Стартовая >> Оборудование >> ТТ и ТН >> Оптико-электронные трансформаторы тока с внутренней модуляцией

Оптико-электронные трансформаторы тока с внутренней модуляцией

Оптико-электронные трансформаторы тока с амплитудной модуляцией (ОЭТТА). В качестве источника света в ОЭТТ наиболее употребительным являются арсенид-галлиевые полусферические светодиоды, дающие инфракрасное излучение с волновой длиной 0,9 мкм и работающие в непрерывном режиме. Они обладают достаточным световым потоком и имеют стабильные во времени характеристики. В ОЭТТА с внутренней модуляцией потока излучения воздействие на источник света осуществляется непосредственно током, пропорциональным измеряемому, т.е. происходит модуляция по амплитуде. Схемы ОЭТТА, обладая достоинствами (быстродействие, простота), требуют специальных мер для компенсации температурной нестабильности светодиода и фотоприемника (фотодиода).
Наиболее приемлема передача По оптическому каналу информации об измеряемом токе совместно с калибрующим сигналом. Калибрующий сигнал должен отличаться временным, частотным или другими признаками от рабочего сигнала во всем диапазоне его измерения. Если при каких-то внешних условиях установлен на выходе ОЭТТА рабочий сигнал требуемого уровня, то изменения условий внешней среды (например, температуры) окажут одинаковое воздействие на коэффициент трансформации рабочего и калибрующего сигналов. Калибрующий сигнал и соответственно параметр, воздействующий на изменение коэффициента усиления усилителя, изменяются так, чтобы выходной рабочий сигнал ОЭТТА оставался неизменным при неизменном 1\. Структурная схема ОЭТТА с калибрующим сигналом представлена на рис 1. В качестве первичного измерительного преобразователя используется обычный электромагнитный трансформатор тока (для измерений тока до 1,2 /н) или малоиндуктивные шунты и воздушные трансформаторы тока — в каналах релейной защиты, когда ток меняется в широком диапазоне.

схема ОЭТГА
Рис. 1. Структурная схема ОЭТГА
Трансформаторы с частотно-импульсной (ОЭТТЧ) и кодово-импульсной модуляцией (ОЭТТК). В ОЭТТЧ число импульсов, проходящих в единицу времени различно и зависит от модулирующего (измеряемого) сигнала. Частотно-импульсные модуляторы представляют собой управляемые по частоте мультивибраторы, имеющие на выходе формирователи импульсов строго определенной длительности или генераторы импульсов с частотой следования, изменяющейся пропорционально
Промышленные образцы ОЭТТЧ типа "Тразер" были разработаны в 1967 г. в США. Структурная схема ОЭТТЧ показана на рис. 2.
Первичный преобразователь 1 представляет собой электромагнитный ТТ с тороидальным магнитопроводом, расположенный на стороне высокого напряжения. Здесь же находится быстронасыщающийся ТТ 2, предназначенный совместно с ТН 3 для питания кодирующего блока 4. При работе установки с нагрузкой кодирующий блок получает питание только от ТТ 2, а при отсутствии тока в установке — еще и от ТН. Этим обеспечиваются универсальность питания кодирующего устройства, его готовность к мгновенному действию, повышенная надежность аппарата. Первичная обмотка ТН включается через высокоомный делитель напряжения 5.
В кодирующем блоке информация об измеряемом токе преобразуется в световой поток лазерного диода, который по световоду б в опорной изоляционной конструкции 7 передается в приемный блок 5, где он преобразуется в электрический сигнал, который управляет работой релейной защиты или регистрирующего прибора 8.
Схема трансформатора тока Тразер
Рис. 2. Схема трансформатора тока "Тразер"
Работа ОЭТТК происходит следующим образом: при прохождении импульса тока первичный преобразователь (шунт) через усилитель передает на кодирующее устройство напряжение, пропорциональное измеряемому току. Сравнивающее устройство производит сравнение двух напряжений — входного и эталонного — с учетом их знака. При разности потенциалов на входах, меньшей порога срабатывания сравнивающего устройства, каналы измерения закрыты. При возрастании входного напряжения до порогового значения сравнивающее устройство вырабатывает импульс, который идет по оптическому каналу в приемный блок. Сдвиг счетчика на один разряд ведет к скачкообразному изменению опорного напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя. Преобразователи преобразуют световые импульсы в электрические, которые управляют счетчиком импульсов декодирующего устройства. На выходе цифроаналогового преобразователя получается напряжение или ток, по форме аналогичный измеряемому.

 
« Общие сведения о трансформаторах напряжения   Оптико-электронный трансформатор напряжения »
электрические сети