178797. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nagyfeszültségen lévő szerkezeteknél paraméterek mérésére
5 178797 6 vevő által kiadott jel felfutó éle tr felfutási késleltetéssel, lefutó éle pedig tf lefutási késleltetéssel követi az átviendő impulzust, és eme késleltetések nem egyenlő nagyságúak. így a kapott impulzus To’ időtartama nem egyezik meg az átviendő impulzus To időtartamával, és ráadásul ez az eltérés a hőmérséklet függvényében változhat is. Eme hiba kiküszöbölése érdekében az impulzusszélesség-modulált jel fel- és lefutó éleinél 4 impulzusformáló áramkör azonos polaritású rövid impulzusokat állít elő, amelyek a 6 optikai adót vezérlik. A 2 differenciálerősítő, a 3 impulzusgenerátor és a 4 impulzusformáló áramkör együtt az 1 mérőérzékelő után kapcsolt mérőátalakítót alkotnak. Az ily módon előállított fényimpulzus sorra kapott jelek felfutó élei közel egyenlő tr felfutási késleltetéssel követik az átvitt jelek felfutó éleit, ez csupán csekély időbeli eltolódást okoz, amely méréstechnikailag lényegtelen. Ezt szemlélteti a 2.b) ábra, ahol 26 görbe mutatja az átviendő rövid impulzusokat, 27 görbe a 10 optikai vevő fototranzisztora által kiadott jelet, és 28 görbe a fototranzisztort követő komparátor kimenő jelét, amely a 10 optikai vevő kimenő jelét képezi. Látható, hogy a kimenő jel két felfutó éle közötti To” időtartam jó közelítéssel megegyezik a megfelelő két rövid impulzus felfutó élei közötti To időtartammal. Ennél a megoldásnál az az előny is adódik, hogy az optoelektronikai elemek, a fénykibocsátó dióda és a fényérzékeny tranzisztor, a rövid impulzusok alatt nem kerülnek telítésbe, a rövid impulzus vége után gyorsan alaphelyzetbe térnek vissza, így a következő rövid impulzus már nyugalmi állapotban találja őket. így az egyébként szükségesnél lassúbb optoelektronikai elemek alkalmazhatók. Az impulzusszélesség-modulált jel zavarbiztos polaritáshelyes visszaállítása érdekében a 3 impulzusgenerátor jeleinek fel- és lefutó éleire a 4 impulzusformáló áramkör eltérő hosszúságú impulzusokat ad ki. Ez látható a 2.b) ábrán is, ahol a 26 görbe első impulzusánál hosszabb a második impulzus. A 10 optikai kimenetén a 4 impulzusformáló egység kimenőjelének megfelelő feszültségimpulzussor áll elő. A 11 jelvisszaállító áramkör ebből a jelből állítja vissza a 3 impulzusgenerátor kimenő jelével megegyező impulzusszélesség-modulált jelet, amelynek középértéke az 1 mérőérzékelő kimenő jelével arányos. Azáltal, hogy a 11 jel visszaállító áramkör felismeri a 10 optikai kimenetén megjelenő impulzusok eltérő szélességét, az eredeti impulzusszélesség-modulált jelet helyes polaritással állítja vissza, így kizárt, hogy valamilyen zavarjel hatására a jel negáltját képezze. A visszaállított impulzusszélesség-modulált jel árnyékolt 13 mérőkábel egyik erén keresztül jut el a villamos D illesztőegység 14 jelformáló áramkörébe. Az utóbbi kimenetén a mérendő jellel arányos analóg villamos jel áll elő. amelyet az R regisztrálókészülék rögzít. A 15 hitelesítő áramkör megfelelő 19 vagy 20 nyomógomb működtetésére a beállított méréshatárhoz, vagy nulla bemenő jelhez tartozó kitöltési tényezőjű impulzussort képez és kapcsol a 14 jelformáló áramkör bemenetére, ezáltal lehetővé teszi az oszcillogram egyszerű hitelesítését. Amennyiben az R regisztrálókészülék elektromechanikus elven működik (hurkos oszcillográf vagy mutatós műszer), a 14 jelformáló áramkörre nincs is szükség, mivel az elektromechanikus mérő önmagában alkalmas arra, hogy nagy pontossággal képezze az impulzusszélesség-modulált jel középértékét. Természetesen alkalmazható az ábrázolttól eltérő digitális jelrögzítés is. Az M mérőadó telepes táplálású. Tekintettel arra, hogy egy felszerelt, rendszerint nagy magasságban elhelyezkedő M mérőadóban a 18 telep cseréje meglehetősen körülményes, a 18 telepet elektrooptikai úton való távműködtetéssel csak rövid időre, a mérés időtartamára kapcsoljuk be, így a 18 telep élettartama nagymértékben megnő. A 18 telep bekapcsolása 17 kapcsolóval történik, amely célszerűen félvezetős 17 kapcsolót 7 optikai vevő vezérli a 9 száloptikán át a 12 optikai adótól kapott jelre. A 12 optikai adó vezérlő jele a 13 mérőkábel másik erén 21 tápforrástól érkezik 16 tápfeszültség kapcsoló bekapcsolt állapotában. Látható, hogy a 21 tápforrás egyik sarka a berendezés kisfeszültségű részének 22 referenciapontjára, célszerűen a földpontra van kötve, és ez a pont képezi a 13 mérőkábel árnyékolásán át a V csatolóegység referenciapontját is. A nagyfeszültségű rész, az M mérőadó 23 referenciapontja a 22 referenciaponthoz képest lebegő. A találmány szerinti berendezésben alkalmazott jelátviteli mód, amelyet a 2.b) ábrán szemléltettünk, az M mérőadó 18 telepének további takarékos használatát is eredményezi. A 18 telep terhelései közül a 6 optikai adó igen jelentős, a benne lévő fénykibocsátó dióda miatt. Látható a 2.b) ábrán, hogy a fénykibocsátó diódát csak a rövid impulzusok idejére kell bekapcsolni, szemben a 2.a) ábra szerinti megoldással, ahol az az egész szélességmodulált impulzus hossza alatt be lenne kapcsolva. A találmány szerint megvalósított berendezéssel lehetővé válik elvileg tetszőlegesen nagy feszültségre helyezett, villamos kimenő jelet képező és a rendszerhez megfelelően illesztett 1 mérőérzékelő jelének mérése földpotenciálon, 0-tól néhány kHz frekvenciatartományban. Megfelelő árnyékolással elérhető, hogy a berendezés igen nagy mágneses és villamos terek jelenlétében is zavartalanul és üzembiztosán működik. A találmány szerint viszonylag olcsó eszközökkel és kb. 0,5%-on belüli pontossággal megoldhatók olyan távvezetékkel kapcsolatos méréstechnikai feladatok is, mint pl. a távvezetéksodronyokban ébredő zárlati erőhatások, a zúzmara terhelés vagy a szél hatására fellépő vezetékrezgések mérése, továbbá energiaátviteli kábelek, sínek, sodronyok üzemi vagy zárlati melegedésmérése. A találmány szerinti berendezés célszerűen felhasználható nagyfeszültségű vezetők árammérésére, amely iránt az energiaátviteli feszültségszintek növelésével egyre nagyobb az igény. Szabadalmi igénypontok: 1. Berendezés nagyfeszültségen lévő szerkezeteknél paraméterek mérésére, amely berendezésnek a nagyfeszültségű részen a mérendő paraméterrel ará-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
