RU8125U1

RU8125U1 - VOLTAGE DC METER

Info

Publication number: RU8125U1
Application number: RU96123220/20U
Authority: RU
Inventors: М.К. Казаков
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 1998-10-16

Abstract

1. Измеритель больших постоянных токов, содержащий пояс Роговского в виде обмотки, имеющей nначальных безвитковых секторов и расположенной на разъемном неферромагнитном каркасе, некоторые части которого соединены шарниром, причем первый вывод обмотки заземлен, интегратор напряжения на основе операционного усилителя, неинвертирующий вход которого заземлен, а между инвертирующим входом и выходом включен конденсатор, саморазмыкающуюся кнопку сброса показаний, включенную параллельно конденсатору интегратора, и регистрирующий прибор, подсоединенный к выходу интегратора, отличающийся тем, что в обмотку пояса Роговского введены (n - n) безвитковых секторов, длина каждого из которых равна длине начального безвиткового сектора, расположенных равномерно вдоль обмотки, повторитель напряжения, вход которого подсоединен ко второму выводу обмотки пояса Роговского, а выход через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя.2. Измеритель по п.1, отличающийся тем, что значение n составляет несколько десятков для круглой, квадратной, прямоугольной форм каркаса пояса Роговского, причем при квадратной форме n кратно четырем, а при прямоугольной форме (соотношение длин сторон равно двум) n кратно шести.1. A high constant current meter containing Rogowski belt in the form of a winding having n initial coil-free sectors and located on a detachable non-ferromagnetic frame, some parts of which are connected by a hinge, the first terminal of the winding being earthed, a voltage integrator based on an operational amplifier, the non-inverting input of which is earthed, and between the inverting input and output, a capacitor is turned on, a self-opening reset button connected in parallel with the integrator capacitor, and a recording device connected to the output of the integrator, characterized in that (n - n) coil-free sectors are introduced into the winding of the Rogowski belt, each of which is equal to the length of the initial coil-free sectors located uniformly along the winding, a voltage follower, the input of which is connected to the second terminal of the Rogowski belt winding, and the output through the resistor is connected to the inverting input of the operational amplifier. 2. The meter according to claim 1, characterized in that the value of n is several tens for a round, square, rectangular shape of the Rogowski belt frame, moreover, with a square shape n is a multiple of four, and with a rectangular shape (aspect ratio is two) n is a multiple of six.

Description

ШМЕРМТЕЛЬ БОЛЬШИХ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВSCHMERMTEL OF GREAT DC

Мзобрва ение относится к области электрических измерений, в частности, к измерениям болыжх постоянных токов без разрыва электрической цеш и может быть использовано при перодическом или эпизодическом контроле режимов электрических цепей больших постоянных токов.Microscope refers to the field of electrical measurements, in particular, to measurements of constant currents without breaking the electrical workshop and can be used for periodic or occasional monitoring of the regimes of electrical circuits of large constant currents.

Заявляемое , изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении периодической поверки стационарных измерительных систем токов свыше 50 кА, имещих класс точности 0,2 и ниже, без демонтажа этих систем.The claimed invention is aimed at solving the problem of providing periodic verification of stationary measuring current systems of more than 50 kA, having an accuracy class of 0.2 or lower, without dismantling these systems.

Автору не известны аналоги, которые могж быть использованы при решении втой задачи.The author is not aware of analogues that could be used to solve this problem.

