Устройство для измерения переходного сопротивления Советский патент 1992 года по МПК G01R27/02 

При сохранении силы прижима токовые зонды 7 также прижимаются к проводам 3 и 4, вследствие чего замыкается цепь тока генератора тока. Потенциальные зонды 8 обнаруживают падение напряжения. Если через проверяемый участок проходит ток сети, то

при подключении зондодержателей 1 и 2 сразу же измеряется напряжение, по которому уточняют необходимый диапазон измерений, после этого подключают токовые зонды 7 и определяют переходное сопротивление. 1 з.п. ф-лы. 1 табл.. 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для измерения переходного сопротивления и применяемым для этого зондам и может быть использовано для пррверки подсоединений электрических сетей. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей измерения переходного сопротивления без исключения рабочего тока в контролируемом участке. Если через проверяемое переходное сопротивление Р в момент измерения не проходит ток, и зон- додержатели 1, 2 прмжаты к проводам по обе стороны проверяемого участка, вначале замыкается цепь потенциальных зондов 8.(ЛсVIоvOоСА) О>& СО

Изобретение относится к устройствам для измерения переходного сопротивления и применяемому для этого зонду и может быть использовано для проверки подсоединений электрических сетей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности измерения переходного сопротивлеимя без отключения рабочего тока в контрюлируемом участке.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого измерительного устройства, частичный разрез: на фиг. 2 - острие зонда, схематически изображенного.на фиг. 1, увеличенный вид; на фиг. 3 - схема измерения переходного сопротивления; на фиг. 4 блок-схема устройства для измерения переходного сопротивления.

На фиг. 1 показаны зондодержатели 1 и 2 в исходном положении (контактирования с контролируемым участком). Контролируемый участок состоит из проводников 3 и 4 и соединяющего их винтового зажима 5. Зондодержатепи 1 и 2 имеют одинаковую конструкцию и состоят из размещенных в изолирующей оболочке б и изолированных один от другого токового зонда 7 и потенциального зонда 8, прижимающей потенциальный зонд 8 пружины 9 и образующего ее заднюю опору контактного элемента 10.

Токовый зойд 7 внутри выполнен пустотелымг В этой полости находится изолирующая втулка 11, также внутри пустотелая, а в ней размещен потенциальный зонд 8 с возможностью осевого перемещения. Последний снабжен внутренним упорным буртиком, на который опирается один конец пружины 9, а другой ее конец прижимает контактный элемент 10 потенциального зонда 8. обеспечивающий его подсоедине ние. Потенциальной зонд 8 выполнен с цилиндрическим стержнем 12 и острием 13.

.Передний конец токового зонда 7 выполнен в виде V-образного конуса со шлицем (фиг. 2) и заканчивается двойным острием 14, незначительно выступающим за передний конец изолирующей втулки 11. Расстояние между остриями 14 и 13 в находящемся в исходном положении потенциальном зонде 8 меньше максимально допустимого перемещения пружины 9. Из этого условия следует, что при прижимании зондодержателя 1 к проводу 3 сначала в контакт с ним приходит острие 13 потенциального зонда 8, затем вследствие увеличения силы прижатия нажимная пружина 9 сжимается и переднее острие 14 токового зонда 7 приближается к проводу 3, доходит до его поверхности, в результате чего между токовым зондом 7 и проводом 3 в месте острия создается выраженный электрический контакт. Потенциальный зонд 8 при своем перемещении остаётся изолированным от токового зонда 7, разделительное пространство обеспечивается наличием изолирующей втулки 11..

Электрический контакт между токовым

зондом 7 и потенциальным зондом 8 создается только через контролируемые провода 3 и 4 в положении, при котором зондодержатели 1 и 2 прижаты к проводу. Электрическое подсоединение токовых зондов 7

обеспечивают кабели 15 и 16, снабженные соответствующей изоляцией и выходящие из заднего конца изолирующей оболочки 6 зондодер кателей 1 и 2 и подсоединенные к трансформатору 17 тока (фиг. 1).

Подсоединение потенциальных зондов 8 осуществляют также с помощью изолированных кабелей, проводка которых отличается от кабелей 15 и 16 (фиг. 1). Соединенный с контактным элементом 10

зондодержателя 1 кабель 18 выведен радиально через защитную шайбу 19 изолирующей обЬлочки 6 и проведен внутрь изолирующей оболочки другого зондодержателя 2. Внутренний провод 20 кабеля 18

проходите проводом 21. обеспечивающим подсоединение потенциального зонда 8 зондодержателя 2, внутрь изоляции выходящего по центру из зондодержателя 2 кабеля 16 и выступает из него только на соответствующее расстояние от зондодержателя 2 непосредственно перед его подсоединени ем.

Действие устройства для измерения переходного сопротивления основано на изображенной на фиг. 3 принципиальной схе ме. Переходное сопротивление R проверяемого участка возникает в месте подсоединения проводов 3 и 4. Подсоединяемые к последним токовые зонды 7 подсоединёны через трансформатор 17 тока к генератору 22 тока, который генерирует питающий ток lg(t) Igcos2лf50t сети l(t). Icos2 i50t проходящего через проверяемый участок провода и составляет предпочтительно около 1 кГц.

