Устройство для автоматической компенсации емкостных токов утечки Советский патент 1979 года по МПК H02J3/18 

1

Изобретение относится к устройствам для автоматической комненсации емкостных токов утечки в шахтных электрических сетях и предназначено для повышения безопасности эксплуатации этих сетей.

Наиболее близким решением технической задачи является устройство для автоматической компенсации емкостных токов утечки, содержащее унравляемый постоянным током компенсирующий дроссель с положительной обратной связью, нодключенный к сети через искусственную нулевую точку и блок измерения емкости сети, датчик которого через согласующий элемент нодключен ко входу усилителя постоянного тока, присоединенного к обмотке управления компенсирующего дросселя 1.

Блок измерения емкости такого устройства представляет собой достаточно сложный функциональный узел, который состоит из усилителя неременного тока, на вход которого подключен автогенератор, а элементы нагрузки усилителя образуют колебательный контур, в котором измерительный датчик и емкость сети соединены параллельно. В результате такого соединения датчика и измеряемой емкости сети с выхода датчика при нулевой емкости сети поступает сигнал. В связи с этим для устранения тока подмагничивания компенсирующего дросселя в зоне малых емкостей между выходом датчика и входом усилителя постоянного тока необходимо наличие согласующего элемента, выполненного с отсечкой (диодная отсечка, транзисторная и т. д.).

Целью изобретения является упрощение и повышение точности компенсции в зоне малых емкостей. Поставленная цель достигается тем, что присоединительный емкостный фильтр и вход индуктивного датчика соединены последовательно и подключены к выходу автогенератора.

Вследствие этого расширяется диапазон

температур окрул ;ающей среды для нормального функционирования устройства автокомпенсации, так как отсутствует необходимость дополнительных мероприятий по осуществлению стабильности работы усилителя переменного тока и согласующего элемента. При указанном построении схемы блока измерения емкости сигнал с выхода датчика при нулевой емкости сети отсутствует, так как при последовательном соединении датчика и измеряемой емкости изменение сигнала в зависимости от изменения емкости осуществляется от его нулевого значения. На чертеже нредставлена принципиалькая электрическая схема устройства для

автоматической компенсации емкостных токов утечки.

К коллектору транзисторного автогенератора 1, являюи1,егося блоком измерения емкости сети, через конденсатор 2 подключен колебательный контур, составленный из конденсатора 3, трансформатора 4, являющегося инд ктивным датчиком измеряемой емкости, емкостного присоединительного фильтра 5 и емкости 6 сети. Вторичная обмотка трансформатора 4 через согласующий элемент 7 нодключена ко входу транзисторного усилителя ностоянного тока 8, ирисоединенного к обмотке управления 9 компенсирующего дросселя 10. При нулевой емкости сети на вторичной обмотке трансформатора 4 сигнал отсутствует. При наличии емкости сети на выходе траисформатора 4 появляется сигнал, величииа которого зависит от степени рассогласования частоты собственных колебаиий контура, образованного конденсатором 3, трансформатором 4, емкостным присоединительным фильтром 5 и емкостью сети 6, и частоты колебаний автогенератора 1.

Для получения однозначной зависимости сигнала на выходе трансформатора 4 от измеряемой емкости сети 6 частоту колебаний автогенератора выбирают не превышаюн;ей частоты собственных колебаний контура при максимальио возможной емкости сети (используется восходяи1ая ветвь резонансной кривой). Поэтому при приближении частоты собственных колебаннй вышеуказанного контура из-за увеличения емкости сети к частоте колебаиий автогенератора амплитуда сигнала на вторичной обмотке трансформатора 4 растет. Этот сигнал, пропорциональный измеряемой емкости сети, через согласующий элемент 7 подается на вход усилителя иостоянного тока 8, и усиливается последним. В результате этого в обмотке управления 9, которая служит нагрузкой усилителя, ток управления меняется в зависимости от емкости сети, а следовательно, меняется индуктивность компенсирующего дросселя, который обеспечивает компенсацию емкостной составляющей тока утечки.

При этом настройка компенсирующего дросселя в зависимости от емкости практически не зависит от активных проводимостей изоляции сети, так как добротность колебательного KOirrypa в блоке измерения

емкости при виесеиии в него активиых проводи.мостей изоляции в широком диапазоне их изменения снижается незначительно. Вследствие этого напряжение на выходе трансформатора 4 зависит практически

только от изменения емкости сети 6, что обесиечивает точиую настройку компенсирующего дросселя, а следовательно, эффективно сиижает емкостную составляющую тока утечки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической компенсации емкостных токов утечки, содержащее уиравляемый постоянным током компенсирующий дроссель с положительной обратной связью, подключенный к сети через искусственную нулевую точку, блок измерения емкости сети, состоящий из автогенератора и индуктивного датчика, выход которого

подключен через согласующий элемент ко входу усилителя иостоянного тока, присоединенного к обмотке управления комненсирующего дросселя, присоединительного емкостного фильтра, отличающееся

тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности компенсации в зоне малых емкостей, присоединительный емкостный фильтр и вход индуктивного датчика соединены последовательно и подключены к выходу автогенератора.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 493857, кл. Н 02J 3/18, 1974.

-и

Lzz: