Труды КНЦ вып.17 (ЭНЕРГЕТИКА вып. 4/2013(17))

устройства и имеющая электрическое соединение с корпусом регистратора Катушка вторичной обмотки трансформатора тока состоит из 180 витков. Сигнал с нее поступает на преобразователь тока Преобразователь тока включает в свой состав детектор (Д) и накопитель (Н). Для защиты преобразователя тока и всей схемы в целом от напряжений, превышающих величину 20 В, на входе установлен варистор (на схеме не показан). В преобразователе тока импульсный сигнал преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное заряду протекающего через ОПН импульса тока Напряжение с выхода преобразователя поступает на микроконтроллер (МК), который регистрирует в памяти количество импульсов с зарядом, превышающим 20 мкКл, с привязкой ко времени и дате. Для связи регистратора с внешними устройствами в схеме предусмотрен модуль UART (приемопередатчик). Этот модуль предназначен для настройки регистратора а также для передачи данных о числе срабатываний, хранящихся в памяти МК. Также в регистраторе предусмотрена схема сброса (разряд накопителя преобразователя тока) для обеспечения регистрации последующих срабатываний ОПН Питание регистратора осуществляется от литий-тионилхлоридной батареи напряжением 3.6 В. Данный вид источников питания появился сравнительно недавно и обладает улучшенными характеристиками (повышенная емкость, низкий уровень саморазряда морозостойкость), что обеспечивает автономное функционирование регистратора в течение нескольких лет даже в суровых климатических условиях Кроме того, для увеличения времени работы регистратора от одного элемента питания предусмотрен переход микроконтроллера в режим пониженного энергопотребления при отсутствии импульсов тока через ОПН Отсутствие необходимости прокладки кабеля внешнего питания к ОПН оснащенному регистратором, обеспечивает простоту установки устройства и увеличивает его надежность. Регистратор производит постоянный контроль срабатываний ОПН фиксируя дату и время срабатывания. Все данные регистратор сохраняет в энергонезависимой памяти (EEPROM), что позволяет сохранить информацию в случае отказа модуля или отключения его питания. Все данные из памяти регистратора можно считать специальным устройством, подключаемым по интерфейсу UART. Так как разработанный регистратор является электронным устройством, выполненным на основе однокристального микроконтроллера, возникает вопрос помехозащищенности и устойчивого функционирования в условиях мощных электромагнитных воздействий, возникающих при протекании через ОПН импульсных токов. Другими словами, возникает проблема электромагнитной совместимости устройства и регистрируемых им импульсных токов через ОПН. Учитывая индуктивный характер воздействия импульсов тока на окружающие проводники, напряжение на участках цепей схемы регистратора определяется как: где М — взаимная индуктивность участка электронной цепи и первичной обмотки трансформатора тока регистратора Таким образом, необходимым является сохранение работоспособности устройства при высоких скоростях нарастания импульсов тока ( di / d t ), которые в реальных грозовых импульсах могут достигать 10 кА/мкс. С целью определения максимально допустимого фронта волны тока, проходящей в цепи заземления ОПН и не приводящей к сбою в работе регистратора, был выполнен испытательный стенд (рис.4). 105