Устройство для определения скорости изменения электрического напряжения Советский патент 1939 года по МПК G01R19/12 G01D1/10 

Для целого ряда различных устройств, используемых в области электрических измерений, автоматики и релейной защиты, бывает необходимо производить непосредственное измерение скорости изменения электрических процессов, т. е. первой производной по времени, например,

dU,,

-, где и - напряжение.

Предлагаемое, согласно изобретению, устройство предназначается для определения скорости изменения электрического напряжения, причем в этом устройстве измерение средней скорости изменения напряжения за промежуток времени Д ocyuieствляется путем непрерывного измерения разности напряжения одного и того же электрического процесса между временем

t и г -|-Дг, где Д const

а -. д

Так как измеряемое напряжение является однозначной функцией времени, т. е, в любой данный момент времени t измеряемое напряжение может иметь только одно значение, то в устройстве используется явление запаздывания электрических процессов при пх движении вдоль кабельной или воздушной линии или через схемы замещения (модели) линий передач.

Как известно, скорость распространения электрических явлений в электрической цепи - величина конечная, постоянная и зависит от самоиндукции и емкости цепи. Напряжение, подведенное к началу линии, появляется в конце только спустя некоторый промежуток времени Д.

Для увеличения времени запаздывания на коротких расстояниях можно применить специальные схемы замещения линий, состоящие из сосредоточенных постоянных - емкости и самоиндукции. Эти схемы замещения должны быть выполнены так, чтобы они не искажали проходящего через них электрического процесса (измеряемое напряжение).

Таким образом, при помощи схемы замещения (или кабеля) можно получить то значение измеряемого напряжения, которое имело место за время Дг до момента измерения. Разность между напряжением на входе схемы замещения и напряжением на

з;ллоде этой , nj) iiorriiMucTfit} BpiMCibi .аи;1чдь;в: М11 инляется Бе.., лроиорцнональ:; ь; сре,ии;му зипчскню скорости изюиеиия паппяжении з;: п)емя А/.

; 1а черт. и;е (зображена нриициииальнак предлагаемого VCTоойства.

Устройство представляет собой схему замещения линии, состояяиК из нескольких э; емснтов, каждглй из 1чоторых составлен из емкостГ ( и ппдуктнзности Л.

К зажимам Л, В рилс; ке1 О паипя :-:е1 ие, сксзрость кот;зро1о иод-аежит измерению. К ) s иы ходу схемы замещения upiieoeAnaer лампозьп; вольтметр , измеряющие разность i;anp5; KeK; :i; изльтнетр до.т жеи ()б,-|адать болг, еоп()от И леaiunr. Ч1обь iii: за.кнуть иакоротко ип.. уKTHBHOCTii и не luieCTii тем самым азл;еиеиий и схему.

Tax iaiK инд:уктпвпоети обладают некоторым, хотя и . активным с()лротпвлеп; е . то па них будет иехоторое поетО)ппое падение паиряxe;:n;i. Эту со1 ;апл 1ЮП1ун; наиряжс Ь:/1 л.ожн) KOMncHCipOFiaTb соответ 1тву;01аим е;..ем па лампшгкч) 1Ш. bjAiCTpa -: п a,ovri: i -т;.хС гиылП сиосспа-; :с

гоиы СлС-ма 3.:.,eaicaii;; (..1идел;Т ра:1;)та.т; б( ill {а {епп;. пебх;) устрани Г, зозможноеть отражения и пачаде и п конце каж.. у.тенОгГга за ле цен/:. Тля ТО; о иеоохо.тили) присоединить с обс пX .,( .ипигп conpoTiiiJ.iCKзя, рап ИГ:: i;(T.-n-in:j ij,iv С11 i) р о т И 3 д е н: ДО 1ННИП:

у.|:;)р :дч.:;1нип:л Д/. ох ;е..;.(х,чяет::я .и.мя ре(Д)иа1иями. ( ;Д1ОЙ торО П, .А/- ДОДЖ; 0 СОСТа:5.ГГЬ лНГ.ПЖ;u;,;:o 11ериода элс1{тричес1-;1ДД) :И)(;песссх скорость которо-о оиред,еляе-|пxмcp MOio иг)оцссса, гем 6o..ne точность измерения. С стпрои1,|. аи.ипииа .1 опре.челяст нели-ипу п.;.еряемой разности папряжгпхй меж.ау началом п копцол лигпп. ici; 6(xibHje , бол1И.пе .1/ i-.

.довательно, тем легче и точнее измерить ;эту разность напряжений. Исходя из з1их соображений, можно для каждого конкретного случая выбрать наиболее выгодное значение Af. Величина t для одного элемента схемы замещения определяется значениями емкоети п индуктивности что го элемента:

A.,C.

В заключение следует указать, что явление запаздывания электрических rrporieccoB в кабельной линии и схеме замещения линии передачи давно используется в измеритедьной и испытано уже эксиеримента,ьно с несьма благоприятными результатами. Так, например, для автоматического пуска катодного осцил..юграфа :ipH съемке переходных процессов, измеряемое наиряжение аодводится кабелем к электродам осциллографа, а нусковое реле присоединяется непосредственно к линии. Благодаря этому за промежуток времени запаздывания напряжения в кабеле пусковое реле успевает сработать и );)дготовить осциллограф к съемке до того, пока напряжение из кабеля подойдет к осциллографу.

Подобг.о этому, для автоматичесхоа съемки шлейфовым осциллографо.м и само11ишущим прибором аварийных цро-чессов с некоторым опережением до начала аварии фирма Симопс применила этот же принцип толькс; для получения большего врсьгени запаздывания (до 0,12 сек.).

Эти примеры применения явления :-;апа:5дывания экспериментально про icnentj и, по мненпю автора, могут косвенно служшД) опытным материадо:- для доказательства практической пригод ;ости предлагаемого устройства.

р с л V I и 3 i; б р с т с п и я.

icTpoiic дп) для определения ско )ости изменения .электрического напряжения, отличающееся те.м, что оно с(лхгоит из кабе-1ьной или воздушной липий, либо их схемы замещения, служащей для создания запаздывания

электрического процесса на некоторый постоянный промежуток времени, и прибора для измерения разностного напряжения между началом и концом линии, пропорционального скорости изменения напряжения.

-j-inn-i