×
27.05.2013
216.012.45a8

ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ОТБОРОМ МОЩНОСТИ ОТ ФАЗНОГО ПРОВОДА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания, а его использование позволяет обеспечивать устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоких линий. Технический результат заключается в повышении уровня мощности, отбираемой от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты на относительно большую нагрузку, превышающую единицы Ом, при сохранении небольших габаритов и массы устройства. Для этого заявленное устройство содержит первичный преобразователь, который образован замкнутым магнитопроводом, на котором размещена вторичная обмотка, а в центральное отверстие замкнутого магнитопровода пропущен фазный провод, при этом зажимы обмотки образуют выходные зажимы первичного преобразователя, а выходные зажимы вторичной обмотки первичного преобразователя подключены к входным зажимам преобразователя-регулятора напряжения через последовательно включенный неполярный конденсатор. К выходным зажимам преобразователя-регулятора подключена нагрузка. Ток, протекающий в проводе, возбуждает электромагнитное поле в магнитопроводе, напряженность которого определена соотношением , где I - значение силы тока в фазном проводе, l - средняя линия замкнутого магнитопровода. Напряженность магнитного поля наводит на зажимах вторичной обмотки напряжение, пропорциональное числу витков , где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, l - средняя линия замкнутого магнитопровода, S - поперечное сечение магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала магнитопровода, I - минимальное значение силы тока в фазном проводе. 1 ил.
Основные результаты: Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты, содержащий первичный преобразователь, который образован замкнутым магнитопроводом, на котором размешена вторичная обмотка, в центральное отверстие замкнутого магнитопровода пропущен фазный провод, зажимы вторичной обмотки образуют выходные зажимы первичного преобразователя, преобразователь-регулятор напряжения, к выходным зажимам которого подключена нагрузка, отличающийся тем, что снабжен неполярным конденсатором, вторичная обмотка первичного преобразователя выполнена с числом витков W, которое определяется соотношением где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, l - средняя линия замкнутого магнитопровода, S - поперечное сечение магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала магнитопровода, I - минимальное значение силы тока в фазном проводе, выходные зажимы вторичной обмотки подключены к входным зажимам преобразователя-регулятора напряжения через последовательно включенный неполярный конденсатор, причем емкость неполярного конденсатора определяет реактивное сопротивление на частоте фазного тока, равное по модулю реактивному сопротивлению вторичной обмотки на основной частоте фазного тока в фазном проводе.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания.

Известен вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода, содержащий первичный преобразователь в виде трансформатора тока, первичной обмоткой которого является фазный провод, а вторичная обмотка подключена к входным зажимам трансформатора напряжения, выходная обмотка которого подключена к выпрямительному диодному мосту, выход которого подключен к преобразователю напряжения, к которому подключена нагрузка (патент РФ №2379742, G05F 1/618 (2006/01), БИ №2 от 20.01.10 г.).

Недостатком вторичного источника бесперебойного питания с отбором мощности от тока фазного провода является сложность конструкции, низкая эффективность, большая масса и габариты.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является вторичный источник питания с отбором мощности от тока фазного провода высокого напряжения промышленной частоты, содержащий первичный преобразователь в виде трансформатора тока, первичная обмотка которого включена между источником питания и его нагрузкой, а вторичная обмотка через выпрямитель каскадно соединена с параллельно включенным полярным конденсатором и нагрузкой преобразователя (патент РФ №2326479, МПК Н02Н 03/08 (2006/01), опубл. 10.06.2008 г.).

Недостатком вторичного источника питания является недостаточный уровень мощности, снимаемой с трансформатора тока на относительно небольшую нагрузку, превышающую единицы Ом.

Техническим результатом изобретения является повышение уровня мощности, отбираемой от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты на относительно большую нагрузку, превышающую единицы Ом, при сохранении небольших габаритов и массы устройства.

