Описание и работа

Содержание

Лист

1.	Описание и работа	3
1.1.	Назначение изделия	3
1.2.	Технические характеристики	3
1.3.	Состав изделия	4
1.4.	Устройство и работа	5
1.5.	Маркировка	6
1.6.	Упаковка	6
2.	Использование по назначению	7
2.1.	Эксплуатационные ограничения	7
2.2.	Подготовка изделия к использованию	7
2.3.	Использование изделия	7
3.	Техническое обслуживание	9
4.	Хранение и транспортирование	9
	Схема внешних соединений	10

Руководство по эксплуатации предназначено для изучения и правильной эксплуатации датчиков тока ДТУ-ХХ СП

1. Описание и работа

1.1. Назначение изделия

1.1.1. Датчики тока ДТУ-ХХ СП предназначены для преобразования постоянного однополярного измеряемого тока в пропорциональные потенциальный и токовый сигналы с гальванической развязкой входных и выходных цепей.

1.1.2. Датчик применяется в сильноточных электрических установках с максимальным током до 25 кА.

1.1.3. Габаритные размеры датчика: 264 х 300 х 245 мм;

Диаметр окна под шину с током 164 мм.

1.1.4. Условия эксплуатации:

-  рабочая температура окружающей среды, оС, от +1,0 до +60оС

-  предельная температура окружающей среды, о, от +1,0 до +70оС

-  относительная влажность воздуха при Т = 25оС, %, не более 90

-  высота над уровнем моря, м, не более 1000

1.2. Технические характеристики

1.2.1. Номинальный входной ток постоянный однополярный, кА от 10 до 25

1.2.2. Номинальное напряжение шинопровода, В, не более 1000

1.2.3. Сопротивление изоляции между шинопроводом и вторичными цепями датчика, МОм, не менее 100

1.2.4. Испытательное напряжение постоянного тока между

шинопроводом и вторичными цепями датчика, кВ 7

1.2.5. Токовый выход датчика формирует сигнал Iвых, пропорциональный Iвх.

Параметры токового выхода:

-  Iвых. ном., мА 20

-  Кпр. ном. (Iвых/Iвх) (от 2 до 0,8) х10-6

-  Rнагр. макс., Ом 500

1.2.6. Потенциальный выход формирует сигнал Uвых, пропорциональный Iвх.

Параметры потенциального выхода:

-  Uвых. ном., В 10

-  Кпр. ном. (Uвых/Iвх), В/кА от 1 до 0,4

-  Rнагр. мин., кОм, не менее 1

1.2.7. Полоса пропускания, Гц, не менее 500

1.2.8. Основная приведенная погрешность токового и потенциального

выходов, %, не более: ± 0,5

1.2.9. Дополнительная погрешность

токового и потенциального выходов, %/ОС, не более ± 0,02

1.2.10. Сдвиг нуля:

-  по токовому выходу, мА, не более 0,02

-  по потенциальному выходу, мВ, не более 10

1.2.11. Датчик тока при подаче команды "Тест" в виде замыкания сухих контактов и отсутствии измеряемого тока формирует на выходах сигналы:

-  токовый выход 10 ± 0,1 мА;

-  потенциальный выход 5 ± 0,05 В;

1.2.12. Напряжение питания, В, не более 220 ± 22 В

частотой 50 ± 1 Гц

1.2.13. Мощность потребления, ВА, не более 5

1.3. Состав изделия

1.3.1. Датчик тока ДТУ-ХХ СП выполнен как единый узел, включающий в себя магнитный концентратор с шестью встроенными преобразователями Холла, плату усилителя и плату питания.

1.4. Устройство и работа

1.4.1. Принцип действия

Преобразователи Холла ПХ1...ПХ6 расположены в зазорах магнитного концентратора МК на равных расстояниях друг от друга. Подобное расположение ПХ существенно снижает воздействие внешнего магнитного поля на датчик тока и дополнительно повышает его чувствительность. Ток управления ПХ величиной 80 мА формируется стабилизатором тока.

Наличие в шинопроводе входного тока Iвх вызывает появление пропорциональной ему магнитной индукции Ввх в концентраторе и соответствующих ей величин ЭДС Холла на сигнальных выходах ПХ. На плате усилителя напряжение Эдс Холла усиливается, и формируются токовый и потенциальный выходные сигналы.

