SU110607A2

SU110607A2 - Device for measuring electrical voltages in high-voltage networks

Info

Publication number: SU110607A2
Application number: SU551467A
Authority: SU
Inventors: Г.В. Голодолинский
Original assignee: Г.В. Голодолинский
Priority date: 1956-05-10
Filing date: 1956-05-10
Publication date: 1956-11-30

Description

Изобретение представл ет собой дальнейшее усовершенствование устройства дл измерени электрических напр жений в высоковольтных сет х по авт. св. № 99753.The invention is a further improvement of the device for measuring electrical voltages in high voltage networks according to the author. St. No. 99753.

В изобретении по авт. св. № 99753 дл дистанционного измерени напр жений в высоковольтных сет х используетс пучок пол ризованных лучей монохроматического света, который пропускаетс через световой модул тор, управл емый измер емой величиной и поворачиваюш ,ий плоскость пол ризации света на угол, соответствующий значению измер емой величины. Затем пучок света пропускают через второй пол роид, преобразующий изменени угла плоскости пол ризации в изменени интенсивности света . В качестве приемника света примен етс фотоэлемент, по величине фототока которого суд т о значении измер емой величины.In the invention of auth. St. No. 99753 for remote measurement of voltages in high-voltage networks, a beam of polarized monochromatic light is used, which passes through a light modulator controlled by the measured value and rotates the plane of polarization of light by an angle corresponding to the value of the measured value. The beam of light is then passed through the second polaroid, which converts changes in the angle of the polarization plane into changes in the intensity of the light. A photocell is used as a light receiver, according to the magnitude of the photocurrent of which the value of the measured value is judged.

Основным недостатком этого устройства вл етс зависимость точности измерений от стабильности питающих источник света и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) напр жений и изменение чувствительности ФЭУ со временем.The main disadvantage of this device is the dependence of the measurement accuracy on the stability of the voltage supplying the light source and the photomultiplier (PMT) voltage and the change in the sensitivity of the PMT over time.

В описываемом зависимом изобретении этот недостаток устранен тем, что в схему установки введен второй «световой модул тор, назначением которого вл етс компенсаци поворота плоскости пол ризации первого (измерительного) модул тора, благодар чему вторичный ток зависит только от компенсирующего угла поворота плоскости второго модул тора и колебани исходного светового потока источника света не оказывают вли ние на точность измерени . Дл осциллографировани формы кривой при измерении переменных токов применена балансна схема включени фотоусилителей .In the described dependent invention, this disadvantage is eliminated by the fact that a second "light modulator" is introduced into the installation scheme, the purpose of which is to compensate for the rotation of the polarization plane of the first (measuring) modulator, whereby the secondary current depends only on the compensating angle of rotation of the second modulator plane and fluctuations in the original light flux of the light source do not affect the measurement accuracy. For oscillography of the shape of the curve when measuring alternating currents, a balanced photoamplifier circuit was used.

На фиг. 1 показана компенсационна схема фотомагнитоэлектрического преобразовател , вход ща в состав устройства дл измерени электрических напр жений в высоковольтных цеп х.FIG. Figure 1 shows a photoelectric-electromagnetic converter compensation circuit, which is part of a device for measuring electrical voltages in high-voltage circuits.

Световой поток источника света /Luminous flux of the light source /

пол ризуетс пол ризатором 2 и проходит через световой модул тор 3. Обмотка светового модул тора 3 питаетс через выпр митель 4 и благодар этому измер емый ток /1 в обмотке модул тора поворачивает плоскость пол ризации света только в одном направлении. Далее , световой поток проходит второй модул тор 5 и через второй пол ризатор 6 (анализатор) попадает па фотокатод 7 фотоэлемента умножител (ФЭУ). Плоскость пол ризации анализатора 6 повернута относительно плоскости пол ризации пол ризатора 2 на 90° (пол роиды скрещены), следовательно, при отсутствии тока /1, фотокатод ФЭУ не освещаетс . Нагрузочное сопротивление ФЭУ приключено к управл ющей сетке лампы 8, включенной в цепь обмотки второго модул тора 5. Нагрузка подключаетс к клеммам /2.polarized by 2 and passes through the light modulator 3. The winding of the light modulator 3 feeds through the rectifier 4 and thus the measured current / 1 in the winding of the modulator rotates the plane of polarization of the light in one direction only. Next, the luminous flux passes the second modulator 5 and through the second polarizer 6 (analyzer) enters the photocathode 7 of the photocell multiplier (PMT). The polarization plane of the analyzer 6 is rotated relative to the polarization plane of polarizer 2 by 90 ° (the polarides are crossed), therefore, in the absence of current / 1, the photocathode of the PMT is not illuminated. The load resistance of the PMT is adventitious to the control grid of the lamp 8 connected to the winding circuit of the second modulator 5. The load is connected to the terminals / 2.

Отрицательное смещение на сетке лампы запирает ламну и ток через нагрузку не проходит.Negative displacement on the grid of the lamp locks the lamina and the current does not pass through the load.