Этот результат достигается тем, что известный вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты, содержащий первичный преобразователь, который образован замкнутым магнитопроводом, на котором размещена вторичная обмотка, в центральное отверстие замкнутого магнитопровода пропущен фазный провод, зажимы вторичной обмотки образуют выходные зажимы первичного преобразователя, преобразователь-регулятор напряжения, к выходным зажимам которого подключена нагрузка, снабжен неполярным конденсатором, вторичная обмотка первичного преобразователя выполнена с числом витков W, которое определяется соотношением , где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, lcp - средняя линия замкнутого магнитопровода, S - поперечное сечение магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала магнитопровода, I - минимальное значение силы тока в фазном проводе, выходные зажимы вторичной обмотки подключены к входным зажимам преобразователя-регулятора напряжения через последовательно включенный неполярный конденсатор, причем емкость неполярного конденсатора определяет реактивное сопротивление на частоте фазного тока, равное по модулю реактивному сопротивлению вторичной обмотки на основной частоте фазного тока в фазном проводе.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема вторичного источника питании с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты.

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода 1 линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты содержит первичный преобразователь 2, который образован замкнутым магнитопроводом 3, на котором размещена вторичная обмотка 4, а в центральное отверстие замкнутого магнитопровода 3 пропущен фазный провод 1. Зажимы 5 и 6 вторичной обмотки 4 образуют выходные зажимы первичного преобразователя 2. Выходные зажимы 5 и 6 вторичной обмотки 4 первичного преобразователя 2 подключены к входным зажимам преобразователя-регулятора напряжения 7 через последовательно включенный неполярный конденсатор 8. К выходным зажимам 9 и 10 преобразователя-регулятора напряжения 7 подключена нагрузка 11.

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты работает следующим образом.

Ток, протекающий в фазном проводе 1, возбуждает электромагнитное поле в замкнутом магнитопроводе 3, напряженность которого приближенно определена соотношением , где I - значение силы тока в фазном проводе, lcp - средняя линия замкнутого магнитопровода. Напряженность магнитного поля Н в соответствии с основной кривой намагничивания материала магнитопровода 3 наводит на зажимах 5 и 6 вторичной обмотки 4, размещенной на магнитопроводе 3, напряжение, пропорциональное числу витков W. Требуемое число витков вторичной обмотки определяется соотношением , где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, lcp - средняя линия замкнутого магнитопровода, S - поперечное сечение магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала магнитопровода, Imin - минимальное значение силы тока в фазном проводе. Образованный первичный преобразователь 2 качественно отличается от трансформаторов напряжения тем, что не содержит традиционной первичной обмотки, которая формируется аналогично трансформатору тока в виде провода - фазного провода 1, пропущенного в отверстие замкнутого магнитопровода 3, поэтому напряженность магнитного поля в нем формируется согласно закону полного тока. При этом применение закона полного тока оказывается возможным с заменой кольцевых линий напряженности поля на среднюю линию магнитопровода 3.

Учитывая малость величины напряженности магнитного поля, наводимую током в фазном проводе 1 в магнитопроводе 3, для создания практически интересных (обычно это 5…12 вольт) величин напряжения на выходных зажимах 5 и 6 первичного преобразователя 2, подключенных к типовым нагрузкам 5…25 Ом, число витков вторичной обмотки 4 приходится увеличивать до нескольких сотен (в зависимости от величины тока в фазном проводе). Однако при этом резко возрастает внутреннее сопротивление первичного преобразователя 2, что ограничивает возможность эффективного отбора мощности в нагрузку. Для преодоления возникающего противоречия между необходимым большим числом витков W и соответствующим этому большому внутреннему сопротивлению оказывается достаточным реализовать в выходной цепи первичного преобразователя 2 режим последовательного резонанса. Это объясняется тем, что основной вклад во внутреннее сопротивление первичного преобразователя 2 вносит реактивное сопротивление индуктивности вторичной обмотки 4.

Повышение уровня мощности, отбираемой от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты на относительно небольшую нагрузку, превышающую единицы Ом, при сохранении небольших габаритов и массы устройства - достигнута за счет конструкции первичного преобразователя 2, по существу в виде многовиткового дросселя, и реализации резонансного режима в цепи съема мощности за счет последовательно включенного неполярного конденсатора 8.