Известен патент на переносной измеритель токов N 2006043 Ф.А.; Дйвеев А.И.; Казаков М.К.г ЧистякоЦ t.H-XvSM. // 1, 15.О1.94), который предполагалось использовать для измерений постоянных токов до 50 кА и известна попытка использования этого изобретения на токи 150 кА научно-производственным концерном Параметр (г. Ульяновск).A patent is known for a portable current meter N 2006043 F.A .; Diveev A.I .; Kazakov M.K.G. ChistyakoTs t.H-XvSM. // 1, 15.O1.94), which was supposed to be used for measuring direct currents up to 50 kA and the attempt to use this invention for currents of 150 kA by the Research and Production Concern Paramet (Ulyanovsk) is known.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является указанный аналог. У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки. В прототипе и в заявляемом устройстве используется пояс Роговского на твердой основе (каркасе), интегратор и кнопка сброса информации. С обмотки пояса Роговского снимается информация о вежчине постоянного тока в виде импульса тока в процессе охвата токоведущих шин поясом Роговского иж его выносе, выходной сигнал пояса интегрируется и выходное напряжение интегратора, пропорциональное измеряемому току, является информативным сигналом.The closest in technical essence to the claimed invention is the specified analogue. The prototype and the claimed invention have the following similar essential features. In the prototype and in the inventive device uses a Rogowski belt on a solid basis (frame), an integrator and an information reset button. From the winding of the Rogowski belt, information is collected about a DC current shaft in the form of a current pulse during the coverage of current-carrying buses with the Rogowski belt and its removal, the output signal of the belt is integrated and the output voltage of the integrator, proportional to the measured current, is an informative signal.

MM G01R19/00 MM G01R19 / 00

недостатками прототипа является снижение точности измерения вследствие следующих причин.the disadvantages of the prototype is the decrease in measurement accuracy due to the following reasons.

По принципу действия прототипа обмотка пояса содержит безвитковые сектора Ар (см.фиг.1), поскольку каркас вшолняется разъемным для обеспечения охвата токопровода, и, при всем желании уменьшить их длину, устранить эти сектора невозможно. Их количество равно По (например, для круглой формы пояса ). Они приводят к появлению погрешностей при движении пояса во время измерения тока, что выражается в зависимости показаний устройства от траектории движения, формы и размеров токопровода. Кроме этого, точность работы устройства снижается вследствие отбора мощности от пояса при измерении из-за снижения уровня сигнала.According to the principle of operation of the prototype, the belt winding contains coil-free sectors Ap (see figure 1), since the frame is plug-in to ensure coverage of the current lead, and, with all the desire to reduce their length, it is impossible to eliminate these sectors. Their number is equal to Po (for example, for a round belt shape). They lead to errors during the movement of the belt during the current measurement, which is expressed in the dependence of the readings of the device on the trajectory of movement, shape and size of the current lead. In addition, the accuracy of the device decreases due to power take-off from the belt during measurement due to a decrease in signal level.

Целью изобретения является увеличение точности измерения, что позвожт осуществлять поверку стационарных измерительных установок на рабочих местах без их демонтажа и транспортировки в специальные метрологические лаборатории, г еньшит трудоемкость поверки этих измерительных установок.The aim of the invention is to increase the accuracy of measurement, which will allow verification of stationary measuring systems at workplaces without dismantling and transportation to special metrology laboratories; the laboriousness of verifying these measuring installations is reduced.

Для достижения поставленной цеж измеритель больших постоянных токов, содержащий пояс Роговского в виде обмотки, имеющей По начальных безБитковых секторов, и расположенной на разъемном неферромагнитном каркасе, некоторые части которого соединены шарниром, причем первый вывод обмотки заземлен, интегратор напряжения на основе операционного усижтеля, неинвертирующий вход которого заземлен, а между инвертирующим входом и выходом включен конденсатор, саморазмыкающуюся кнопку сброса показаний, включенную параллельно конденсатору интегратора, и регистрирующий прибор, подсоединенный к выходу интегратора, дополнен (тг-По) безвитковыми секторами, которые введены в обмотку пояса Роговского, и размещены равномерно вдоль обмотки, а длина каждого сектора равна длинеTo achieve the set-up, a large constant current meter containing Rogowski belt in the form of a winding having Po initial Bezbitkovy sectors and located on a detachable non-ferromagnetic frame, some parts of which are connected by a hinge, and the first output of the winding is grounded, a voltage integrator based on an operational amplifier, non-inverting input which is grounded, and a capacitor is connected between the inverting input and output, a self-opening reset button connected in parallel with the integrator capacitor torus, and a recording device connected to the output of the integrator is supplemented (tg-Po) by coil-free sectors, which are introduced into the winding of the Rogowski belt, and are placed evenly along the winding, and the length of each sector is equal to the length

начального безвиткового сектора, повторитель напряжения, вход которого подсоединен ко второму выводу обмотки пояса Роговского, а выход через резистор соединен с инвертирущим входом операционного усижталя. Причем, значение п составляет несколько десятков для круглой, квадратной, прямоугольной форм каркаса пояса Роговского, причем, при квадратной форме п кратно четырем, а при прямоугольной форме (соотношение длин сторон равно двум) п кратно шести.the initial coil-free sector, a voltage follower, the input of which is connected to the second output of the Rogowski coil winding, and the output through a resistor is connected to the inverting input of the operational wiring. Moreover, the value of n is several tens for the round, square, rectangular forms of the Rogowski belt frame, moreover, with a square shape, n is a multiple of four, and with a rectangular shape (aspect ratio is two), n is a multiple of six.

Выбор граничных параметров обусловлен тем, что предлагаемое устройство предназначается для проведения поверок стационарных мзмертелей больших постоянный токов, погрешности которых не должны превышать 0,2%. Поэтому погрешности образцового устройства должны быть не выше сотых долей процента, в том числе - и погрешности из-за принципиально неустранимых безвитковых секторов. Указанные выше условия позволяют достигнуть требуемой точности.The choice of boundary parameters is due to the fact that the proposed device is intended for verification of stationary diesers of large constant currents, the errors of which should not exceed 0.2%. Therefore, the errors of the exemplary device should not be higher than hundredths of a percent, including - and errors due to fundamentally unrecoverable orbitless sectors. The above conditions allow you to achieve the required accuracy.

По имеюпщмся у автора сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию новизна.According to the author’s information, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the novelty criterion.

По мнению автора сущность заявляемого изобретения не следует для специалистов явным образом ив известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное вжяние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию изобретательский уровень.According to the author, the essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for specialists, since the aforementioned impression on the obtained technical result is not revealed from it - a new property of the object - a set of features that distinguish the claimed invention from the prototype, which allows us to conclude that compliance with the criterion of inventive step.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована при измерениях больших постоянных токов свыше 50 кА с высокой точностью без разрыва и отключения цепи измерения, что обуславливаютThe set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used when measuring large constant currents over 50 kA with high accuracy without breaking or disconnecting the measurement circuit, which is caused by

достижение поставленной цеж, и что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию промышленная применимость.the achievement of the set shop, and that allows us to conclude that the invention meets the criterion of industrial applicability.

Сущность изобретения поясняется чертежами 1 и 2, на которых представлены: фиг.1 - одна из возможных форм каркаса поясаj фиг.2 - схема устройства.The invention is illustrated by drawings 1 and 2, on which are presented: figure 1 - one of the possible forms of the frame of the belt j figure 2 is a diagram of the device.

Заявляемое изобретение содержит пояс Роговского с обмоткой 1 (фиг.2) на разъемном неферромагнитном каркасе 2, некоторые части которого соединены шарниром 3. Обмотка шеет По начальных безвитковых секторов 4 и (тг-По) введенных дополнительно безвитковых секторов 4, размещенных равномерно вдоль контура. Один вывод 5 обмотки пояса присоединется к нулевой шине, второй вывод 5 является выходом пояса и присоединяется к повторителю напряжения 6, выход которого через резистор Т соединен с инвертирующим входом операционного усижтеля (ОУ) 8, неинвертирущий вход которого заземлен. Между инвертирующим входом и выходом ОУ включены конденсатор 9 и саморазмыкающаяся кнопка 10. Выход интегратора присоединен к регистрирующему прбору 11.The claimed invention contains a Rogowski belt with a winding 1 (Fig. 2) on a detachable non-ferromagnetic frame 2, some parts of which are connected by a hinge 3. The winding moves along the initial coil-free sectors 4 and (tg-Po) of the additional coil-free sectors 4 placed evenly along the contour. One pin 5 of the belt winding is connected to the zero bus, the second pin 5 is the output of the belt and connected to the voltage follower 6, the output of which is connected through the resistor T to the inverting input of the operational amplifier (OA) 8, the non-inverting input of which is grounded. Between the inverting input and the output of the op-amp, a capacitor 9 and a self-opening button 10 are connected. The integrator output is connected to the recording device 11.

