Устройство для измерения импульсных напряжений на заземленном объекте относительно нулевого потенциала земли Советский патент 1985 года по МПК G01R15/04 

Изобретение относится к электроизмеритель ной технике, а именно к измерительным устройствам, используемым при определении параметров заземлителей в условиях воздействия импульсного напряжения, при оценке распределения потенциалов на элементах зазем лителей и по их длине. Целью изобретения является повышение точности измерения за счет снижения влияния переходных процессов в соединении заземления с делителем напряжения. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для измерения импульсных напряжений. Устройство подключено к объекту 1 с заземлением, которое представлено эквивалентным сопротивлением 2. Устройство включает делитель 3 напряжения, соединенный с объектом 1 и установленный на изолирующем приспособлении 4, измерительный прибор 5 с автономным источником 6 питания, группу длинных параллельных проводников 7, размешенных с помощью изолирующих от земли подставок 9 на высоте ti , неизменной по длине проводников, и соединение группы проводников с делителем 3, выполненное схо дящимся пучком проводов 8. Изолирующее приспособление 4 снижает шунтирующее действие прибора 5 и источник 6 питания за счет исключения прямого контакта и уменьщения емкостной связи между их корпусами, поверхностью земли и исследу мым объектом 1. Применение автономного источника 6 питания позволяет исключить влияние емкостной связи с питающей линией и ее емкостью на землю. Группа длинных проводников 7, изолированных от земли, параллельных между собой и размещенных на неизменной по их длиневысоте Ь , образует линию с постоянными по длине параметрами относительно земли. Соединение дели теля напряжения с группой провогшиков 7 ,не требует непосредственного контакта делите с землей через элементы, расположенные в земле в определенной ее точке. Устройство работает следующим образом. При поступлении на объект 1, заземленный через сопротивление 2, импульса, напряжения, последний через делитель 3 и пучок проводив 8 воздействует на группу длинных проводников 7. При распространении импульс напряжения по группе проводников 7 с постоянными относительно земли волновыми параметрами такая линия эквивалентна заземл нию с постоянным импульсным сопротивлением. До момента появления на выходе дели теля 3 импульса напряжения, отраженного от противоположного конца линии, измерительная цепь устройства включает делитель 3 напряжения и постоянное во времени ее волновое сопротивление. При этом измерител1, прибор 5 регистрирует импульс напряжения на объекте 1 относительно потенциала земли, соответствующий коэффициенту деления измерительной цепи (с учетом сопротивления линии), который также постоянен в данном интервале времени. Момент времени появления на выходе делителя 3 отраженного импульса oпpeдeляetcя длиной группы проводников 7 и является границей интервала времени измерений, котором отсутствуют искажения. Длительность интервала времени до появления отраженного от конца линии импульса определяется двойным временем пробега волны до конца линии и обратно. Учитьшая, что скорость распространения волны примерно равна скорости света, интервал измерения следующим образом определяет необходимую длину проводников линии 7 Н (м) где i - верхнее значение интервала времени измерений, мкс. Устройство позволяет получать замеры напряжения с более высокой точностью в микросекундном диапазоне, так как в данном интер вале времени по отношению к потенциалу земли устройство, имеет постоянное сопротивление и практически полностью отсутствуют отражения в соединении делителя с линией. Коэффициент деления по напряжению в предлагаемом устройстве имеет постоянную величину, что облегчает распшфровку регистрации, позволяет применять измерительные приборы с низкой чувствительностью, а также маломощные генераторы импульсных напряжений. Это обеспечивает высокую помехоустойчивость устройства. Линия, представляющая собой эквивалент заземления с постоянными параметрами относительно земли, не имеет элементов, закладываемых для прямого контакта непосредственно в земле. Это облегчает проведение исследований в случаях, когда выполнение заземления затруднено или экономически невыгодно, например, в районах с высоким удельным сопротивлением грунта и при наличии сплошных скальных образований. Аналогичная ситуация возможна при проведении измерений на объектах, расположенных на ограниченном участке суши в окружении вощгого пространства. В этом случае может быть проложено на поплавках 3. нал ионермюстыо коды. Конструктивно заземляюшая линия легко выполнима, так как в качестве изолирующих, подставок 11870874 могут быть использованы изоляционные свойства окружающих предметов: иеревяпных стоек, деревьев и т. д.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ЗАЗЕМЛЕННОМ ОБЪЕКТЕ ОТНОСИТЕЛЬНО НУЛЕВОГО ПОТЕНЦИАЛА ЗЕМЛИ, содержащее выполненный, например, в виде двух последовательно соединенных резисторов, делитель напряжения, один из крайних выводов которого соединен с вьтодом объекта, и измерительный прибор,, включенный между выводом объекта и средним выводом делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введена длинная линия, выполненная в виде изолированной от земли группы длинных параллельных проводников, размещенных на высоте, неизменной по всей длине проi водников, вход которой соединен с другим крайним вьтодом делителя напряжения. СЛ 00 -а о 00