Вторичный источник бесперебойного питания с отбором мощности от фазного провода 1 линии электропередачи высокого напряжения 110 кВ круговой промышленной частоты ω=314 рад/с, на основе магнитопровода 3 типоразмера ПЛ 20×40-80 из анизотропной холоднокатаной стали марки 3406 при числе витков вторичной обмотки, равном 300, из провода ПЭВ диаметром 0,9 мм позволил снять на нагрузку 24 Ома напряжение от 15 до 25 В при изменении фазного тока в пределах от 100 до 300 А. Этой мощности достаточно для обеспечения работы, например, маломощных первичных датчиков и систем радиоканальной передачи данных в автономных системах автоматики ЛЭП.

Использование вторичного источника питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты позволяет обеспечить устойчивый режим питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под высоким потенциалом проводов высоковольтных линий.

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения промышленной частоты, содержащий первичный преобразователь, который образован замкнутым магнитопроводом, на котором размешена вторичная обмотка, в центральное отверстие замкнутого магнитопровода пропущен фазный провод, зажимы вторичной обмотки образуют выходные зажимы первичного преобразователя, преобразователь-регулятор напряжения, к выходным зажимам которого подключена нагрузка, отличающийся тем, что снабжен неполярным конденсатором, вторичная обмотка первичного преобразователя выполнена с числом витков W, которое определяется соотношением где U - действующее значение выходного напряжения первичного преобразователя в режиме холостого хода, l - средняя линия замкнутого магнитопровода, S - поперечное сечение магнитопровода, k - производная линейного участка основной кривой намагничивания материала магнитопровода, I - минимальное значение силы тока в фазном проводе, выходные зажимы вторичной обмотки подключены к входным зажимам преобразователя-регулятора напряжения через последовательно включенный неполярный конденсатор, причем емкость неполярного конденсатора определяет реактивное сопротивление на частоте фазного тока, равное по модулю реактивному сопротивлению вторичной обмотки на основной частоте фазного тока в фазном проводе.
ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ОТБОРОМ МОЩНОСТИ ОТ ФАЗНОГО ПРОВОДА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
ВТОРИЧНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ С ОТБОРОМ МОЩНОСТИ ОТ ФАЗНОГО ПРОВОДА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 52 items.
27.01.2013
№216.012.2129

Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами

Изобретение относится к области ядерной техники. Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами 1 содержит коллектор 2 подвода и коллектор 3 отвода теплоносителя, силовую штангу 4 для установки и извлечения тепловыделяющей сборки из корпуса реактора, размещенную по оси симметрии сборки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473990
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2cb0

Система отбора мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения. Технический результат заключается в упрощении конструкции заявленной системы. Для этого заявленное устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476967
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.340b

Теплоизолированная труба

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоизоляции трубопроводов, и может быть использовано в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. Теплоизолированная труба (1) содержит слой полых микросфер (2), который при помощи оболочки (3) из термоусадочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478866
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7f

Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения

Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает насосную станцию и блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оно установлено на автомобиле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480536
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4d41

Способ формирования защитного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред. Способ заключается в формировании структурированной пленки посредством эмульсии молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ), при этом в качестве ПАВ используют биологически и термически не разлагаемые соединения, химически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485359
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d42

Способ формирования молекулярного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов. Способ заключается в формировании на поверхностях структурированной пленки посредством создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485360
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.520d

Способ телеметрического измерения и фиксации скорости транспортных средств

Изобретение относится к технике телеметрического контроля скорости транспортных средств (ТС). Способ предусматривает видеонаблюдение за транспортной обстановкой на дорожном полотне с помощью видеокамеры, установленной над дорожным полотном под определенным углом, и выделение движущегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486598
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a38

Агрегат конденсатных насосов питательных систем энергоблоков

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. Агрегат содержит в едином жестком наружном корпусе насосы первого и второго подъема конденсата. Наружный корпус и все заключенные в нем узлы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси. Наружный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488717
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5b0e

