202682. lajstromszámú szabadalom • Mágneses indukciómérő készülék

1

HU 202682 B

2

lásához van csatlakoztatva, ez utóbbi 15 földelővezetéken át a 18 földbe beszúrt 14 földelőszervhez, a jelen esetben fémrúdhoz csatlakozik. Az 5 tartóvilla és a hozzá csatlakozó 9A és 9B csapok úgy vannak kiképezve, hogy ne képezzenek zárt vezető menetet, mivel az abban indukált áram a mérendő mágneses térre szupeiponálódó zavaró mágneses teret hozhatna létre.

Az 5. és 6. ábrán látható kialakításban az 1 mérő tekercset torusz alakban tekercselt 2 árnyékolás veszi körül. A 2 árnyékolást szigetelőszalaggal együtt bandázsolt fémszalag képezi, de az lehetne szigetelt fémhuzalból is. A szigetelőszalag megakadályozza, hogy a 2 árnyékolás a mérendő mágneses fluxust körülzáró menetet képezzen.

A mágneses indukció számítása egy mérőhurokban indukált feszültség esetében az alábbiak szerint történik:

A zárt körben indukált U, feszültség

un - dJf

ahol 0 - a mágneses fluxus.

Az U,(t) feszültség középértéke, ha T a periódusidő

és f - ~ a frekvencia:

Uk

I.

U,(t)xdt - 4xfx0n

Ez az összefüggés bármilyen fluxusidő, ill. indukált feszültségidő függvény esetében igaz. így a mágneses fluxus csúcsértéke:

0.

»‘-'csúcs a r

4a/

Szinuszos időfüggvény esetén az effektiv érték és a középérték közötti összefüggés Utfr - 1,11 Uk, így:

0a

Urff

4,44a/

A mágneses indukciót mérő szonda egy N-menetű 1 mérőtekercs. Ezt a mágneses térbe helyezve, benne a vele kapcsolódó fluxus csúcsértékével arányos effektiv értékű feszültség indukálódik. A különféle előírások, szabványok a mágneses indukció csúcsértékét adják meg. Az 1 mérőtekercs geometriai adatainak ismeretében, a fluxus csúcsértékét osztva az 1 mérőtekercs közepes A felületével és az N menetszámmal adódik a B indukció csúcsértéke:

Be:

0c:

Vk

AxN AxfxAxN Szinuszos időfüggvény esetén:

U>ff

B CSÚCS TM

Befr

4,44x/xAr/V

V2a4,44a/aA.vA'

10

15

20

25

30

35

40

45

50

(1)

(2) 55

Az 1 mérőtekercs jellemzői pl. az alábbiak:- belső átmérő 160 mm;- külső átmérő 202 mm; -- közepes sugár: rk02 - 90,6 mm; ' ’- közepes felület: A - 25,8 x 103 m2;- vörösrézhuzal átmérője: 0,5 mm;- egy rétegben 40 menet foglal helyet;- az 1 mérőtekercsben 40 réteg helyezkedik el; „- menetszám: N - 1600.

Számításaink szerint egy 400 kV-os távvezeték közelében a nyomvonalra merőleges x - 0, 42, 100 és 200 m távolságban BCft - 22,8; 3,98; 0,317 és 0,134 pT mágneses indukció alakul ki. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti készülék segítségével a 400 kV-os távvezetékek közelében, a föld felett 1,5 m magasságban, a távvezeték tengelyétől x - 0-200 m távolságban kialakuló 50 Hz-es mágneses indukció jól mérhető. Természetesen megmérhető a távvezetékek közelében lévő lakások, víkendházak és egyéb épületek belsejében a távvezeték hatására kialakuló mágneses indukció is.

A 7. ábrán látható elrendezés esetén, a 18 föld felett H magasságban lévő távvezetéki vezetőkön a 18 földhöz képest kialakuló U, feszültség, és a h magasságban elhelyezett mérőszondán lévő Ub feszültség a távvezetéki vezetőkön lévő ismeretlen Q, töltés és a mérőszonda felületén kialakuló ismeretlen Qb töltés segítségével az alábbi módon írható fel:

U, - Pu x Q, + Psb x Qb

Ub - Pba X Qa + Pbb X Qb ahol: Paa, Pab, Pba és Pbb potenciáltényezők. Ezekből az egyenletekből levezethető, hogy

Qb = EbXhxCtf ahol:

Qb a mérőszonda felületén kialakuló töltés, ----;

m

V

Eb a mérőszondánál lévő villamos térerősség, —;

m

h a mérőszonda 18 föld feletti magassága, m;

Cif a mérőszonda és a 18 föld közötti kapacitás, Ars Vxm '

Az Eb villamos térerősségéi villamos erőtérbe helyezett mérőszonda és 18 föld között folyó áram:

IE - coxQb - coxhxEbxCif

Egy 120-750 kV-os távvezeték alatt, a föld felett 1,5 m magasságban kialakuló villamos térerősség 3-15 kV/m-re adódik; 4,8 kV/m villamos térerősség hatására a mérőszonda és a 18 föld között jelentős, megközelítően IE - 19 pA erősségű áram folyhat. Ez a villamos térerősség hatására folyó áram meghamisítja a mágneses indukció hatására az 1 mérőtekercsen átfolyó áramot, ha a két áram egymástól nincs elkülönítve. A mérőszondát ezért a találmány szerint a villamos térerősség ellen árnyékolni kell, és a mérőszondában a villamos térerősség által keltet áramot 15 földelővezetéken keresztül a 18 földbe kell vezetni. Az 1 mérőtekercs ezért a villamos térerősség ellen árnyékolva van, pl. nem mágnesezhető (|if 1 relatív premeabilitású) vörösréz fóliával borított, doboz alakú tartószerkezetbe van behelyezve (3. és 4. ábra).

A közepes B indukció időbeli csúcsértékének számítását az alábbi számpélda mutatja:

Az 1 mérőtekercs 1600 menetéhez kapcsolt voltmérő pl. 12,9 mV szinuszos feszültség effektiv értéket mutat, így az (1) és (2) összefüggések szerint

R Uar = 12,9xl0-3

csúcs “ AMxAxNxf 4,44,50x25,8a 10’3x 1600 “- MlxlO-ST

Beffelctlv - 1 X 10 6T - 1 pT

3