Индикатор фаз Советский патент 1989 года по МПК G01R29/12 

,Синхр

1

15

СП

о

Од

СО

;о

Изобретение может быть использовано для индикации контроля чередования фаз трехфазной сети переменного тока. Цель изобретения - повышение электробезопасности при измерениях в сети напряжением выше 1000 В - достигается введением в индикатор фаз датчика 1 напряженности электрического поля и регулируемого элемента 5 задержки и новых электрических связей. Индикатор фаз содержит также элементы 6,7 задержки, элементы И 8,9,10, триггеры 11,12,13, преобразователь 14 кода, индикаторный блок 15 и формирователи 2,3,4 импульсов. 2 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к области измерения электрических величин и может быть использовано для индикации контроля чередования фаз трехфазной сети переменного тока.

Целью изобретения является повышение электробезопасности при измерениях в сетях напряжением выше 1000 В.

На фиг.1 приведена структурная схема индикатора; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу

Индикатор фаз содержит датчик 1 напряженности электрического поля, три формирователя 2-4 импульсов, ре- гулируемый элемент 5 задержки, два элемента 6 и 7 задержки, три элемента И 8-10, три триггера 11-13, преобразователь 14 кода и индикаторный блок 15.

Датчик 1 напряженности и формирователь 2 импульса контролируемой фазы соединены последовательно, выход формирователя 2 подключен к входу формирователя 4 импульсов сброса и первым входам элементов И 8-10. Вторые входы элементов И 9 и 10 соединены с выходами элементов 6 и 7 задержки соответственно, входы которых соединены с вторым входом элемента И 8 подключены к выходу формирователя 3 синхронизирующих импульсов через ре- гулируемьш элемент 5 задержки. Выход элементов И подключены к первым входам триггеров 11-13 памяти, вторые входы которых объединены с первым входом преобразователя 14 кода и под ршючены к выходу формирователя 4 импульсов сброса. Второй, третий и четвертый входы преобразователя 14 кода соединены с выходами триггеров 13, 12 и 11 памяти соответственно. Выход преобразователя кода подключен к индикаторному блоку 15.

Индикатор работает следующим об- разом.

На вход формирователя 3 подают синхронизирующее напряжение. Для синхронизации можно использовать любое напряжение с частотой, равной частоте контролируемой сети, либо пониженное с помощью трансформатора напряжения контролируемой сети. При этом не имеет значения, напряжение какой фазы используется для синхро- н;1заци.

Датчик напряженности электрического поля помещают вблизи от опорной фазы (фазы А) контролируемо; сети.

Напряженность поля проводника ослабевает обратно пропорционально расстоянию, что дает возможность выполнить требования по точности измере г и НИИ, выбрав отнощение достаточно малым (r - расстояние до измеряемой фазы; г, - расстояние до соседней фазы).

При этом влияние одной соседней фазы сказывается сильнее, чем двух соседних фаз вместе. Для этого случая погрешность, вызванная наводками, определяется как

- 1ЛС, 1 arctg .

с Из указанного равенства следует,

что, если датчик со сферической диаграммой направленности поместить в

точку пространства, где 1 , точность измерений будет достаточно высока несмотря на наводки.

С датчика сигнал поступает на формирователь 2. Чтобы не происходило измерения наводок от соседних фаз, когда на измеряемой фазе напряжение о гсутствует, порог срабатывания формирователя 2 выбирают выше уровня сигнала, наводимого напряжением соседней фазы в точке с минимальным уд;шением г .

Таким образом, если на измеряемой фазе нет напряжения, то наводка от соседних фаз не может вызвать срабатывания формирователя 2, па выходах формирователей 3 и 4 - нули, и преобразователь 14 кода не формирует сигнала для высвечивания символов на индикаторном блоке 15.

Если на опорную фазу подано напряжение , на выходе датчика 1 формируется сигнал, совпадающий по фазе с опорным (кривая А на фиг.2а). Синхронизирующее напряжение (фиг.26) в общем случае не совпадает по фазе с опорным, поэтому импульсы формирователя 2, появляющиеся в начала положительной полуволны фазы А (фиг,2в), не совпадают во времени с импульсами формирователя 3, появляющимися в начале положительной полуволны синхронизирующего напряже1 ия (фиг.2г).

