178797. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nagyfeszültségen lévő szerkezeteknél paraméterek mérésére
3 178797 4 kai úton történik a jelátvitel az 1 939 912 sz. NSZK közzétételi leírás szerinti megoldásban is, amelyet szintén nagyfeszültségen történő árammérésre dolgoztak ki. Az áram mérése digitális úton történik, és a digitális jellel elektrooptikai vagy magnetooptikai polarizátort vezérelnek, amely egy poláros fénysugarat szaggat. A megoldás hátránya, hogy költséges eszközöket igényel, mint lézer, polárszűrők, Kerrvagy Faraday-cella. A találmány szerinti megoldás kidolgozásakor célunk volt, hogy egyrészt a nagyfeszültségű részen elhelyezett mérőérzékelő és mérőátalakító egységek minél kevesebb villamos energiát fogyasszanak, és így a számukra rendszeresített telep élettartalma nagy legyen, másrészt a nagyfeszültségű részről a kisfeszültségű részre történő jelátvitel kellő mérési pontosságot biztosítson. A találmány tehát berendezés nagyfeszültségen lévő szerkezeteknél paraméterek mérésére, amely berendezésnek a nagyfeszültségű részen a mérendő paraméterrel arányos villamos jelet előállító mérőérzékelője, a villamos jelnek megfelelő impulzusokat előállító mérőátalakítója, az impulzusoknak megfelelő fényimpulzusokat képező első optikai adója, és a fényimpulzusokat villamosán szigetelt módon továbbító első száloptikája van, amely mérőátalakító, optikai adó és adott esetben mérőérzékelő a nagyfeszültségű részen elhelyezett saját teleppel van ellátva, továbbá a nagyfeszültségű résztől villamosán szigetelt kisfeszültségű részen az első száloptikához csatlakozó első optikai vevője és ehhez csatlakoztatott jelvisszaállító áramköre van. A berendezést az jellemzi, hogy a mérőátalakító a villamos jelnek megfelelő impulzusszélesség-modulált jelet előállító impulzusgenerátort és ehhez csatlakoztatott. az impulzusszélesség-modulált jel fel- és lefutó éleire azonos polaritású impulzusokat képező impulzusformáló áramkört tartalmaz, továbbá a nagyfeszültségű részen lévő telep be- és kikapcsolását biztosító telepkapcsolóval van ellátva, amely telepkapcsoló második optikai vevőn, második száloptikán és második optikai adón keresztül a kisfeszültségű részen lévő tápfeszültség kapcsolóhoz van csatlakoztatva. A jelátvitelnek a találmány szerinti módja, azaz az impulzusszélesség-modulált jel fel- és lefutó éleinek megfelelő rövid impulzusok optikai átvitele, és a telepnek száloptikán keresztül történő be- és kikapcsolási lehetősége együtt igen kis villamos fogyasztást eredményeznek. A telep így csupán a tényleges mérés idejére van bekapcsolva, és a nagyfeszültségű rész villamos fogyasztásának jelentős részét kitevő optikai adó a rövid impulzusok folytán igen kevés energiát igényel. A találmány szerinti impulzus jelátvitel további előnye, amint azt a leírásban alább részletesen kifejtjük, hogy a jelátvitel s ezzel a mérés pontossága növelhető. A találmány egy előnyös kiviteli alakjának a fêlés lefutó élekre egymástól eltérő időtartamú impulzusokat előállító impulzusformáló áramköre és a kétféle időtartamú impulzusokból impulzusszélesség-modulált jelet előállító jelvisszaállító áramköre van. Ezzel a kisfeszültségű részen a vett impulzussorból akkor is helyesen állítható vissza az impulzusszéles7 ség-modulált jel, ha időnként zavaró jelek lépnek fel, ami éppen nagyfeszültségű berendezések mérésekor alig elkerülhető. A találmány szerinti berendezés mérőérzékelője célszerűen nyomás, mechanikai feszültség, erő, hőmérséklet, áram vagy villamos feszültség mérésére van kialakítva. Egy további kivitelben a kisfeszültségű részen a jelvisszaállító áramkörhöz mérőkábelen keresztül jelformáló áramkör van csatlakoztatva, amely jelformáló áramkörhöz regisztrálókészülék van kapcsolva, és a jelformáló áramkörhöz nyomógombbal működtethető hitelesítő áramkör van csatlakoztatva. Ezzel az elrendezéssel a jelvisszaállító áramkör a nagyfeszültségű rész közelében, pl. attól l-2m-re helyezhető el, hogy ne kelljen túl hosszú száloptikákat alkalmazni, és a jelvisszaállító áramkörhöz a regisztrálókészülék hosszabb, pl. 50—100 m-es árnyékolt mérőkábellel csatlakozhat. A találmányt a továbbiakban egy előnyös kiviteli alak kapcsán a rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti berendezés kiviteli alakjának tömbvázlatát szemlélteti, a 2. a) és 2.b) ábrák pedig a találmány szerinti berendezésben alkalmazott impulzus-átvitelt szemléltető idődiagramokat mutatnak. Az 1. ábrán láthatóan a berendezés három fő egységből áll: M mérőadóból, V optoelektronikus csatolóegységből és a villamos D illesztőegységből és R regisztrálókészülékből álló harmadik egységből. Az M mérőadó alkotja a berendezés nagyfeszültségű részét, amely villamosán szigetelő 8 és 9 száloptikával kapcsolódik a berendezés kisfeszültségű részéhez, amely a V csatolóegységből, a D illesztőegységből és az R regisztrálókészülékből áll. Az M mérőadó 1 mérőérzékelője a szemléltetett berendezésben nyomásmérő cella falára ragasztott nyúlásmérőhíd, de lehet hőelem, vagy egyéb, villamos feszültséget képező érzékelő. Az 1 mérőérzékelő jelét 2 differenciálerősítő erősíti, amely utóbbi negatív visszacsatolásának változtatásával állítható az M mérőadó méréshatára. A 2 differenciálerősítő kimenőjele 3 impulzusgenerátort vezérel. A 3 impulzusgenerátor kimenetén a mért jellel arányos kitöltési tényezőjű impulzussor képződik, ebből az impulzusszélesség-modulált jelből 5 aluláteresztő szűrőn keresztül visszacsatoló jelet juttatunk vissza a 2 differenciálerősítő bemenetére. Az impulzusszélesség-modulált jel kitöltési tényezője így a mért jellel nagy pontossággal arányos lesz. A vezérelhető 3 impulzusgenerátor önmagában ismert kialakítású lehet, pl. alkalmazható az 1 562 321 sz. NSZK közzétételi leírásban közölt megoldás. Amennyiben a 3 impulzusgenerátor kimenő jelét továbbítanánk a 8 száloptikán fényimpulzusok formájában, a 6 optikai adó és a 10 optikai vevő optikai elemeinek fel- és felfutási idejének különbözőségéből adódó hiba nagy lenne. Ezt szemlélteti a 2.a) ábra, ahol 24 görbe mutatja az átviendő szélességmodulált impulzust, 25 görbe pedig a 10 optikai vevő fototranzisztora által kiadott jelet. A 10 optikai vevőben a fototranzisztorhoz kapcsolódó komparátor komparálási szintjét szaggatott vonal jelzi. Látható, hogy a 10 optikai 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
