérése esetén, A névleges értéktől eltérő frekvenciájú áramok mérésekor az 1. táblázat szerinti áttételi és szöghibák adódnak. 1. táblázat frekvencia (Hz) áttételi hiba (%) szöghiba (crad) 49 6.W6 0,0211 150 0,274 2,111 250 0,994 4,222 350 2,159 6,328 450 4,398 9,362 Megjegyezzük, hogy az I. táblázatban szereplő, a 9. felharmonikusra vonatkozó legnagyobb szöghiba, az alapharmonikushoz képest csupán 1,04 crad. A találmány szerinti áramjeladó előnyös tulajdonságai önintegráló, differenciáló és feszültségintegráló típusú jeladóként való használatánál egyaránt kitűnnek. A mágneses feszültségmérésen alapuló eddigi jeladókkal összehasonlítva lényegesen kisebb tekercsméretek mellett pontosabb mérést tesz lehetővé á találmány szerinti megoldás. Különösen a mérendő árammal fázisban levő jelet adó áramintegráló típusú jeladó újszerűsége szembetűnő, mivel a mágneses fes/.ültségmérő jelének tisztán passzív elemekkel való integrálását hagyományos áramváltóktól elvárt pontossággal gyakorlatilag realizálható tekercsméretek mellett eddig nem sikerült megvalósítani. Amint a bemutatott példák is mutatják a találmány szerinti mágneses feszültségmérésen alapuló jeladók minden tekintetben kielégítik a hagyományos (vasmagos) áramváltók szabványos követelményeit, Át vitelük az ii mérendő árain tekintetében lineáris, és gyakorlatilag igen széles tartományban használható. Mérési és védelmi célra egyetlen kimenetűek - eltérően a hagyományos áramváltóktól, ahol külön mérő- és relémagra van szükség. Az áramjeladóval áram időfüggvénye és annak idő szerinti deriváltja (speciális védelmi célokra) egyidejűleg is érzékelhető. A találmány szerinti jeladó kimenete feszültséggenerátor jellegű, szemben a hagyományos áramváltók áramgenerátoros jellegű kimenetével. A feszültséggenerátoros jellegű kimenet előnye, hogy a korszerű digitális mérőműszerek és elektronikus védelmi relék bemenetéhez előnyösebben illeszthető. A vezeték szakadása nem jelent veszélyforrást és a nagyobb távolságra való jelvezetés sem jelent problémát, minta hagyományos áramváltók esetében. A találmány szerinti áramjeladó gyakorlatilag nem jelent terhelést. A hőmérséklettől gyakorlatilag független tekercsellenállás szélsőséges üzemi és környezeti hőmérséklettartományban való használhatóságukat teszi lehetővé. Gyártásuk viszonylag egyszerű, a hagyományos áramváltóknál kisebb költségráfordítást igényel, és tömegük kisebb. Szabadalmi igénypontok 1. Lineáris átvitelű áramváltóként (íasználható mágneses feszültségmérő jeladó, amely a mérendő áramot egyszer vagy többször átfogó folytonos gyűrűformájú (2. ábra) vagy egyenes szakaszokból összetett gyűrűszerűén záródó (3. ábra), egy vagy több koaxiális elrendezésű, egy- vagy többrétegű tekercseléssel készült mágneses feszültségmérő mérőtekercsből áll, továbbá a niérőtekercs(ek) két kivezető kapcsára sorbakötött mérőellenállás és kondenzátor csatlakozik, amely kondenzátorral (C) veszteségi ellenállás kapcsolódik párhuzamosan (4, ábra), azzal jellemezve, hogy a mérőtekercs(ek) (T) 910, íí-nél nagyobb fajlagos ellenállású, 0... ± 2.10'3 K'1 hőfoktényezőjű anyagból készülnek. 2. Lineáris átvitelű áramváltóként használható mágneses feszültségmérő jeladó, amely a mérendő áramot egyszer vagy többször átfogó folytonos gyűrűformájú (2. ábra) vagy egyenes szakaszokból összetett gyűrűszerűén záródó (3. ábra), egy vagy több koaxiális elrendezésű, egy- vagy többrétegű tekercseléssel készült mágneses feszültségmérő mérőtekercsből áll, továbbá a mérőtekercs(ek) két kivezető kapcsára csatlakozó mérőellenállásból, azzal jellemezve, hogy a mérőtekercs(ek) (T) 9 10 , Sím-nél nagyobb fajlagos ellenállású, 0...±2.10'3 K'1 hőfoktényezőjű anyagból készülnek. 3. Linerási átvitelű áramváltóként használható mágneses feszültségmérő jeladó, amely a mérendő áramot egyszer vagy többször átfogó folytonos gyűrűformájú (2. ábra) vagy egyenes szakaszokból összetett, gyűrűszerűén záródó, (3. ábra) egy vagy több koaxiális elrendezésű, egy- vagy többrétegű tekercseléssel készült mágneses feszültmérő mérőtekercsből 103,321 5 10 15 20 25 30 35 40 45 60 55 60 5
