22.11.2024  В НовГУ создают беспроводную систему для измерения тока в линиях электропередач

В НовГУ создают беспроводную систему для измерения тока в линиях электропередач
В Новгородском университете работают над системой, которая с высокой точностью будет определять величину тока и передавать полученные данные оператору по беспроводной сети. Это поможет мониторить работу передачи тока в режиме реального времени, предотвращать перегревы кабеля, обрывы и другие неполадки электросетей.
Инновация разработки в том, что величина тока будет определяться с помощью магнитоэлектрических датчиков. Сегодня в области энергетики все большие токи измеряют либо измерительные трансформаторы, либо измерительные шунты. Но ни те, ни другие не измеряют величину тока точно — например,  погрешность измерения увеличивается с повышением температуры шунта при очень больших токах. Это является одной из основных проблем в прогнозировании и предотвращении неполадок в системах электропередач и силовой электронике.
Магнитоэлектрические датчики представляют из себя специальные композиты, которые состоят из магнитострикционных и пьезоэлектрических материалов. Такие композиты способны определять величину электрического тока по создаваемому им магнитному полю и делают это предельно точно — с погрешностью менее 0,1 %.
— Современные тенденции в области измерительной аппаратуры требуют разработки новых бесконтактных устройств, которые будут способны измерять большие электрические величины с малой погрешностью, — пояснил один из разработчиков системы, инженер-исследователь лаборатории «Микро- и нанотехнологии» НовГУ Иван Марков. — Создаваемые нами датчики отвечают этим тенденциям. За счёт применения в них нового физического принципа, магнитоэлектрического эффекта, эти устройства будут способны измерять высокие постоянные и переменные токи до 10 килоампер, а беспроводная система будет передавать эти данные оператору на любое расстояние в режиме нон-стоп.
Как сообщили разработчики, в мире отсутствуют аналоги данной беспроводной системы. Этот метод уже исследуется, инженеры работают над созданием образцов и прототипов измерительных магнитоэлектрических устройств.
— За счёт использования дешёвых материалов и технологических процессов при изготовлении датчиков наша система может стать весьма конкурентоспособной и заменить дорогостоящие измерительные трансформаторы, — отметил Иван Марков. — За счёт низкой стоимости конечный продукт будет способен заинтересовать производителей измерительной и электрозащитной аппаратуры, а также предприятия электронной и энергетической промышленности.
На данный момент продолжаются экспериментальные и теоретические исследования датчиков. Подбираются оптимальные магнитострикционные и пьезоэлектрические материалы, размеры, формы композитов и другое. Затем готовые датчики будут интегрированы в беспроводную систему, которая будет состоять из блока передачи данных и специального софта. Все исследования и разработка системы планируют выполнить на средства гранта Российского научного фонда, заявка на который подана в этом году. Датчики изготовят на новгородских предприятиях, после чего систему выпустят на рынок.
Разработку создаёт команда выпускников и студентов кафедры проектирования и технологии радиоаппаратуры НовГУ во главе с руководителем проекта, доктором физико-математических наук, профессором Мирзой Бичуриным. Также в реализации системы примут участие представители новгородских предприятий АО «СКТБ РТ» и АО «НПО «Квант».

ПТИ