Оба потенциальных зонда 8 подсоединены к трансформатору 23 напряжения, которого через полосовой фильтр 4, пропускающий частоту f и сильно демпфйрующий частоту сети, подсоединен к вольтметру 25, измеренное напряжение которого U(t)а igWR пропорционально переходному сопротивлению R.

Согласно фиг. 4 оба потенциальных зонда 8 через делитель 26 напряжения и предусилитель 27 подсоединены к трансформатору 23 напряжения, выход которого разветвляется и с одной стороны/соединен с полосовым фильтром 24, а с другой сторрны - с фильтром 28 нижних частот, пропу скающим состаЪляющую сигнала с частотой 50 Гц и задерживающим составляющие с более высокой частотой. Выход фильтра 28 нижних частот подсоединен к выпрямителю 29 и через него - к компаратору 30, который соединен с прибором 31 звукового сигнала. Другой выход фильтра 28 нижних частот и выход полосового фильтра 24 соединены с входами второго выпрямителя 32, выход которого соединен входом с вол ьтметром 25 и цифровой индикацией.

Устройство для измерения переходного сопротивления снабжено переключателем 33 режимов работы, на котором можно установить режимы для измерения напряжения и тока и который в отдельных режимах работы осуществляет переключение пределов измерения путем переключения коэффициента деления делителя 26 напряжения. С помощью переключателя 33 режимов работы можно установить ток питания генэратора тока 22 в режим дискретных шагов.

Устройство работает следующим образом.

Допустим, что через Проверяемое переходное сопротивление R в момент измерения не проходит ток. Оба зондодержателя 1 и 2 прижимают к проводам 3 и 4 по обе стороны проверяемого участка. Вначале замыкается цепь потенциальных зйндов 8. При сохранении силы прижима вскоре токовые зонды 7 также прижимаются к проводам 3 и 4, вследствие чего замыкается цепь тока 22 генератора тока.

Потенциальные зонды 8 обнаруживают падение напряжения, которое через- описанную схему считывается непосредетвенно в значениях сопротивления в соответствии с конечным положением, относящимся к коэффициенту деления, определяемому делителем 26 напряжения. Генерируемый в проводах 3 и 4 измерительный ток теоретически индуцирует определенное напряжение в измерительной цепи напряжения зондодержателей 1 и 2, но изза небольшой величины области А сцепления потока его действием можно пренебречь.Если через проверяемый участок проходит ток сети, то при подсоединении зондодержателей 1 и 2 сразу же осуществляется измерение и индикация напряжения. Индикация не зависит от режима работы, установленного переключателем 33 режимов работы.

Возникающее на потенциальных зондах 8 напряжение с частотой 50 Гц поступает с выхода фильтра 28 нижних частот после выпрямления в компаратор 30, имеющий развертывающее напряжение, например, 200 мВ. Если значение напряжения больше развертывающего напряжения, то этот факт сообщается прибором 31 звукового сигнала. Это сообщение происходит еще до подсоединения токовых зондов 7 и тем самым оператор получает указание о целесообразности вначале измерить напряжение, так ,как, например, винтов Ой режим может быть разомкнут. Таким образом можно избежать короткого замыкания при включении токовых зондов 7.

При большом переходном сопротивлении нецелесообразно пропускать через токовые зонды 7 чрезмерно сильный ток, поэтому для предохранения батареи изменяют пределы измерения и питающий ток генератора 22.

В таблице приведена зависимость между детектированным напряжением с частотой 50 Гц и пределами измерения переходного сопротивления.

При измерении напряжения достаточно установить пять пределов измерения, а при измерении переходного сопротивления четыре предела измерения.

После измерения переходного сопротивления на основании известной величины можно также рассчитать проходящий по этому участку провода ток с частотой 50 Гц, так как напряжение с частотой 50 Гц можно измерить непосредственно. Лри этом переключатель 33 режимов работы подсоединяет вход выпрямителя 32 к выходу фильтра 28 нижних частот.

С помощью устройства для измерения переходного сопротивления можно производить, измерения даже с пределом измерения 20 мОм. а чувствительность устройства позволяет проводить измерения переходного сопротивления до 0.1 мОм. На измерение не оказывается никакого влияния, если ток с частотой 50 Гц в проверяемом участке провода изменяется от О до 200 А. Большой ток сети может быть только при меньшем переходном сопротивлении, инач переход был бы поврежден вследствие теплового действия.

С помощью измерительного устройства согласно изобретению можно в одинаковой мере проводить обычные и целенаправленные проверки имеющихся низковольтных сетей, причем измерения можно проводить также в сетях под напряжением.

, Благодаря быстрому и точному измерению переходного сопротивления можно уменьшить потери энергии вследствие несоответствующего подсоединения (соединения), а также количество пожаров, вызываемых электрическими сетями. Обычное измерение Электрических подсоединений в местах и зданиях повышенной пожароопасности значительно повышает безопасность.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в каждой паре зонды размёще- нысоосно, причем токовый зонд выполнен полым и неподвижно закреплен в держателе, а потенциальный зонд выполнен в виде подпружиненного Ц1тыря и размещен в полости токового электрода с возможностью сопряжения их контактирующих вершин в одной плоскости.