146697. lajstromszámú szabadalom • Áram vagy feszültséghányados érzékelő berendezés indukciós mérőművel és keverő elemekkel
Megjelent: 1960. május 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.697. SZÁM 21. e. 1—13. OSZTÁLY - MU-108. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Áram- vagy feszültséghányados érzékelő berendezés indukciós mérőművel és keverő elemekkel Műszeripari Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Horváth János oki. villamosmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. szeptember 12. Hálózatvédelmi reléknél gyakran szükséges váltakozó áramok, vagy feszültségek abszolútértékének összehasonlítása. Ha az áramerősségek, vagy feszültségek abszolútértékeinek hányadosa egy bizonyos értéket, ún. küszöbértéket meghalad, a relé jelzést ad, működteti érintkezőjét, áramkört nyit, vagy zár. Legtöbb esetben előnyös, ha a hányadosérzékelés az áramerősség — vagy feszültség — abszolútértékónek függvénye, pl. a szóban forgó berendezés kis áramerősségeknél a hányados nagyobb értéke esetén jelez, míg egy bizonyos áramerősségen túl a berendezés egy bizonyos, előre meghatározott hányadosérték esetén jelez, előírt pontossági határokon belül. A hányadosérzékelést leggyakrabban mechanikus úton valósítják meg úgy, hogy az érzékelendő hányados számlálójában és nevezőjében levő mennyiségeket villamos és mágneses szempontból egymástól független mérőrendszerbe vezetik, és a mérőrendszerek mozgó alkatrészeit mechanikusan kapcsolják. Szokásos még villamos vagy mágneses úton történő hányadosérzékelés is. A találmány olyan berendezés, amely áramerősségek hányadosának érzékelésére két áramváltót és egy indukciós mérőrendszert tartalmaz. A csatolt rajzok a találmány tárgyának egyes — példaképpeni — kiviteli alakjait tüntetik fel. Az 1. ábrán két áramerősség abszolútértékének hányadosát érzékelő jelzőberendezés példaképpeni kiviteli alakja látható. Az 1 és 2 áramváltók, melyek egymással teljesen azonosak, három-három tekerccsel vannak ellátva. Az érzékelendő hányados számlálójában szereplő Ia áram az 1 áramváltó 3 tekercsében és a vele összekötött 2 áramváltón elhelyezett 4 tekercsben folyik. Az érzékelendő hányados nevezőjében szereplő Ij> áram az 1 áramváltó 5 tekercsében és a vele összekapcsolt 2 áramváltón elhelyezett 6 tekercsben folyik. A kapcsolás úgy van megvalósítva, hogy az 1 áramváltó 7 tekercsében az la és lb áramok vektoriális összege, a 2 áramváltó 8 tekercsében ugyanezen áramok vektoriális különbsége képződik. Az L összegáram az 1 áramváltó 7 tekercséből a 9 indukciós mérőrendszer 10 tekercsébe jut, míg az I2 különbség-áram a 2 áramváltó 8 tekercséből az indukciós mérőrendszer 11 - tekercsrendszerébe folyik. Az indukciós mérőrendszer példaképpeni kiviteli alakja az ábrán egy négypólusos forgódobos mérőrendszer. A mérőrendszernek két póluspárja van, melyek egyikén a 10 és 12 tekercsek, a másikon pedig a 11 tekercs van elhelyezve. A 12 tekercsrendszer a hozzácsatlakozó C kondenzátorral és R ellenállással biztosítja azt, hogy az indukciós mérőrendszer forgódobjának nyomatéka az L !•> cos (pi2 kifejezéssel legyen arányos, vagyis abban az esetben, ha az íj és I2 áramvektorok fázisszöge 0, a mérőrendszer nyomatéka — adott áramerősségek esetén — maximális, és a forgódobbal működtetett reléérintkezők zárásának irányában hat, míg 90° fázisszög esetén a nyomaték értéke 0. Abban az esetben, ha a fázisszög 180°, a nyomaték ellenkező értelmű és maximális értékű, tehát az érintkezők zárásával ellenkező irányban hat. Más szóval, ha 9912 hegyesszög, a vázlatosan feltüntetett 13 érintkezők zárnak, ha tompaszög, akkor nyitott állapotban vannak, 90°-nál van a határhelyzet, amikor az érintkezők éppen a zárás határán vannak. A 2. ábra szemlélteti a viszonyokat áramerősség érzékelés esetén. Az ábrán látható Ia és I& áramok fázisszöge — az egyszerűség kedvéért — 90°, abszolútértékük egyenlő, így hányadosuk = 1. Legyen a mérőberendezés áramváltóin levő tekercsek menetszáma egymás között egyenlő; ebben az esetben a mérőberendezés akkor ad jelzést, ha a hányados értéke = 1. Az 1 áramváltó 7 tekercsében és a hozzá csatlakozó indukciós mérőrendszer 10 tekercs rendszerében az L = Ia -f- It,