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в осуществлении устойчивого режима питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под потенциалом земли вблизи проводов высоковольтных линий. Для этого заявленное устройство содержит фазный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488931
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c42

Теплоаккумулирующий паяльник

Изобретение может быть использовано для ремонта и монтажа, например, электротехнических устройств. Аккумулятор тепловой энергии выполнен в виде медной цилиндрической камеры 1, заполненной свинцом 2, установленной в тепловом контакте с теплопроводящей втулкой 3 с жалом 4. Паяльник снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489239
Дата охранного документа: 10.08.2013
Showing 1-10 of 56 items.
27.01.2013
№216.012.2129

Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами

Изобретение относится к области ядерной техники. Пакетная тепловыделяющая сборка с шаровыми твэлами 1 содержит коллектор 2 подвода и коллектор 3 отвода теплоносителя, силовую штангу 4 для установки и извлечения тепловыделяющей сборки из корпуса реактора, размещенную по оси симметрии сборки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473990
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2cb0

Система отбора мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники, в частности к вторичным источникам питания при бесконтактном отборе мощности от трехфазной линии передачи высокого напряжения. Технический результат заключается в упрощении конструкции заявленной системы. Для этого заявленное устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476967
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.340b

Теплоизолированная труба

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к теплоизоляции трубопроводов, и может быть использовано в системах теплоснабжения и горячего водоснабжения. Теплоизолированная труба (1) содержит слой полых микросфер (2), который при помощи оболочки (3) из термоусадочного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478866
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.04.2013
№216.012.3a7f

Устройство для защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов и оборудования систем теплоснабжения

Изобретение относится к области защиты от коррозии и образования отложений на функциональных поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает насосную станцию и блок эмульгирования поверхностно-активного вещества (ПАВ), при этом оно установлено на автомобиле...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480536
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4d41

Способ формирования защитного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводной транспортировке жидких сред. Способ заключается в формировании структурированной пленки посредством эмульсии молекул поверхностно-активных веществ (ПАВ), при этом в качестве ПАВ используют биологически и термически не разлагаемые соединения, химически...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485359
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d42

Способ формирования молекулярного покрытия на поверхностях изделий из металлов и сплавов

Изобретение относится к трубопроводным системам, теплообменному оборудованию и позволяет улучшить гидродинамические и термодинамические характеристики поверхностей изделий из металлов и сплавов. Способ заключается в формировании на поверхностях структурированной пленки посредством создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485360
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.520d

Способ телеметрического измерения и фиксации скорости транспортных средств

Изобретение относится к технике телеметрического контроля скорости транспортных средств (ТС). Способ предусматривает видеонаблюдение за транспортной обстановкой на дорожном полотне с помощью видеокамеры, установленной над дорожным полотном под определенным углом, и выделение движущегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486598
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.07.2013
№216.012.5a38

Агрегат конденсатных насосов питательных систем энергоблоков

Изобретение относится к энергетическому гидромашиностроению. Агрегат содержит в едином жестком наружном корпусе насосы первого и второго подъема конденсата. Наружный корпус и все заключенные в нем узлы выполнены центрально-симметричными относительно фиксированной вертикальной оси. Наружный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488717
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.07.2013
№216.012.5b0e

Вторичный источник питания с отбором мощности от фазного провода линии электропередачи высокого напряжения

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в осуществлении устойчивого режима питания автономных автоматических измерительных устройств, размещенных под потенциалом земли вблизи проводов высоковольтных линий. Для этого заявленное устройство содержит фазный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488931
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5c42

Теплоаккумулирующий паяльник

Изобретение может быть использовано для ремонта и монтажа, например, электротехнических устройств. Аккумулятор тепловой энергии выполнен в виде медной цилиндрической камеры 1, заполненной свинцом 2, установленной в тепловом контакте с теплопроводящей втулкой 3 с жалом 4. Паяльник снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489239
Дата охранного документа: 10.08.2013
+ добавить свой РИД