В процессе измерения заявляемое устройство работает следующим образом.In the process of measuring the inventive device operates as follows.

Нажатием кнопки 10 (фиг.2) сбрасывается возможная начальная информация в интеграторе, собранном на основе резистора 7, ОУ 8 и конденсатора 9. При этом начальное значение взаимной индуктивности между поясом и токопроводом M(, С 9того момента начинается процесс измерения. Поясом Роговского охватываются щины с измеряемым током из первоначального замкнутого положения вне токопровода, причем, при пожом охвате пояс также замыкается. При этом взаимная индуктивность между поясом и токопроводом M(t) изменяется от О до тах приводит к возникновению импульса ЭДС в обмотке пояса. Эта ЭДС через повтортель напряжения 6, имеющий большое входноеBy pressing button 10 (Fig. 2), the possible initial information in the integrator, collected on the basis of resistor 7, OA 8 and capacitor 9, is reset. The initial value of the mutual inductance between the belt and the current lead M (, From the 9th moment the measurement process begins. Rogowski’s belt covers of the circuit with the measured current from the initial closed position outside the current path, moreover, the belt also closes with a long grip, and the mutual inductance between the belt and the current path M (t) changes from O to max leads to impedance EMF in the winding of the belt.This EMF through voltage repeater 6, having a large input

С011РОТИВЛ9НИ9, пэредается на вход интегратора напряжения. В итоге выходное напряжение устройства, регистрируемое прибором 11, пропорционально измеряемому току. При этом исключается (вследствие большого входного сопротивления повторителя 6) отбор мощности от пояса, что способствует повышению точности работы устройства.S011ROTIVL9NI9, is transmitted to the input of the voltage integrator. As a result, the output voltage of the device recorded by the device 11 is proportional to the measured current. This eliminates (due to the large input impedance of the repeater 6) the selection of power from the belt, which helps to improve the accuracy of the device.

Однако при наличии даже малых безвитковых (принципиально неустранимых) секторов 4 пояса, коли1ество которых равно По, появляются погрешности, выражащиеся в изменении показаний устройства при изменении формы и размеров токопровода, а также траектории движения. Например, в случае круглой формы каркаса при и длине безвитковых секторов, составляющей всего 1/1000 длины окружности пояса, погрешность составляет 0,4$ при смещении токопровода на расстояние 0,9 радиуса пояса, что является недопустимым при точных измерениях. Безвитковые сектора обусловлены разъемной конструкцией пояса. При квадратной и прямоугольной формах пояса такие сектора появляются также вследствие изменения плотности намотки в углах по сравнению с плотностью намотки на сторонах контура. Анажз показал, что стремление только уменьшить длину безвитковых секторов, т.е. увеличить отношение и длины сектора с витками Аа к длине безвиткового сектора Ар, малоэффективно. Более эффективный путь - увежчение количества безвитковых секторов 4 (фиг.2) до п за счет введения дополнительных (п-По секторов, хотя при этом общая длина безвитковых секторов увеличивается. При этом длина каждого введенного сектора равна длине начального безвиткового сектора.However, in the presence of even small turn-free (fundamentally unremovable) sectors of 4 belts, the number of which is equal to Po, errors appear that are reflected in a change in the readings of the device with a change in the shape and size of the current lead, as well as the trajectory of movement. For example, in the case of a circular shape of the frame with and the length of the coil-free sectors, which is only 1/1000 of the circumference of the belt, the error is $ 0.4 when the current lead is displaced by a distance of 0.9 of the radius of the belt, which is unacceptable for accurate measurements. The coil-free sectors are determined by the detachable design of the belt. In the square and rectangular forms of the belt, such sectors also appear due to a change in the density of the winding in the corners compared to the density of the winding on the sides of the contour. Anazhz showed that the desire is only to reduce the length of the turn-free sectors, i.e. to increase the ratio and the length of the sector with turns Aa to the length of the coil-free sector Ap, ineffective. A more effective way is to increase the number of turn-free sectors 4 (Fig. 2) to n by introducing additional (n-Po sectors, although the total length of the turn-free sectors is increased. Moreover, the length of each entered sector is equal to the length of the initial turn-free sector.

