Устройство для измерения сопротивлений Советский патент 1945 года по МПК G01R27/20 

Известны устройства для измерения сопротивления заземлений, содержащие трансформатор или индуктор для питания переменным током цепи, составленной из последовательно включенных измеряемого заземления, вспомогательного заземления и измерительного сопротивления, нулевой индикатор постоянного тока, включенный через выпрямители на вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, расположенного в цепи между испытуемым заземлением и зондом, измерительный трансформатор, подающий в эту цепь с измерительного сопротивления нанряжение, компенсирующее падение напряжения на участке земли между испытуемым заземлением и зондом.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что между средней точкой вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, соединенного через выпрямители индикатора с концами потенциометра, и движком потенциометра включена дополпительная вторичная обмотка питающего трансформатора или вспомогательного трансформатора, подключенного к индуктору. Это позволяет компенсировать начальное отклонение индикатора.

На фиг. 1 показана принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - кривые напряжений в цепи потенциометра.

Измерительный ток Iи.зм подается от сети переменного тока через питающий трансформатор I в цепь: измерительное сопротивление 2, испытуемое заземление 3, вспомогательное заземление 4. Падение нанряжения UN с измерительного сопротивления подается через измериTejlbHbm трансформатор 5 для компенсации падения напряжения U между испытуемым заземлением 5 и зондом 6. В качестве указателя разности потенциалов V между зондом и вторичной обмоткой измерительного трансформатора применен нулевой индикатор ностоянного тока 7. При измерении сопротивления испытуемого заземления 3 стрел.NO 64854. 2 -

ка индикатора устанавливается на нуль путем перемещения движка измерительного сопротивления 2 - в этом положении ток в первичной (1бмотке вспомогательного трансформатора 8 отсутствует и сопротивление измерительного сопротивления равно сопротивлению испытуемого заземления 3.

Питание цепи нулевого индикатора производится от вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, включенного через выпрямители 9 на концы потенциометра 10, параллельно которому присоединен индикатор. Между средней точкой вторичной обмотки вспомогательного трансформатора н движком потенциометра включается дополнительная вторичная обмотка П питающего трансформатора, подающего переменное напряжение 2-3 в от того же источника, который подает измерительный ток /„,„ на испытуемое заземление. Указанное напряжение должно быть в фазе с измерительным током. Назначением дополнительной обмотки является компенсация влияния блуждающих токов. При отсутствии нанряжен11Я на зажимах первичной обмотки Бспомогател1 ного трансформатора выпрямленные токи дополнительной вторичной обмоткн питающего трансформатора при среднем положении движка потенциометра создают на его плечах равные падения напряжения, направленные навстречу, между концами нотенциометра разности потенциалов не будет, и индикатор отклонения не даст. Блуждающие же токи вызо1 ут отклонение стрел 11 индикатора.

На кривых сплошной линией показано дополнительное напряжение, пунктирной линией--напряженке, подаваемое вспомогательным трансформатором, жирной линией - суммарное нанряжение. Вверх от горизонтальной оси отложено напряжение, действующее в цепи плеча /2 потенциометра, винз- в цепи плеча , заштрихованная часть - выпрямлеииое напряжение.

При совпадении по частоте и по фазе дополнительного нанряжения н нанряженн5 вспомогательного трансформатора (кривая а) постоянное напряжение на измерительной системе будет иметь наибольшее значение.

Нри совнаденим но частоте дополнительного напряжения и напряжения вспомогательного трансформатора и при сдвиге фаз между ними в 90 (кривая 6) средние значения выпрямленных напряжений в цеиях обоих плеч потенциометра равны, следовательно, постоянное напряжение на нзмерите.чьной снстеме paiuio нулю.

При сдвиге фаз, отличном от 90, нотеициалы иа концах потенциометра можно уравнять, изменив соотношение сопротивления плеч путем перемещения движка ноте1щиометра.

При частоте напряжения, нодаваемого вспомогательным трансформатором, четной кратности по отиошению к дополнительному напряжению (четные гар.мопики) средние значения выпрямленных напряжений в цепях обоих плеч иотенциометра равны (кривая с), значит, постоянное напряжение на измерительной системе равно пулю.

При частоте напряжения, подаваемого вспомогательного трансформатором нечетной кратности по отношению к дополнительному напряжению (нечетные гармоники), средние значения выпрямленного напряжения в ценях обоих нлеч не будут равны (кривая d. В этом случае уравнять потенциа.ты на концах потенциометра можно перемещением движка.

При частоте напряжения, подаваемого вспомо1ателы1ым трансформатором на равной частоте дополнительного нанряжения и не являющегося гармоникой но отношению к нему, средние значения выпрямленных напряжений в ценях обоих плеч нотеициометра за некоторое

целое число периодов дополнительного напряжения будут рявшл (кривая /).

Итак, из рассмотрения работы схемы индикатора видно, что индикатор не дает отклонения, если напряжение блуждающего тока имеет частоту, не равную частоте дополнительного напряжения, и не является его нечетной гармоникой.

При частоте напряжения блуждающего тока, равной частоте дополнительного иапряжения или являющейся его нечетной гармоникой, индикатор ие дает отклонения, только при условии сдвига по фазе между напряжением блуждающего тока и дополнительным напряжением в 90°. При всяком другом фазовом сдвиге индикатор будет давать отклонение, по его можно вернуть на нуль, изменив соотношение плеч потенциометра.

Если на уравновещепный индикатор подать разность потенциалов Иц между зондом и вторичной обмоткой измерительного трансформатора 1, обусловленную измерителыпзьм током 7,, , равным по частоте дополнительному току, то прибор даст отклонение.

Таким образом видно, что при наличии блуждающих-переменных токов данный индикатор позволяет произвести измерение сопротивления заземления. Для этого достаточно перед пропусканием измерительного тока через испытуемое заземление поставить стрелку индикатора на нуль, перемещая ползунок потенциометра. Затем надо включить измерительный ток и произвести компенсацию падения напряжения на испытуемом заземлении. Блуждаюпдий постоянный ток на измерение влияния ие оказывает, так как индикатор вклгочен в цепь зонда через вспомогательный трансформатор.

Данная схема, исключающая влияние блуждающих токов, может быть применена также и при питании цепи заземления от местного источника - индуктора иеремепиого тока.

Для выполнения функций дополпительной вторичной обмотки потребуется применить дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого приключается к иидуктору. а вторичная подает дополнительное напряжение в цепь индикатора.

Предмет ir з о б р е т е и и я

Устройство для измерения сопротивления заземлений, содержащее трансформатор или индуктор для питания переменны.м током цепи, составленной из последовательно включенных измеряслмого заземления, вспомогательного заземле1П1я и измерительного сопротивления, нулевой индикатор постояниого тока, включениый через выпрямители на вторичную обмотку вспомогательного трансформатора, расположенного в цепи между исиытуе.дгым заземлением и зондом, измерительный трансформатор, подающий 15 эту цепь с измерительиого сопрогивлепня напряжение, компенсирующее надеине напряжения на участке земли между испытуемым заземлением и зондом, отличающееся тем, что, с целью компенсации начального отклонения индикатора, п цепь между средней точкой вторичной обмотки вспомогательного трансформатора, соединенного через выпрямители иидикатора с концами потенциометра, и движком последнего включена дополнительная вторичная обмотка питающего трансформатора или вспомогательного трансформатора, подключенного к индуктору.

л 64854