Возникновение тока 1 в измер емой цепи вызывает пропорциональный этому току поворот плоскости пол ризации света, засветку фотокатода 7 ФЭУ, по вление вследствие этого положительного напр жени на сетке лампы и прохождение тока /2 через нагрузку. Этот ток в модул торе 5 в определенной степени компенсирует поворот плоскости пол ризации, вызванный измер емым током /1.The occurrence of current 1 in the measured circuit causes the polarization of the light polarization plane, which is proportional to this current, causes the photocathode 7 of the photomultiplier to illuminate, resulting in a positive voltage across the lamp grid and passing current / 2 through the load. This current in modulator 5 compensates to a certain extent for the rotation of the polarization plane caused by the measured current / 1.

Углы поворота плоскостей пол ризации светового потока в модул торах 5 и 5 противоположны и по своей величине близки друг другу. Вследствие этого соотношение между первичным /1 и дторичным /2 токами остаетс посто нным и, в известных пределах, не завис щим от колебаний питающего напр жени источника света, вспомогательных устройств и изменени чувствительности ФЭУ.The angles of rotation of the planes of polarization of the luminous flux in the modulators 5 and 5 are opposite and in magnitude close to each other. As a result, the ratio between primary / 1 and secondary / 2 currents remains constant and, within certain limits, is independent of fluctuations in the supply voltage of the light source, auxiliary devices and changes in the sensitivity of the PMT.

Та же схема с балансным включением фотоусилнтелей приведена на фиг. 2.The same circuit with the balanced inclusion of photo amplifiers is shown in FIG. 2

Пол ризованный световой поток,Polished luminous flux

после прохождени через первый 3 и второй 5 модул торы, раздел етс на две части и кажда половина через свой анализатор 6 попадает на фотокатоды ФЭУ. Плоскости пол ризации анализаторов 6 не совпадают и установлены так, что у одного ФЭУ угол менсду плоскост ми пол ризации анализатора 6 и пол ризатора 2 на некоторую величину угла, больще 90°, а у другого на такую же величину меньше.after passing through the first 3 and second 5 modulators, it is divided into two parts and each half through its analyzer 6 falls on the photocathodes of the photomultiplier. The polarization planes of analyzers 6 do not coincide and are set so that for one photomultiplier the angle is between the polarization planes of analyzer 6 and polarizer 2 at some angle, more than 90 °, and at the other one by the same value.

Таким образом, при отсутствии тока в первичной обмотке универсального фотоэлектрического трансформатора тока (обмотка лервого модул тора 3) небольшие, одинаковые световые потоки, попадающие на ФЭУ, вызывают одинаковые отрицательные напр жени на сетках ламп, и ток в цепи обоих контуров, практически, равен нулю и не вызывает изменени угла пол ризации света после второго модул тора.Thus, in the absence of current in the primary winding of a universal photoelectric current transformer (winding of the first modulator 3), small, identical light fluxes falling on the photomultiplier produce the same negative voltages on the grids of the lamps, and the current in the circuits of both circuits is practically zero. and does not cause a change in the angle of polarization of the light after the second modulator.

При возникновении тока в обмотке первого модул тора 3, поворот плоскости пол ризации света, в зависимости от направлени тока, вызывает на одном из ФЭУ увеличение светового потока, на другом - уменьшение. Последнее вызывает уменьшение отрицательного напр жени на сетке лампы и, следовательно , возникновение тока в одной из обмоток модул тора 5, компенсирующего , в известной мере, угол поворота плоскости пол ризации в модул торе 3. При изменении направлени тока работает друга ламна, и друга обмотка модул тора 5 компенсирует поворот плоскости пол ризации в другом направлении .When a current occurs in the winding of the first modulator 3, the rotation of the light polarization plane, depending on the direction of the current, causes an increase in the light flux on one of the photomultiplier tubes and a decrease in the other. The latter causes a decrease in the negative voltage on the grid of the lamp and, therefore, the occurrence of current in one of the windings of the modulator 5, which compensates, to a certain extent, the angle of rotation of the polarization plane in the modulator 3. When the current direction changes, another lamp works, and the other winding modulator 5 compensates for the rotation of the polarization plane in the other direction.

При наличии перемычки между клеммами Л и 5 и включении нагрузки на клеммы А и Б приемника , в цепи нагрузки протекает ток одного направлени , измен ющийс аналогично изменени м первичного тока в течение положительного и отрицательного полупериода.If there is a jumper between terminals L and 5 and the load on terminals A and B of the receiver is turned on, a single-direction current flows in the load circuit, which changes in the same way as the primary current changes during the positive and negative half-periods.

При необходимости осциллографировани кривой первичного тока , на вторичной стороне между клеммами А, Б и Б, В включаютс If necessary, oscillography of the primary current curve, on the secondary side between terminals A, B and B, C, includes

-равные сопротивлени или первична обмотка измерительного трансформатора .- Equal resistances or primary winding of the measuring transformer.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for measuring electrical voltages in high-voltage networks according to author. St. No. 99753, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a second "light modulator" is introduced to compensate for the oscillations of the initial light flux of the light source.

2. The device according to claim 1, which is such that, in order to provide the possibility of oscillography of the formulas of the curves when measuring alternating currents, a balanced circuit of photoamplifiers is used.

i: -, S ©