Отметим, что форма каркаса 2 может быть любой. Например, при измерении тока свыше 100 кА, протекающего по шинам прямоугольного сечения, из конструктивных соображений можно выбрать квадратную иж прямоугольную форму каркаса. При измерении меньших токов формаNote that the shape of the frame 2 can be any. For example, when measuring currents exceeding 100 kA flowing along rectangular busbars, from structural considerations, you can choose square or rectangular frame shape. When measuring lower currents, the shape

каркаса может быть круглой. При этом, условие равномерности распределения безштковых секторов вдоль пояса накладьтает условия кратности п четырем при квадратной форме и шести - при прямоугольной. В последнем случае соотношение длин сторон каркаса часто выбирается равным двум, поскольку общее сечение пакета шин прямоугольной формы как правило имеет такие же пропорции. При указанном соотношении длин сторон каркаса его периметр условно состоит из 6(1+1+2+2) частей, откуда и следует условие кратности п шести.the frame may be round. Moreover, the condition for uniform distribution of the pinless sectors along the belt imposes conditions of multiplicity n to four for a square shape and six for a rectangular one. In the latter case, the ratio of the lengths of the sides of the carcass is often chosen equal to two, since the total cross section of a rectangular tire package usually has the same proportions. Given the ratio of the lengths of the sides of the frame, its perimeter conditionally consists of 6 (1 + 1 + 2 + 2) parts, whence the condition of multiplicity n six follows.

Анаже показал, что для прецизионных измерений значение п должно быть не менее нескольких десятков, причем значение й Аа/Ар неоюходимо увеличивать (реально достижимое значение & также составляет несколько десятков). Пр этом уровень погрешностей даже при значительном смещении токопровода не превышает сотых долей процента.Anage showed that for precision measurements, the value of n must be at least several tens, and the value of А Aa / Ap needs to be increased (the actually attainable value of & is also several tens). Moreover, the level of errors even with a significant displacement of the current lead does not exceed hundredths of a percent.

Более подробный анажз погрешностей сделан в прложешш к данной заявке.A more detailed description of the errors is made in the appendix to this application.

По сравнению с прототипом увеличивается точность измерения, поскольку исключатся источники погрешностей, приводящие к снижению точности измерения тока с помощью прототипа.Compared with the prototype, the measurement accuracy increases, since the sources of errors are eliminated, leading to a decrease in the accuracy of current measurement using the prototype.

Заявляемый измеритель больших постоянных токов представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позвожт поверять стационарные измерительные установки без прекращения технологического процесса и упростить процесс поверки этих установок.The inventive meter of large constant currents is of considerable interest to the national economy, as it will allow you to verify stationary measuring devices without stopping the process and simplify the process of verification of these installations.

Заявляемое устройство не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.The inventive device does not adversely affect the environment.

J J

0 Г А« ,,.„..Г US „ АаП 2ЯЙ L i J0 GA “,,.„ .. Г US „ААП 2ЯЙ L i J

сwith

k ik i

где - n кожчество секторов с витками; - угловые координаты fe-го сектора; .,/R - относительное смещение. Погрешность от влияния безвитковых секторов можно рассчитать по формуле: б % ° -(ПЗ) Анализ показывает, что при малом значении п и даже большомwhere - n leatherwork sectors with turns; - angular coordinates of the fe-th sector; ., / R is the relative displacement. The error from the influence of the coilless sectors can be calculated by the formula: b% ° - (PZ) The analysis shows that for a small value of n and even a large

значении г Аа/Ар (малых безвитковых секторах) погрешность 5 велика. Например при , , ,9, ,4%, что недопустимо при проведении высокоточных измерений.the value of r Aa / Ap (small turn-free sectors), the error 5 is large. For example, at,,, 9,, 4%, which is unacceptable when conducting high-precision measurements.

