УСТРОЙСТВО для ФИКСАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Советский патент 1972 года по МПК G01R19/10 G01R19/14 

Изобретение относится к устройствам для фиксации электрических величин, используемым, например, для определения расстояния до места повреждения на высоковольтных линиях электропередачи.

Известны устройства для фиксации электрических величин, содержащие эталонный запоминающий конденсатор, включенный в цепь фиксируемой величины и заряжаемый до напряжения, пропорционального одной из контролируемых величин, преобразователь напряжения в виде вспомогательного конденсатора и переключателя, осуществляющий дискретный разряд запоминающего конденсатора, и счетчик импульсов, отсчитывающий число циклов разряда, являющееся функцией фиксируемой величины.

Известные устройства имеют высокую точность фиксации, большую разрешающую способность и быстродействие, позволяют легко осуществлять связь. Показания устройства в малой степени зависят от изменения величин емкостей используемых конденсаторов. Однако, известные устройства могут быть использованы для фиксации только одной электрической величины тока или напряжения, но не пригодны для фиксации отношения двух электрических величин.

CKiix величин, например напряжения и ток;;, с высокой точностью в В1иде числа импульсов, отсчитанных счетчиком.

Для этого преобразователь напряжения в

предлагаемом устройстве снабжен вторым запоминающим элементом, например конденсатором, включенным в цень сравниваемой величины и заряжаемым до напряжения, пропорционального этой величине, и измерительным органом, подключенным к запоминающим конденсаторам и действующим на останов счетчика импульсов при заданном соотношении напряжений на этих конденсаторах.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - градуировочная характеристика устройства.

Устройство содерл ит трансформатор /

напряжения, на первичную обмотку которого подается контролируемое напряжение U, трансформатор 2 тока, в первичную обмотку которого подается контролируемый ток 7, выпрямительные мосты 3 и 4, реле 5 пуска и управления контактами 6-10, запоминающий конденсатор // емкостью С,, заиомииающий конденсатор 12 емкостью Cs, вспомогательный конденсатор 13 емкостью С2, переключатель 14, контакты 15-17 переклюизмерительного органа и счетчик 20 ймпульсов. Прибор действует следующим образом. Во время короткого замыкания на линии срабатывает реле 5, размыкает контакты S и Р и замыкает контакты б и 7. При этом конденсатор 11 заряжается до напряжения , а конденсатор 12 - до напряжения /,j, где иф и 1ф - амплитуды фиксируемых напряжения и тока, А « 2 - коффициенты пропорциональности. Параметры трансформаторов 1 и 2 подбираются так, что . Спустя некоторое время после начала короткого замыкания (порядка 0,1 сек реле :; размыкает контакты 5 и 7 и через заданное время замыкает контакт 10 в цепи вспомогательного конденсатора 13. Происходит заряд конденсатора 13 от конденсатора //. При этом под действием тока заряда срабатывает переключатель 14, который контактом 15 отключает конденсатор 13 и контактом 16 закорачивает его. Кроме этого контактом 17 переключателя включается счетчик импульсов, который отсчитывает первый импульс. Затем переключатель возвращается, замыкается его контакт 15 и все повторяется. Счетчик импульсов отсчитывает импульсы до тех пор, пока напряжение на конденсаторе П после очередного заряда конденсаTdpa 13 не снизится до значения Uz, равного напряжению заряда конденсатора 12. При этом срабатывает измерительный орган 18 и сцоим контактом 19 размыкает цепь счетчика. : Число импульсов К, отсчитанных счетчиком, можно найти из равенства: о -) ь 3 Л-ЛМп inf 1 -:Так как величина /С является функцией 1 отношения j, то шкала счетчика импульсов может быть проградуированапепооредственно в значениях сопротивления (йА Z A , где Л -г- - коэффициент /{и 2 пропорциональности. Число импульсов, зафиксированное счетчиком, является логарифмической функцией отношения контролируемых величин. В полулогарифмических осях характеристика зависимости числа импульсов /С от отношения 1 контролируемых величин - представляет собой прямую линию, при этом основная ошибка фиксации (ошибка квантования) постоянна по всему диапазопу и может быть сделана практически сколь угодно малой. На фиг. 2 представлена градуировочная ,, . / (У, в полулога.рифхарактеристикамических осях, полученная экспериментально на макете прибора с отношением емкосте При указанном соотношении емкостей кратность шкалы (динамический диапазон) прибора превосходит 60 при емкости счетчика до 100 импульсов. Предлагаемое устройство пригодно для фиксации как величины полного сопротивления, так и его симметричных составляющих. В последнем случае к трансформаторам / и 2 подаются не полные напряжения и токи, а их симметричные составляющие. Устройство может быть использовано также для фиксации отношения любых других электрических величии, например, для фиксации отношений токов нулевой и обратной последовательно. /п стеи -- или напряжении тех же последовас целью одностороннего оительностеиределения места однофазного замыкания. П редмет изобретения Устройство для фиксации электрических величин, например, при коротком замыкании на линии электропередачи, содержащее эталонный запоминающий конденсатор, включенный в цепь фиксируемой величины и заряжаемый до напряжения, иропорционального этой величине, преобразователь напряжения, выполненный в виде вспомогательного конденсатора и переключателя и осуществляющий дискретный разряд заиоминающего конденсатора, и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью фиксации отношения двух величин в виде числа имиульсов, указанный преобразователь напряжения снабжен вторым запоминающим элементом, например копденсатором, включенным в цепь сравниваемой величины и заряжаемым до напряжения, пропорционального этой величине, и измерительным органом, подключенным к запоминающим конденсаторам и действующим на останов счетчика импульсов при заданном соотношении напряжений на этих конден-саторах.

Dli

W 75 16

1 1

i

20f O6080400

Фиг. 2