Источник питания, примененный в датчике тока, выдает на плату усилителя три стабилизированных постоянных напряжения ± 15 В и 6 В. Источник выполнен по схеме однотактного импульсного стабилизированного преобразователя напряжения с обратным включением диода. Частота следования импульсов, задаваемая генератором (D 1.4...D1.6), составляет около 20 кГц. Стабилизация напряжений на вторичных обмотках трансформатора Т1 осуществляется посредством сравнения напряжений на конденсаторе С12 и опорном стабилитроне V18. Выходные напряжения дополнительно стабилизируются интегральными стабилизаторами D2...D4.

На плате усилителя компенсационным стабилизатором тока (D2, V6) формируется стабильный ток управления ПХ. На операционном усилителе D1 осуществляется суммирование выходных сигналов ПХ. Усилитель с токовым выходом на микросхеме D4 формирует токовый выходной сигнал датчика тока, а повторитель напряжения на D5 - потенциальный выходной сигнал. Установка нулей выходных сигналов производится резистором R24. Установка коэффициента преобразования на токовом выходе производится резистором R32, на потенциальном выходе - резистором R30. Выходные сигналы усиливаются по мощности (V8, V9 и V12, V13) и имеют защиту от короткого замыкания нагрузки (R41, R42 и R49, R50). Тестовый сигнал открывает фототранзистор оптрона U1 и подает стабилизированное напряжение (V2) на вход нормирующего усилителя (D3).

1.4.2. Устройство датчика тока.

Основой конструкции датчика является труба из нержавеющей стали с нанесенным на неё электроизоляционным покрытием из облученного полиэтилена. На трубе установлен магнитный концентратор в оправке с преобразователями Холла в зазорах. К оправке крепятся плата усилителя и плата питания. Магнитный концентратор в оправке с закреплёнными на ней платами помещен в пластмассовый корпус, состоящий из двух частей, соединённых между собой шестью винтами. Одна из частей жестко соединена с оправкой магнитного концентратора, а другая может сдвигаться, освобождая доступ к подстроечным потенциометрам.

1.5. Маркировка.

1.5.1 Датчик должен иметь маркировку в соответствии с ГОСТ :

-  товарный знак завода-изготовителя;

-  наименование изделия;

-  обозначение датчика;

-  заводской номер;

-  дата изготовления.

1.5.2. Маркировка должна быть нанесена на табличку по ГОСТ и ГОСТ .

1.5.3. На корпусе датчика также маркируется:

-  обозначение полярности измеряемого тока "Л1";

-  обозначение разъемов.

1.6. Упаковка

Упаковка датчика производится в соответствии с требованиями раздела III ГОСТ .

2. Использование по назначению

2.1. Эксплуатационные ограничения

2.1.1. Приложенное к шине напряжение не должно превышать значения 1000 В.

2.2. Подготовка изделия к использованию

2.2.1. При осмотре датчика перед использованием убедиться в отсутствии механических повреждений проходного изолятора.

2.2.2. Установить датчик тока на шинопроводе в специально выбранном для него месте симметрично относительно шинопровода. Закрепить датчик на шинопроводе с помощью изоляционных пластин.

2.2.3. Избегать размещения датчика вблизи массивных стальных предметов и соседних токоведущих шин. Это ведет к увеличению погрешности измерения тока. Минимальное расстояние от корпуса датчика до стальных предметов - 0,2 м; от соседней шины с током, равным номинальному измеряемому – 0,5 м; изгиб шины под прямым углом допускается не ближе 0,3 м от края изоляционной трубы.

2.2.4. Убедиться в правильности установки датчика на токоведущей шине в соответствии с направлением тока. Знак на боковой стенке "Л1" означает, что с этой стороны входной ток втекает в датчик.

2.2.5. Подключить кабель питания к соединителю Х1, а сигнальный кабель – к соединителю Х2 датчика в соответствии со схемой внешних соединений. Соединить контакт Х1:3 датчика с "землей" установки.

2.2.6. Подать на датчик напряжение питания и прогреть датчик в течение не менее 30 минут.

2.2.7. Измерить "нули" выходных сигналов; Iвых о не должен превышать 20 мкА, Uвых о - 10 мВ.