Квадрстный или прилоугольт й гюйю. В этом случае вывод формул лучше провести, используя декартовую, а не полярную, систему координат. Пояс (рис.П2) имеет ;г секторов с обмотками Асе. Их координаты соответственно равны 2:.; и У - Относительная плотность намотки равна w №/ (г - длина пояса). Безвитковые сектора имеют длину А, их количество равно п. Размеры пояса Lx Е Ъц. Площадь витка равна S. При центральномQuadratic or near-angled th guyu. In this case, the derivation of formulas is best done using a Cartesian, rather than polar, coordinate system. The belt (Fig. A2) has; g sectors with Ace windings. Their coordinates are respectively 2:.; and Y - The relative density of the winding is w No. / (g is the length of the belt). The coil-free sectors have a length A, their number is equal to p. The dimensions of the belt are Lx E bc. The coil area is S. With a central

а ) La ka) La k

(112)(112)

. .

о ПриЛОЖ9Н1Ш К. ЗСиЯвК9 ИЗМЕРИТЕЛЬ БОЛЬШИХ ПОСТОЯННЫХ ТОКОВ Для определения влияния безвитковых секторов на уровень погрешностей при смещении токопровода из центрального положения, что имеет место при измерении, были получены приведенные ниже формулы. Круглый nouQ. Пусть пояс со средним радиусом R (рис.Ш) имеет сектора Да с обмоткой (их угловые координаты равны « и ) и безвитковые сектора А. Сектора с обмоткой намотаны с равномерной угловой плотностью w , причем намотка в секторах Аа является настолько плотной, так что интегрирование осуществляется с высокой точностью. При расположении токопровода с током I в центре контура интегрирования полное потокосцепление от всех секторов с витками равно: S Q 2яК ЗбО -ПАД,(П1) где п - количество безвитковых секторов; площадь сечения витка. При смещении токопровода на расстояние -х можно найти формулу для потокосцепления в виде:ABOUT APPLICATION 9N1Sh K. ZsiavK9 LARGE DIRECT CURRENT METER To determine the effect of turn-free sectors on the level of errors when the current lead is displaced from the central position, which is the case during measurement, the following formulas were obtained. Round nouQ. Let a belt with an average radius R (Fig. III) have sectors Yes with a winding (their angular coordinates are equal to "and) and coil-free sectors A. Sectors with winding are wound with uniform angular density w, and the winding in sectors Aa is so dense that integration is carried out with high accuracy. When the current lead with current I is located in the center of the integration circuit, the total flux linkage from all sectors with turns is equal to: S Q 2яК ЗбО-ПАД, (П1) where n is the number of turn-free sectors; sectional area of a coil. When the current lead is displaced by a distance of x, one can find the formula for flux linkage in the form:

ДД,DD

V orctg О 1 WV orctg About 1 W

k lk l

где n и n - кожчества секторов с обмоткой соответственно на вертикальной и горизонтальной сторонах. Последнее выражение записано с учетом того, что на противоположных сторонах кожчество секторов равны друг другу, поэтому суммирование производится только для одной вертикальной и одной горизонтальной сторон, а результирующее потокосцепление умножено на 2.where n and n are the leathers of sectors with a winding, respectively, on the vertical and horizontal sides. The last expression is written taking into account the fact that on the opposite sides the skin of the sectors are equal to each other, so the summation is performed only for one vertical and one horizontal side, and the resulting flux linkage is multiplied by 2.

