RU2009113018A

RU2009113018A - Датчик, способ и система текущего контроля линий электропередачи

Info

Publication number: RU2009113018A
Application number: RU2009113018/28A
Authority: RU
Inventors: Стивен Дж. СИРАКЬЮЗ (US); Стивен Дж. СИРАКЬЮЗ; Рой КЛАРК (US); Рой КЛАРК; Питер Г. ХАЛВЕРСОН (US); Питер Г. ХАЛВЕРСОН; Фредерик М. ТЭШ (US); Фредерик М. ТЭШ; Чарльз В. БАРЛОУ (US); Чарльз В. БАРЛОУ
Original assignee: ПРОМИТИЭН ДИВАЙСЕЗ ЭлЭлСи (US); ПРОМИТИЭН ДИВАЙСЕЗ ЭлЭлСи
Priority date: 2006-09-08
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2010-10-20
Also published as: CN101529259B; ATE467842T1; WO2008031029A2; DE602007006514D1; EP2059823B1; WO2008031029A3; BRPI0716882A8; US20090284249A1; BRPI0716882A2; BRPI0716882B1; RU2437105C2; US8280652B2; CN101529259A; EP2059823A2

Abstract

1. Компьютеризированная система для определения физического местоположения фазных проводов в дополнение к величине, фазе или частоте токов в фазных проводах, содержащая: ! устройство для измерения пространственной фазы и величины магнитного поля, создаваемого фазными проводами, причем упомянутое устройство содержит, по меньшей мере, одну пару ортогонально ориентированных датчиков магнитного поля, для размещения на расстоянии от фазного провода, причем упомянутые датчики, содержат, по меньшей мере, пару коаксиальных проводящих обмоток, имеющих противоположную полярность, относительно общей центральной земли, а упомянутые обмотки противоположной полярности, по существу, взаимно компенсируют сигнал электрического поля в упомянутых обмотках и генерируют напряжение разомкнутой цепи между соответствующими концами каждой обмотки; ! многоканальный аналого-цифровой преобразователь, для снятия наведенного напряжения разомкнутой цепи; ! модуль обработки данных, реализованный в компьютере, для обработки цифровых сигналов из аналого-цифрового преобразователя, причем упомянутые цифровые сигналы отображают выходные сигналы напряжения от упомянутых датчиков в реальном времени, а упомянутый модуль обработки данных содержит: ! по меньшей мере, один цифровой полосовой фильтр, предназначенный для отделения, по меньшей мере, основной частоты каждого сигнала напряжения; ! модуль определения фазы для распознавания фазы каждого упомянутого сигнала напряжения из каждого упомянутого датчика; ! модуль определения амплитуды для распознавания амплитуды каждого упомянутого сигнала напряжения из каждого из упомянуты

Claims

1. Компьютеризированная система для определения физического местоположения фазных проводов в дополнение к величине, фазе или частоте токов в фазных проводах, содержащая:

устройство для измерения пространственной фазы и величины магнитного поля, создаваемого фазными проводами, причем упомянутое устройство содержит, по меньшей мере, одну пару ортогонально ориентированных датчиков магнитного поля, для размещения на расстоянии от фазного провода, причем упомянутые датчики, содержат, по меньшей мере, пару коаксиальных проводящих обмоток, имеющих противоположную полярность, относительно общей центральной земли, а упомянутые обмотки противоположной полярности, по существу, взаимно компенсируют сигнал электрического поля в упомянутых обмотках и генерируют напряжение разомкнутой цепи между соответствующими концами каждой обмотки;

многоканальный аналого-цифровой преобразователь, для снятия наведенного напряжения разомкнутой цепи;

модуль обработки данных, реализованный в компьютере, для обработки цифровых сигналов из аналого-цифрового преобразователя, причем упомянутые цифровые сигналы отображают выходные сигналы напряжения от упомянутых датчиков в реальном времени, а упомянутый модуль обработки данных содержит:

по меньшей мере, один цифровой полосовой фильтр, предназначенный для отделения, по меньшей мере, основной частоты каждого сигнала напряжения;

модуль определения фазы для распознавания фазы каждого упомянутого сигнала напряжения из каждого упомянутого датчика;

модуль определения амплитуды для распознавания амплитуды каждого упомянутого сигнала напряжения из каждого из упомянутых датчиков.

2. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутое напряжение разомкнутой цепи подают на дифференциальный вход фильтра нижних частот.

