Спосіб визначення зовнішнього магнітного поля електротехнічних пристроїв

Изобретение относится к области магнитный измерений и может быть использовано для контроля внешних магнитных полей (В МП) электротехнических устройств в условиях их эксплуатации. Силовые цепи комплектных электротехнических устройств, в частности, щитов управления, главных распределительных щитов и т.д., являются основными источниками ВМП токов, которые нарушают нормальное функционирование элементов автоматики и телемеханики, счетно-вычислительных комплексов и т,д. [1]. В условиях промышленной эксплуатации электротехнических устройств не представляется возможным выполнить прямые измерения ВМП каждого электротехнического устройства в отдельности, поскольку все они работают в единой системе, осуществляющей коммутацию силовой цепи, по которой передается электроэнергия от источника питания к потребителю. В то же время возникает необходимость в получении экспериментальных данных об уровне ВМП каждого электротехнического устройства в условиях его эксплуатации. Объясняется это тем, что по оценке уровня ВМП в целом группы электротехнических устройств и каждого устройства в отдельности можно применить простые технические мероприятия по снижению ВМП в целом группы одновременно работающих электротехнических устройств, например, путем их фазировки. Поэтому решение задачи измерения ВМП электротехнических устройств в условиях их эксплуатации является неотъемлемой частью решения проблемы электромагнитной совместимости различных магниточувствительных устройств, расположенных в зоне воздействия ВМП. Из известных способов наиболее близким к заявляемому по технической сущности является способ определения ВМП группы электротехнических устройств в условиях их эксплуатации, заключающийся в том, что производят измерение суммарного магнитного поля n электротехнических устройств в одном из режимов работы и помехи внешних источников [2]. Недостатком известного способа является то, что точность измерения ограничена наличием помех со стороны внешних источников, например, воздушных и кабельных линий, трансформаторных подстанций и другого силового электрооборудования, учесть влияние которых затруднительно, а также невозможность использования этого способа для измерения ВМП каждого электротехнического устройства в отдельности, т.к. электротехнические устройства в условиях эксплуатации работают совместно в единой системе силовой цепи, осуществляющей передачу электроэнергии от источника энергии к потребителю. В основу изобретения положена задача создать такой способ, который обеспечит высокую точность измерения ВМП i-го электротехнического устройства, работающего совместно с n электротехническими устройствами. Такой технический результат достигается тем, что в способе определения ВМП электротехнических устройств, заключающемся в измерении суммарного магнитного поля n электротехнических устройств в заданном режиме работы и помехи внешних источников, согласно изобретению, изменяют порядок чередования фаз на входных и выходных зажимах силовой цепи і-го электротехнического устройства и производят повторное измерение суммарного магнитного поля n электротехнических устройств в том же режиме работы и помехи внешних источников, после чего по результатам двух измерений определяют ВМП іго электротехнического устройства. На фиг. 1, 2 изображена упрощенная схема трехпроводной трехфазной силовой цепи i-го электротехнического устройства; на фиг.З - векторная диаграмма, поясняющая создание дипольных магнитных моментов трехпроводной цепью; на фиг.4 -векторная диаграмма, поясняющая сущность способа определения ВМП i-го электротехнического устройства. Согласно фиг.1, 2 порядок чередования фаз в проводниках 1-3 силовой цепи і-го электротехнического устройства ABC и СВА соответственно. Для трехпроводной трехфазной цепи независимо от характера нагрузки и схемы ее соединения справедливо равенство т.е. линейный ток любой фазы трехпроводной трехфазной цепи противофазен геометрической сумме линейных токов других фаз. Поэтому трехпроводную трехфазную цепь можно представить в виде двух однофазных цепей, токи которых сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120°. Токовые контура этих цепей создают дипольные магнитные моменты, которые также будут сдвинуты по фазе на 120° относительно друг друга. Величина дипольного магнитного момента токового контура равна произведению его площади S на величину тока I контура. Направление дипольного магнитного момента связано с направлением тока в контуре и определяется правилом лево-правоходового винта. Принято, что дипольный магнитный момент, направленный к нам, имеет положительный знак, а момент, направленный от нас - отрицательный знак. Тогда результирующий дипольный магнитный момент трехпроводной трехфазной цепи при порядке чередования фаз ABC (фиг.!) будет равен (фиг.З): где MA = М , МC = Меj120°, М = IS. При порядке чередования фаз СВА (фиг.2) фаза результирующего дипольного магнитного момента и соответственно магнитного поля, цепи изменится на 180°, а величина его остается неизменной (фиг.3) Способ реализуется следующим образом. Измеряют магнитное поле п электротехнических устройств в заданном режиме работы, и помехи внешних источников (фиг.4) где H1 = H1ejj1 - комплексное значение результирующей напряженности магнитного поля, равное геометрической сумме комплексных значений напряженности магнитного поля помехи внешних источников После измерения H1= H1ejj1 изменяется порядок чередования фаз на входных и выходных зажимах силовой цепи i-го электротехнического устройства с ABC (фиг. 1), например, на СВА (фиг.2) и производят повторное измерение суммы магнитного поля n электротехнических устройств в том же режиме работы и помехи внешних источников, причем фазу вектора Hi в этом случае изменяют на 180°, фазы векторов Нn и Нn1 остаются неизменными (фиг.4) где j2 - фаза вектора Н2. По результатам двух измерений H^ и Н2 определяют напряженность электротехнического устройства (фиг,4) магнитного поля 1-го Таким образом, предложенный способ обеспечивает высокую точность измерения i-го электротехнического устройства, работающего совместно с n-1 электротехническими устройствами в условиях эксплуатации, поскольку полностью исключается из результатов измерений помеха внешних источников и магнитное поле n-1 электротехнических устройств.