При смещении токопровода на расстояние х формула для потокосцепления получается в виде:When the current lead is displaced by a distance x, the formula for flux linkage is obtained in the form:

ц 1ш Sq 1sh S

JJ

1 W 1 W

Z. 1 Z. 1

2Ж2G

Z СZ C

kslksl

гД 2:,-:i: 2 I ЛШ4ГDG 2:, -: i: 2 I ЛШ4Г

k ik i

Погрешность от влияния безвитковых секторов определяется по (ПЗ). При X 0 выражение (П5) совпадает с выражением (П4).The error from the influence of the turn-free sectors is determined by (PP). At X 0, expression (A5) coincides with expression (A4).

На рис.ПЗ приведены результаты расчетов погрешностей от изменения значений п и и (они в неявном виде входят в вышеприведенные форлулы) при смещении токопровода для круглого и прямоугольного поясов Роговского (соотнощение длин сторон последнего равно 2), т.к., как показал анализ, погрешности в этих случаях близки друг к другу при ,. Необходимо отметить, что при прямоугольной форме пояса количество п. и п должно быть кратно 6 (при указанном соотношении сторон) для обеспечения равномерости распределения секторов вдоль пояса. На рис.П4 то же самое сделано в случае квадратной формы пояса. В этом случае п должно быть кратно 4.Figure PZ shows the results of calculations of errors from changes in the values of n and u (they are implicitly included in the above formulas) when the current lead is displaced for the Rogovsky round and rectangular belts (the ratio of the lengths of the sides of the latter is 2), because, as the analysis showed , the errors in these cases are close to each other at,. It should be noted that with the rectangular shape of the belt, the number of p. And p should be a multiple of 6 (with the specified aspect ratio) to ensure uniform distribution of sectors along the belt. In Fig. A4, the same is done in the case of a square belt. In this case, n must be a multiple of 4.

Анализ показал, что увежчение п числа безвитковых секторов - существенно более эффективный путь повышения точности измерения тока, чем только увеличение )г, хотя последнее также снижает погрешности. Изготовление пояса Роговского для токов свыше 100 кА показало, что реально можно получить значение fe порядка нескольких десятков (до 50-70). В этом случае значение п также лежит в этих пределах. В итоге погрешности от вжяния безвитковыхThe analysis showed that increasing the n number of turn-free sectors is a significantly more effective way to increase the accuracy of current measurement than just increasing г g, although the latter also reduces errors. The manufacture of the Rogowski belt for currents above 100 kA showed that it is actually possible to obtain a value of fe of the order of several tens (up to 50-70). In this case, the value of n also lies within these limits. As a result, errors from implantation

,-2x , -2x

V V

+arctg-j± .+ arctg-j ±.

(П4)(A4)

yk4A(yk4A (

, orotg-, orotg-

22

X, +AOX, + AO

(П5)(A5)

секторов при значительных смещениях токопровода не превышают сотых долей процента.sectors with significant displacements of the current lead do not exceed hundredths of a percent.

На основе анажза установлены вначения п (они приведены в формуле), при которых погрешности не превышают значений 0,01-0,02%, что необходимо для построения прецизионного устройства.On the basis of the analysis, the values of n are established (they are given in the formula) at which the errors do not exceed the values of 0.01-0.02%, which is necessary to build a precision device.

Claims

1. A high constant current meter containing Rogowski belt in the form of a winding having n ₀ initial coil-free sectors and located on a detachable non-ferromagnetic frame, some parts of which are connected by a hinge, the first terminal of the winding being earthed, a voltage integrator based on an operational amplifier, the non-inverting input of which is earthed and between the inverting input and the output a capacitor is included, a self-opening reset button connected in parallel with the integrator capacitor, and a recording device, Connecting to the output of the integrator, characterized in that the winding belt Rogowski administered (n - n ₀₎ bezvitkovyh sectors, each of length equal to the length of the initial bezvitkovogo sectors arranged uniformly along the winding, a voltage follower which is connected the input to the second terminal belt winding Rogowski and the output through the resistor is connected to the inverting input of the operational amplifier.

2. The meter according to claim 1, characterized in that the value of n is several tens for a round, square, rectangular shape of the Rogowski belt frame, moreover, with a square shape n is a multiple of four, and with a rectangular shape (aspect ratio is two) n is a multiple of six .