202682. lajstromszámú szabadalom • Mágneses indukciómérő készülék
1 HU 202682 B 2 A találmány tárgya váltakozó mágneses indukciómérő készülék, amely villamos térerősség elen árnyékolva van. A lassan váltakozó (1-30 000 Hz) elektromágneses tér élettani hatásaira a legutóbbi időszakban figyeltek fel. Ma már kezdenek külföldön és belföldön olyan előírások megjelenni, amelyek határértékeket szabnak mind a villamos térerősség, mind a mágneses indukció értékére olyan helyeken, ahol emberek tartózkodhatnak. A váltakozó mágneses indukció (fluxussűrűség) mérésére általában mérőtekercset alkalmaznak, amelynek kapcsaira feszültségmérő készülék csatlakozik. Ilyen megoldást ismertetnek például az IEEE Transactions on Power Delivery c. folyóirat 1989. év januári számában a 465-477. oldalakon. A cikk szerzői lakóterekben fellépő hálózati frekvenciájú mágneses indukció mérési eredményeket közölnek. Az érzékelőt 2000-menetes, kb. 10 cm átmérőjű tekercs képezte. Ez a mérési módszer megfelelő, ha a mágneses teret olyan áramok hozák létre, amelyekhez tartozó feszültség nem túl magas. Ha azonban a mágneses teret nagyfeszültségű berendezések közelében, pl. távvezetékek mentén kívánják mérni, a mágneses térrel együtt jelentős értékű villamos tér is fellép. Felismertük, hogy az ismét mérőtekercses mérési elrendezésnél a villamos tér jelenléte jelentősen meghamisíthatja a mágneses tér mérési eredményeit, és ezt a zavaró hatást úgy lehet kiküszöbölni, hogy az egész mágneses indukciómérő készüléket a villamos térerősség ellen árnyékoljuk. A találmány tehét mágneses indukciómérő készülék, amelynek mérőtekercse és ehhez csatlakoztatott feszültségmérő műszere van. A találmányt az jellemzi, hogy a készülék villamos tér ellen nem ferromágneses .fém vagy félvezető anyagú árnyékolással van borítva, az árnyékolás földelőszervhez van csatlakoztatva, és az árnyékolás sem önmagában, sem a földelőszervvel együtt nem képez mágneses fluxust körülzáró menetet vagy meneteket. Amint azt a későbbiekben részletesen ismertetjük, a földelt árnyékolás megakadályozza, hogy a villamos tér hatására fellépő áram bejusson a mérőkörbe, és így az indukciómérés eredményét meghamisítsa. A találmány szerint az árnyékolás nem lehet ferromágneses anyagú, hiszen akkor nemcsak a villamos, hanem a mérendő mágnesesteret is csökkentené, és sem önmagában, sem a földelő vezetékkel együtt nem képezhet olyan zárt menetet vagy meneteket, amely a mérendő mágneses fluxust körülzárná. Az ilyen zárt menetben ugyanis áram indukálódnék, amely által keltett mágneses tér zavarjelként szuperponálódnék a mérendő mágneses térre. A találmány szerint a mérőtekercs árnyékolása többféleképpen biztosítható. Elhelyezhető olyan házban, amelynek árnyékolással ellátott falai vannak. Az árnyékolást képezheti fémfólia avagy félvezető máz vagy festék. Előnyös nyomtatott áramkörökhöz szokásos folírozott lemezt alkalmazni, ekkor a fémfóliában olyan megszakításokat kell kialakítani, melyek az árnyékoló hatást csak kevéssé csökkentik, azonban megakadályozzák örvényáramok kialakulását, amelyek mágneses teret keltvén, a mérési eredményt meghamisítják. Ha a ház henger vagy tárcsa alakú, és az oldalfalak fémfóliával ellátott szigetelőlemezből vannak, célszerű a fémfóliában sugárirányban befelé húzódó megszakításokat kiképezni. A ház hengeres falát képezheti egy fémszalag vagy egy fémfóliával ellátott szigetelőszalag, amely egy helyen fel van vágya zárt menet kialakulásának megakadályozására. Árnyékolható a mérőtekercs a menetére merőleges irányban tekrecselt, szigetelt fémhuzallal, vagy ilyen módon szigetelőszalaggal együtt bandázsolt fémszalaggal is. A szigetelés azért kell, hogy ne alakulhasson ki a mágneses fluxust körülvevő zárt menet A fémhuzal vagy fémszalag egyik vége szabadon, másik vége földelve van. Készíthető az árnyékolás fémszövetből is. A mérőtekercs árnyékolása célszerűen egy árnyékolt kábel árnyékolásán keresztül van a feszültségmérő műszer árnyékolásához és a földelőszervhez kapcsolva. A földelőszerv lehet pl. földbe leszúrható fémrúd vagy helyi földeléshez kapcsolódó csatlakozóelem. A mérendő mágneses tér iránya sok esetben nem ismert előre, ezért célszerű, ha a mérőtekercs két egymásra merőleges tengely körül elfordíthatóan van ágyazva. így a már felállított készülékkel a mérés tetszőleges irányokban elvégezhető. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük. Az 1. ábra a találmány szerinti készülék vázlatos rajza; a 2. ábra az 1. ábra szerinti készülék oldalnézeti rajza részben metszetben; a 3. ábra a találmány szerinti készülék mérőtekercs árnyékolásának egy kialakítása; a 4. ábra a 3. ábra szerinti mérőtekercs elrendezés oldalnézeti rajza részben metszetben; az 5. ábra a mérőtekercs árnyékolás egy másik kialakításának vázlatos rajza; a 6. ábra az 5. ábra szerinti elrendezés A-A vonal mentén vett metszeti rajza; és a 7. ábra egy távvezeték közelében végzett mágneses indukciómérés vázlatos elrendezési rajza. Az azonos, ill, azonos funkciójú elemeket a rajzokon azonos hivatkozási jelekkel láttuk el. Az 1. és 2. ábrán látható találmány szerinti mágneses indukciómérő készüléknek 4 tartóállványon 16 tengely körül elfordíthatóan ágyazott félkörív alakú 5 tartóvillája van, ehhez 9A és 9B csapok útján 17 tengely körül elfordíthatóan csatlakozik az 1 mérőtekercs, amely villamos 2 árnyékolással van ellátva. A 3. és 4. ábrán részletesebben is ábrázolt 1 mérőtekercs szigetelő anyagú 11 csévetestre van feltekercselve. A 11 csévetestet két oldalán 12 és 13 oldalfal, palástrészén 10 hengeres fal veszi körül, ezek házat alkotnak. A 12 és 13 oldalfal, valamint a 10 hengeres fal a 2 árnyékolást képező fémfóliával van ellátva. A 12 és 13 oldalfal pl. folírozott nyomtatott ármaköri lemez, a 10 hengeres fal fémfóliával ellátott műanyagszalag lehet. A 12 oldalfal fémfóliája az örvényáramok csökkentésére 7A, 7B, 7C és 7D megszakításokkal van kialakítva. Hasonló 7A, 7B, 7C és 7D vannak a 13 oldalfalon is. A 10 hengeres fal fémfóliája ugyanezen célból 8 felvágással van ellátva (4. ábra) Az 1 mérőtekercs két kivezetése kéterű árnyékolt 6 kábelen keresztül csatalkozik egy feszültségmérő 3 műszer két bemenetére. A 2 árnyékolás a 6 kábel árnyékoló köpenyén keresztül a 3 műszer ámyéko-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