2.2.8. Подать команду "Тест" в виде замыкания сухих контактов, при этом Iвых должен составлять 10 ± 0,1 мА, а Uвых должно находиться в диапазоне 5 ± 0,05 В.

2.3. Использование изделия

2.3.1. В процессе работы датчик тока не требует вмешательства оператора.

2.3.2. В процессе работы возможна подача команды "Тест" на датчик. При этом к выходным сигналам, присутствующим непосредственно до подачи команды, должны добавиться соответствующие сигналы, указанные в п. 2.2.8.

2.3.3. Возможные неисправности и способы их устранения приведены в табл. 1.

Таблица 1

Внешние признаки неисправности	Наименование неисправности	Вероятная причина	Метод устранения
При отсутствии измеряемого тока сигналы Uвых о, Iвых о значительно отличаются от нуля	Неисправность в цепях питания платы усилителя	Отсутствует одно из напряжений питания	Устранить неисправность на плате питания
	Неисправность в цепи прохождения сигнала	Обрыв одного из проводников, соединяющих ПХ с платой	Устранить обрыв
	Неисправна одна из микросхем D1, D3, D4, D5	Заменить неисправный элемент
При подаче тока Iвх выходные сигналы не изменяются	Неисправность на плате питания	Неисправен транзистор V12 на плате питания, перегорела плавкая вставка F1.	Заменить плавкую вставку. Устранить неисправность на плате питания. Заменить V12.
	Отсутствует ток управления ПХ	Обрыв одного из проводников в токовой цепи ПХ	Устранить обрыв
		Неисправна микросхема D2, либо транзистор V6	Заменить неисправный элемент
		Отсутствует напряжение питания 6 В	Устранить неисправность на плате питания
При подаче тока Iвх выходные сигналы Uвых, Iвых имеют обратную полярность	Неправильно установлен датчик на шинопроводе	Датчик установлен стороной "Л1" к "минусу" измеряемого тока	Установить датчик стороной "Л1" к "плюсу" измеряемого тока.

2.3.4. Производить какие-либо ремонтные работы в датчике разрешается только при отключенном напряжении установки и снятом напряжении питания датчика.

3. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

С целью обеспечения постоянной исправности и готовности датчика тока к работе необходимо соблюдать следующие основные правила по техническому обслуживанию.

3.1. Техническое обслуживание датчика тока в период эксплуатации проводится не реже одного раза в год.

3.2. Внешний осмотр предусматривает:

-  проверку надежности подключения к датчику кабельных соединителей;

-  удаление пыли, грязи и коррозии, протирку изоляции трубы.

3.3. Проверка работоспособности датчика

Перечень работ по проверке работоспособности датчика приведен в табл. 2.

Таблица 2

Перечень проверок	Номер пункта проверки	Средство измерения	Контрольные значения параметров
Проверка нулей выходных сигналов при отсутствии измеряемого тока.	2.2.7	Вольтметр В7-28	|Uвых о| £ 10 мВ |Iвых о| £ 0,02 мА
Проверка сигналом "ТЕСТ" при отсутствии измеряемого тока	2.2.8	Вольтметр В7-28	Uвых = 5 ± 0,05 В Iвых = 10 ± 0,1 мА

4. Хранение и транспортирование

4.1. Условия транспортирования датчиков, упакованных в тару предприятия-изготовителя должны удовлетворять в части воздействия механических факторов группе С ГОСТ , а в части воздействия климатических факторов – по группе хранения 2 ГОСТ

4.2. Условия хранения датчика – 2 по ГОСТ на срок хранения 1 год, далее условия хранения – 1.

Схема внешних соединений

Х1

Цепь	Конт.
220 В 50 Гц	1
2
Экран	3
Резерв	4

Х2

Цепь	Конт.
–	Выход токовый	1
+	2
Тест 15 В	3
4
Экран	5
–	Выход по-тенциальный	6
+	7
Экран	8
Резерв	9
10

Лист регистрации изменений

Изм.	Номера листов (страниц)	Всего листов (страниц) в документе	№ докум.	Входящий № сопроводи­тельного докум. и дата	Подп.	Дата
изменен­ных	заменен­ных	новых	аннулиро­ванных