176262. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés nagyerősségű egyenáram mérésére
3 176262 4 kis hőmérsékleti együtthatójú huzalból van, és/vagy a mérőműszer a környezeti hőmérséklet változásoktól védve van elhelyezve. A továbbiakban a találmány tárgyát példa és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon a mérési elrendezés látható. A találmány szerint két jó villamos érintkezést biztosító 2 csatlakozó az 1 vezetősínbe van csavarozva, amelynek áramát mérni kell. A csatlakozási helyen az 1 vezetősínben az áramsűrűség egyenletességét a 3 kiegyenlítő rudak biztosítják, amelyek ugyanabból a fémből készülnek, mint az 1 vezetősín, és jó villamos érintkezést biztosítanak. Az 1 vezetősín 4 szakasza, amely a 3 kiegyenlítő rudak között helyezkedik el, söntként viselkedik. A 2 csatlakozók között félúton egy ellenállás van elhelyezve a 4 szakaszon. Ez egy járulékos 5 kiegyenlítő ellenállás, amely úgy van a söntön elhelyezve, hogy jó legyen azzal a termikus kapcsolat, és egyidejűleg villamos szempontból el legyen szigetelve attól. Az 5 kiegyenlítő ellenállás a sönt anyagától különböző fémből készült, mégpedig olyan fémből, amelynek nagyobb a hőmérsékleti együtthatója, mint a sönt anyagának. Az 5 kiegyenlítő ellenállás és a sönt mechanikus illetve termikus kapcsolatát egy hő-, és villamos szigetelő anyagból készült 6 lemez, ugyanolyan anyagból készült 7 lemezek és 8 csavarok biztosítják. A villamos 9 csatlakozók a 6 lemezen vannak rögzítve. A 9 csatlakozókhoz van kapcsolva az 5 kiegyenlítő ellenállás a 10 vezeték segítségével, a 2 csatlakozók a 11 vezetékek segítségével, a kiloamperekben kalibrált elektromechanikus 12 mérőműszer (milliampermérő) pedig a 13 vezetékek segítségével. Nagyobb áramerősségek esetén a sönt két vagy több egyenlő keresztmetszetű és párhuzamosan kapcsolt vezetősínből is képezhető. Ebben az esetben a vezetősínek árameloszlásának kiegyenlítésére szolgáló szerkezet pl. két csavarból és távtartó tárcsákból áll, amelyek azonos anyagból készülnek, mint a vezetősínek, és mechanikusan rögzítik azokat, valamint egyidejűleg csatlakozóként is szolgálnak. A találmány szerinti mérési elrendezésnek a következő építési, szerelési és működési feltételeket kell teljesítenie:- a söntként működő vezetősín (sínek) rézből, alumíniumból, alumínium-magnézium ötvözetből állnak,- a találmány szerint a sönt két változatban alkalmazható: az egyrészes változatnál két csatlakozót alkalmazunk a vezetősínen, amelyekre a mérőkészülék vezetéke csatlakozik, a másik, leszerelhető változatánál pedig a csatlakozókon kívül a sönt meg van hosszabbítva két csatlakozó résszel a vezetősíneken,- a söntként működő vezetősín hőmérsékletének a terheléstől és a környezeti hőmérséklettől függően a -50 °C -+110 °C-ig terjedő tartományon belül kell maradnia: ilyen feltételek mellett a második előírás, valamint az ellenállás hőmérsékletének kiegyenlítésére vonatkozó előírások elhanyagolhatók, — a mérőműszer járulékos kiegyenlítő ellenállásának a vezetősínétől eltérő hőmérsékleti együtthatóval kell rendelkeznie, mégpedig nagyobbnak kell lennie annál, a lehető legnagyobbnak, mivel nagy hőmérsékleti együtthatójú anyagból készült kiegyenlítő ellenállás alkalmazása esetén rövid sönt keletkezik, bizonyos alkalmazásoknál, pl. villamos mozdonyoknál, ez nemcsak előnyös, hanem szükséges is, — a kiegyenlítő ellenállást a vezetősínnel szoros termikus kapcsolatban kell elhelyezni, így a kiegyenlítő ellenállás hőmérséklete minden pillanatban egyenlő a vezetősín hőmérsékletével, függetlenül a mért áram pillanatnyi értékétől és a sönt állandó vagy változó üzemi feltételeitől, — a kijelző és/vagy regisztráló mérőműszereknek olyannak kell lennie, hogy névleges feszültsége a mozgórész csatlakozóin minimális legyen, mivel a vezetősínen kialakított csatlakozók közötti távolság arányos ezzel a névleges feszültséggel, — a kijelző és/vagy regisztráló mérőműszert olyan helyen kell elhelyezni, ahol nincs kitéve nagy hőmérsékletváltozásoknak, mivel a rendszeres mérési hiba arányos a mérőműszer környezeti hőmérsékletének a referencia hőmérséklettől való eltérésével, ha a mérőműszer ellenállása állandó volna, pl. a mozgórész nulla hőmérsékleti együtthatójú fémből készült vezetékéből volna tekercselve, tovább javulna a találmány szerinti elrendezéssel elérhető mérési pontosság. A leírt mérési elrendezés paramétereinek számításához a következő jelöléseket vezetjük be: Ra — a mérőműszer ellenállása járulékos ellenállás nélkül +20 °C-os referencia hőmérsékleten (Í2), la — a mérőműszer névleges árama (A), Ua — a mérőműszer névleges feszültsége +20 °C-on (V), «a — a mérőműszer mozgórésze ellenállásának hőmérsékleti együtthatója, amely közelítőleg egyenlő aCu (°C_1) hőmérsékleti együtthatóval, Rs — a sönt ellenállása +20 °C-on («), Is — a sönt névleges árama (A), ss — a sönt maximális áramsűrűsége (A)mm2), Ss — a sönt keresztmetszete (mm2), <?s — a sönt anyagának fajlagos ellenállása (Í2 mm2 /m), L* — a leszerelhető sönt teljes hossza (m), Ds — a csatlakozók közötti távolság a söntön (m), us — feszültségesés a söntön névleges áramnál, +20 ®C környezeti hőmérsékleten (V), “s — a sönt anyagának hőmérsékleti együtthatója (aCu, aA1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
