Способ определения мощности искрового разряда Советский патент 1991 года по МПК G01R21/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в технике высоких напряжений при производстве работ под напряжением (ПРН) для оперативного измерения мощности искрового разряда (ИР) во время выравнивания потенциалов между человеком в индивидуальном экранирующем комплекте одежды и токоведущей частью.

Цель изобретения - повышение точности измерения мощности искрового разряда и упрощение процесса измерения.

На фиг. 1 схематически изображено приближение объекта к токоведущей части ПРН; на фиг. 2 - схема включения миллиамперметра.

На схеме обозначены: объект 1 с проводящей поверхностью (человек в экранирующем комплекте или элемент оснастки ПРН), токоведущая часть 2 под напряжением, штанга 3 для выравнивания потенциалов с измерителем тока, искровой промежуток 4 Ь, изоляционные элементы 5,6 (изолятор и канат) оснастки ПРН. На фиг. 2 показана схема распределения емкостей при измерении мощности ИР, где обозначены: емкость 7 токоведущей части относительно земли, емкость 8,9 объекта относительно проводов Ci и земли С соответственно, измеритель 10 тока промышленной частоты, ключ 11, имитирующий шунтирование искрового промежутка, ключ 12, шунтирующий измерительный прибор.

о ю ю

00

о ел

На фиг. 1 изображена технологическая схема ПРИ приближения человека в монтерском стуле к проводам фазы ВЛ-750 кВ, контакт осуществляется посредством штанги 3, выравнивающей потенциалы объекта и проводов и замыкающей на себя искровой разряд в промежутке 4, монтерский стул с человеком удерживается на требуемом расстоянии при помощи облегченного изолятора 5 и полипропиленового каната 6. С учетом теоретической базы определения мощности частичных разрядов, а также особенностей искровых разрядов в промежутке Ь можно записать следующее выражение для вычисления мощности ИР, развиваемой в искровом промежутке 1з:

Р 2 С Ц. U3 + (иЭ1 + Uo2) / Idt, (1)

где f - частота; С - емкость 9; Уз - напряжение зажигания ИР) амплитудное значение); Уф - напряжение фазы относительно земли (эффективное значение); Уэ1 и УЭ2 - при- электродные падения напряжения, зависящие от материала электродов; (t) - импульсы тока ИР, интегрируемые за единицу времени.

Анализ общей погрешности выражения (1) и погрешностей определения таких параметров, как емкость 9 - С,Уз, I для реальных условий ПРН показывает, что второй член правой части выражения (1) составляет не более 1% от общей мощности при длине промежутка b более 10 см, поэтому данным членом можно пренебречь при реальных условиях,так как он на порядок меньше общей погрешности. Мощность ИР мож-но определить по выражению (1): Р 2 2 сифи3.

где иф-.

Данное выражение с учетом того, что ток, стекающий с проводов на объект при выравнивании потенциалов, равен

I |соСУф| |2я1 Сиф| , можно записать в виде

vSf Р - -f I Уз .

Jt

Таким образом, вместо параметров f, С,Уф вводится интегральный параметр I - ток замыканий между объектом и токоведу- щими частями, измерение которого можно осуществить с большой точностью обычным стрелочным прибором - миллиамперметром. Измерение напряжения зажигания Уз

5

в реальных условиях ПРН является технически сложной задачей, так как любой прибор с проводниками, приложенными к электродам, между которыми возникает ИР, вносит дополнительную емкость и искажает первоначальную картину напряженности электрического поля в искровом промежутке, а значит и изменяет измеряемую мощность.

Техническим решением данного вопроса является введение понятия удельная мощность ИР Р1, т.е. мощность ИР, приходящую на единицу длины искроразрядного промежутка 4(Ь):

Ь п ь л из

где Уз Уз/Ь - падение напряжения на

единице длины искрового разрядного промежутка,i Данное напряжение для заданной формы электродов можно легко определить на калибровочной установке. Так, например,

для промежутка стержень-плоскость Уз 4-4,5 кВ/см. С учетом равномерного распределения напряжения по длине з У Уз з, т.е. при известном Уз для определения Уз необходимо измерить расстояние Гз

между объектом и токоведущими частями по кратчайшему пути. На фиг. 2 приведена эквивалентная схема для измерения мощности ИР при производстве работ под напряжением. Измерение мощности ИР с

учетом упомянутого производится в следующей последовательности: объект 1 приближается к токоведущим частям 2 на расстояние Ь, где возникает устойчивый ИР, промежуток ключа 11 перекрывается проводником, в цепи которого включен миллиамперметр 10, измеритель, шунтированный нормально замкнутым контактом ключа 12, затем контакт ключа 12 размыкается и производится измерение тока I и вычисление

удельной мощности Р1 по выражению (3), при закороченном промежутке без разряда производится измерение h обычной линейкой и вычисляется общая мощность ИР Р по выражению (2).

Для измерения тока I разработана специальная штанга с включением миллиамперметра по схеме (фиг.2). Погрешность измерения мощности ИР не превышает 10%.

Предлагаемый способ позволяет упростить процесс испытания экранирующих комплектов на искростойкость при массовом их изготовлении и повысить точность определения мощности искрового разряда.

Формула изобретения Способ определения мощности искрового разряда, заключающийся в измерении напряжения зажигания искрового разряда между токоведущей частью и объектом, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, объект с проводящей поверхностью приближают к токоведущей части до возникновения искрового разряда, выравнивают потенциалы объекта и токоведущей части путем их гальванического соедине0

ния, измеряют ток в этом соединении, а мощность искрового разряда определяют по формуле

v7 .U3,

где I - ток при гальваническом соединении токоведущей части с объектом;

Ua напряжение зажигания искрового разряда;

Р - мощность искрового разряда.

Изобретение .относится к электроизмерительной технике, а именно к определению мощности искрового разряда. Целью изобретения является повышение точности определения мощности искрового разряда и упрощение процесса измерения. Поставленная цель достигается тем, что обьект с проводящей поверхностью приближается к токопроводящей части электроустановки до тех пор, пока не возникает устойчивый искровой разряд. После этого производится выравнивание потенциалов и измеряется кратчайшее расстояние между поверхностью объекта и токопроводящей частью. Затем определяются напряжение зажигания искрового разряда и ток, измеренный при гальваническом соединении токоведущей части с объектом, а мощность искрового разряда Р определяют по формуле Р-,Ц. где I - ток при гальваническом соединении токоведущей части с объектом, 11з - напряжение зажигания искрового разряда. Способ позволяет исключить измерения трех параметров: частоты сети, емкости фазы, эффективного напряжения фазы, чем достигаются упрощение способа и повышение точности. 2 ил. У Ё

У//////////////////////////// Ф 1/8.1

иф

L«

Фиг. 2