3. Компьютеризированная система по п.1, дополнительно содержащая фильтр нижних частот, соединенный с каждой из упомянутых, по меньшей мере, одной парой датчиков магнитного поля для фильтрации сигнала напряжения разомкнутой цепи, создаваемого каждым из упомянутых обмоток.

4. Компьютеризированная система по п.3, в которой упомянутым фильтром нижних частот является резистивно-емкостной (RC) фильтр нижних частот.

5. Компьютеризированная система по п.4, в которой упомянутый резистивно-емкостной (RC) фильтр нижних частот имеет частоту среза, равную 98 Гц.

6. Компьютеризированная система по п.1, дополнительно содержащая генератор колебаний, предназначенный для повышения точности аналого-цифрового преобразователя.

7. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутое устройство расположено на расстоянии от фазных проводов, но в пределах измеряемого магнитного поля, создаваемого упомянутыми фазными проводами.

8. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутый аналого-цифровой преобразователь снимает сигналы напряжения с частотой 8000 выборок в секунду в течение 4 с.

9. Компьютеризированная система по п.1, в которой выходным сигналом каждого упомянутого аналого-цифрового преобразователя является 16-разрядное число, отображающее напряжение.

10. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутый модуль определения фазы и упомянутый модуль определения амплитуды используют окно Блэкмена.

11. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутый модуль определения амплитуды обеспечивает вывод величины сигнала напряжения в вольтах действующего значения.

12. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутое устройство для измерения магнитного поля, содержит, по меньшей мере, три пары датчиков, обеспечивающих шесть сигналов напряжения.

13. Компьютеризированная система по п.1, в которой каждый датчик из пары расположен ортогонально к другому датчику из этой пары для регистрации только лишь составляющих Х и Y магнитных полей переменного тока, созданных фазным проводом.

14. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутым аналого-цифровым преобразователем является восьмиканальный аналого-цифровой преобразователь, принимающий измерения напряжения из каждого датчика.

15. Компьютеризированная система по п.1, в которой упомянутая система запитывается с помощью солнечной батареи.

16. Устройство для измерения пространственной фазы и величины магнитного поля, создаваемого фазными проводами воздушной линии передачи и распределения, содержащее:

по меньшей мере, один датчик магнитного поля для размещения на расстоянии от фазного провода, причем упомянутый датчик содержит, по меньшей мере, пару параллельных проводящих обмоток, имеющих противоположную полярность относительно общей земли, а упомянутые обмотки противоположной полярности, по существу, взаимно компенсируют сигнал электрического поля в упомянутых обмотках и генерируют напряжение разомкнутой цепи между незаземленными концами каждой обмотки.

17. Устройство по п.16, в котором упомянутые обмотки содержат охватываемую ими площадь, по меньшей мере, 150 м².

18. Устройство по п.16, дополнительно содержащее, по существу, цилиндрическую катушку, в которой упомянутые обмотки по отдельности намотаны вокруг соответствующих поперечных утолщений упомянутой катушки, расположенных рядом друг с другом.

19. Устройство по п.18, в котором упомянутые обмотки выполнены из одинакового материала, имеют одинаковую длину и одинаковый радиус намотки.

20. Устройство по п.18, в котором упомянутая катушка содержит сердечник, выбранный из группы, состоящей из полого сердечника, сердечника, заполненного воздухом, ферритового сердечника, сердечника, выполненного из сплава никеля и железа, и сердечника из метгласса.

21. Устройство по п.16, содержащее, по меньшей мере, три пары упомянутых датчиков магнитного поля для размещения под воздушной линией электропередачи, при этом, каждая пара датчиков размещена под одним фазным проводом трехфазной системы передачи.

22. Устройство по п.16, в котором упомянутый датчик расположен достаточно близко к упомянутому фазному проводу, вследствие чего упомянутое напряжение разомкнутой цепи между обмотками составляет, по меньшей мере, 100 мВ переменного тока.

23. Устройство по п.22, в котором упомянутое напряжение разомкнутой цепи находится между приблизительно, 100 мВ и, приблизительно, 400 мВ переменного тока.

24. Устройство по п.16, содержащее, по меньшей мере, одну пару упомянутых датчиков магнитного поля, причем упомянутая пара датчиков расположена ортогонально, не пересекаясь друг с другом, для регистрации только лишь составляющих Х и Y магнитных полей переменного тока, созданных фазным проводом.

25. Устройство по п.16, в котором упомянутое переменное напряжение разомкнутой цепи отображает составляющие Х и Y магнитных полей переменного тока, созданных, по меньшей мере, одной трехфазной схемой распределения, по меньшей мере, в трех отдельных местоположениях на земле.