Чтобы откалибровать прибор, оператор вращает ручку потенциометра, добиваясь совпадения задержанного синхронизирующего импульса (фиг.2д) с импульсом кор тролируемого напряже51

ния (фиг ,2в). Длительность задержанного синхронизирующего импульса выбирается равной длительности импульса контролируемого напряжения. Совпадение импульсов формируется пс индикаторному блоку 15. При совпадении контролируемого импульса и импульса с элемента 5 на выходе элемента И 8 появляется напряжение, триггер 11 па мяти переводится в единичное состояние и преобразователь 14 кода по сиГ налам на первом и четвертом входах высвечивает символ А. Высвечивание этого символа означает, что прибор откалиброван.

Формирователь 2 запускает также формирователь 4, который формирует импульсы длительностью, несколько меньшей периода сети (фиг,2ж). Эти импульсы поступают на первый вход преобразователя 14 кода и на вторые входы триггеров 11-13. По окончании импульса формирователя 4 на его выходе напряжение падает до нуля (фиг.2ж), и все триггеры Перед началом следующего периода устанавливаются в исходное положение. С началом следуш,щего периода процесс повторяется, и на индикаторе опять высвечивается символ А. Поскольку импульс сброса намного меньше периода измеряемого напряжения, погасание этого символа в момент сброса практически не снижает яркости свечения индикатора.

После калибровки датчик напряженности электрического поля подносят к одной из двух оставшихся фаз. При этом датчик ориентируют относительно измеряемой фазы таким же образом,- как он был ориентирован по отношению к опорной фазе.

Если датчик поднести к фазе В, то контролируемьй импульс (фиг.2з) совпадает во времени с импульсом, прошедшим через элемент 6 задержки (фиг.2и), задержка которого выбирается равной

€э 31 2

где Mf- частота сети;

Lj- д штельность импульсов на

выходах элементов 6 и 7 задержки.

Значение { выбирают равным удвоенной длительности импульса контролируемого напряжения с выхода форми-

10

063946

рователя 2. На выходе элемента И 9 появляется сигнал, который через триггер 12 и преобразователь 14 вы- свечивает символ В. Аналогич11ым образом схема работает при измерении фазы С по каналу С (задержка эле- т « l мента 7 выбирается равной Зи-с

-L)

2

Если интервал между фазами в контролируемой сети не выдерживаются в требуемых пределах, и импульс конт- ролуруемой фазы не совпадает во времени ни с одним из опорных импульсов, то на выводах всех триггеров будут , а формирователь 4 будет вырабатывать импульсы, которые поступают

на первый вход преобразователя 14

кода, высвечивая на индикаторном блоке 15 символ 1. Это предупреждает оператора о наличии напряжения на измеряемой фазе.

JC Индикатор обеспечивает больший уровень электробезопасности при измерениях, так как его не требуется подключать к измеряемому напряжению.

30

Формула изобретения

0

5

Индикатор фаз, содержащий три формирователя импульсов, два элемента задержки, три элемента И, три триггера, преобразователь кода и индикатор5 ный блок, причем вход второго формирователя импульсов является синхро- 11изирующим входом устройства, а вход третьего соединен с выходом первого и первыми входами трех элементов И, вторые входы первых двух элементов И подключены к выходам элементов задержки, входы которых соединены с вторым входом третьего элемента И, выходы элементов И соединеюз с информационными входами триггеров, установочные входы которьгх объединены и подключены к выходу третьего формирователя и первому входу преобразователя кода, второй, третий и чет0 вертый входы преобразователя кода подключены к выходам триггс-ров, а выход преобразователя кода подключен к индикаторному блоку, о т л и - чающийся тем, что, с целью

повьппения электробезопасности при измерениях в сетях напряжением иыше 1000 В, в него введены датчик напряженности электрического по.чя и регулируемый элемент задержки, который включен между выходом второго формирователя импульсов и точкой соединения входов элементов задержки с втое f

и

Составитель В.Куча Редактор О.Юрковецкая Техред М.Ходанич

Заказ 5432/А8

Тираж 714

ВНИНИИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

..««- .- ... ....« .w п.-.-1К«--.-. -

Прои3волстней но-издательский комбинат Патент, г Ужгород, ул. Гагарина,101

рым входом третьего элемента И, а датчик напряженности электрического поля подключен к входу первого формирователя импульсов.

IT:

Корректор И.Муска

Подписное