Устройство для контроля емкости сети
Иллюстрации
Реферат
ОП И САНИ
ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскии
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02. 11. 81 (21) 3350161/1
26 с присоединением заявки ¹â€”
Государстиеииый комитет
СССР ио. делим изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 07.0383. Бюллетень
Дата опубликования описания 07. 0 (72) Автор изобретения
В.С.Прудников
Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт.вэрывозащищенного и рудничного электрооборудования
- (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЕМКОСТИ
СЕТИ
Изобретение относится к устройствам для контроля еМкости сети
;;"под рабочим напряжением и предназначено, в основном, для повьыения эффективности настройки компенсирующих дросселей, обеспечивающих снижение емкостной составляющей токов утечки в электрических сетях с изо-. лированной нейтралью трансформатора.
--Известно устройство для измерения емкости кабельных сетей под рабочим напряжением, содержащее три однофазных дросселя; соединенных в звезду и подключенных к контролируемой сети, трансформатор и измерительный лрибор. Для выделения напряжения, пропорционального емкости контролируемой сети, в таких устройствах пер- вичная обмотка трансформатора включена между нулевой точкой, образованной соединенными в звезду дросселями, и, йейтралью контролируемой сети,. а к„ вторичной обмотке трансформатора подключен измерительный прибор, проградуированный.по емкости (1 ).
Однако в известном устройстве оценка величины емкости производится по перераспределению напряжений на трансформаторе и дросселе, что вносит значительные погрешности при из. мерениях; связанные с наличием активных проводимостей изоляции сети.
Это объясняется тем. что перераспре5. деление напряжений на дросселе,.и трансформаторе. включенных на напряжение смещения нейтрали, происходит как при изменении емкости сети. так и .при изменении сопротивления изоля10
Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля емкости под рабочим напряжением. содержащее высокочастотный .генератор, подключенный к земле и фазам сети емкостной присоединительный фильтр и измерительный блок. в котором нагрузкой .генератора является колебательный контур, составленный иэ бал- ластной индуктивности и последова= тельно соединенных емкостного присоединительного фильтра и емкостей фаэ сети относительно земли (2 ).
Недостатком известного устройства является ограниченный диапазон измерения емкости сети. Емкости фаэ относительно земли кабельных сетей горнорудных предприятий, которые имеют большую протяженность, могут ,достигать 10 мкф на фазу. Измерить такие величины емкостей указанным
1002981
Формула изобретения устройством не представляется возможным, так как характеристика сигнала, снимаемого с контура и имеющая вид восходящей ветви резонансной кривой, уже при емкости сети 2 мкф на . фазу не имеет достаточной крутизны.
Цель изобретения — повышение точ-. ности в широком диапазоне измерения.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля емкости сети преимущественно код ра,бочим напряжением, содержащее источник высокочастотного сигнала, емкостный и индуктивный присоедини ельные фильтры и индикатор, введены постоянный оперативный источник, два выпрямителя и блок сравнения, причем выход источника высокочастотного сигнала через последовательно соединенные первый выпрямитель и емкостный присоединительный фильтр подключены к земле и фазам сети, вы- 20 ход постоянного оперативного источника через последовательно соединенные второй выпрямитель и индуктивный присоединительный фильтр подключены к земле и фазам сети, а выходы выпря- 25 мителей соответственно соединены с входами блока сравнения, соединенного с индикатором.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройст- g0 ва для контроля емкости сети.
Оперативный источник 1 высокочастотного сигнала с помощью емкостного присоединительного фильтра 2, а постоянный оперативный источник 3 с помощью индуктивного присоединительного фильтра 4 подключены к земле и фазам контролируемой сети, содержащей активные и емкостные сопротивления 5 и б изоляции. Блок 7 сравнения выполнен на транзисторе 8, база-коллекторныи переход которого шунтирует вход измерительного усилителя 9 и подключен чере". резистор 10, выпрямитель 11 и конденсатор 12 между источником
1 высокочастотного сигнала и емкост- 45 ным присоединительным фильтром 2 °
Эмиттер-базовый переход транзистора через резистор 13, выпрямитель 14 и конденсатор 15 подключен к нулевой точке индуктивного при соединительного 50 фильтра 4 и к одному иэ полюсов пос,тоянного оперативного источника 3, другой полюс которого подключен к земле. С нагрузки 16 усилителя 9 снимается сигнал 06-f(c), являющийся функцией контролируемого емкостного сопротивления в изоляции.
Устройство работает следующим образом.
Величина выпрямленного тока источника 1 высокочастотного сигнала, ° протекающего через база-коллекторный переход транзистора 8, определяется в основном активным и емкостным соп.ротивлениями 5 и 6 изоляции фаэ сети относительно земли (балластными сопротивлениями резистора 10 и конденсаторов 12, которые выбирают на порядок меньше активных и емкостных сопро тивлений 5 и б изоляции сети, можно пренебречь также как и-сопротивлением цепи измерения постоянного оперативного тока l, которая подключается к фазам сети через индуктивный присоединительный фильтр 4 и имеет очень высокое сопротивление для токов высокой частоты ). Величина постоянного оперативного тока Ь„, протекающего через эмиттер-базовый переход транзистора 8, определяется только активными сопротивлениями 5 изоляции сети (сопротивление балластного резистора 13, величина которого значительно меньше велнчины контроли-, руемого активного сопротивления 5, можно не учитывать, как и внутреннее сопротивление оперативного источника 1 высокочастотного сигнала, который имеет для постоянного тока очень большое сопротивление). Вследствие этого. разностный ток между 3„ и 32, который протекает через эмйттер-базовый переход измерительного тиристора 9, зависит только от емкостного сопротивления б изоляции сети. Поэтому сигнал U8= f(C), снимаемый с нагрузки
16 иэмерйтельного усилителя 9, является функцией только контролируемого емкостного сопротивления б сети.
Изобретение позволяет осуществить контроль емкости в широком диапазоне изменения. При этом достигается дос-. таточно линейная характеристика, которая не зависит ни от активных сопротивлений изоляции, ни от колебаний напряжения в сети, ни от вида утечки однофазная, двухфазная, трехфаэная), которая одинаково влияет как на цепь измерения тока высокой частоты, так и на цепь постоянного тока, а приращения токов в этих цепях из-за появления смещения нейтралей (внутренние сопротивления источника высокочастотного сигнала и постоянного оперативного источника, выбираются одинаковыми, так же как и величины сопротивлений резисторов 10, 13 и конденсаторов 12, 15)после их сравнения взаимно компенсируются и через вход измерительного усилителя 8 не протекают.
Устройство для контроля емкости сети преимущественно под рабочим напряжением, содержащее источник высокочастотного сигнала, емкостный и индуктивный присоединительные фильтры и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне измерения, в него введены постоянный оперативный 1002981
Составитель Л.Сотникова
Редактор И.Николайчук Техред Е.Харитончик Корректор С.Шекмар
Заказ 1541/27 Тираж 708 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д.4/5 с
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 истояник, два выпрямителя и блок сравнения, .причем выход источника вы сокочастотного сигнала через последовательно соединенные первый выпрямитель и емкостный присоединительрый фильтр подключены к земле и фазам сети, выход постоянного оперативного источника через последовательно соединенные второй выпрямитель и индуктивный присоединительный- фильтр подключены к земле и фазам сети, а выходы 10 выпрямителей соответственно соедине,ны с входами блока сравнения, соединенного с индикатором.
Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе
1. Авторское свидетельство .СССР
9 424087, кл. С 01 R 27/26, 26.04.71.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2573180, кл. Q 01 R 27/18, 4 01 Р 27/16, 23.12.80.