Способ устранения мешающего действия блуждающих токов при измерении сопротивления заземления с использованием вспомогательных заземлителей Советский патент 1946 года по МПК G01R27/20 

В больших городах и промышленных районах с развитыми электросетями и трамвайным движением измерения сопротивления заземлений, необходимые для контроля за состоянием электрических установок, сильно затруднены вследствие наличия в земле блуждаюш;их токов.

Для уменьшения вредного действия этих токов был предложен ряд способов, однако все они являются паллиативными и могут лишь уменьшить, но не устранить вносимые этими токами искажения.

В предлагаемом, согласно изобретению, способе задача устранения мешаюш;его действия блуждаЮШ.ИХ 70КОВ при измерении сопротивления заземлений решена путем недопущения блуждающего тока в электрическую схему. Для этой цели вокруг измеряемого заземления располагают несколько заземлителей, служащих для подводки к нему через землю измерительного тока, и несколько заземлителей, служащих для измерения падения напряжения на нем. Каждую из двух

групп указанных заземлителей соединяют между собой сопротивлениями и отыскивают на последних точки, эквипотенциальные измеряемому заземлению в отношении блуждающих токов; эти точки используются затем для присоединекмя тех или иных приборов для измерения сопротивления заземления.

При осуществлении предлагаемого способа возможно также ограничиться двумя заземлителями для подводки тока к из.меряемому зазе.млению и дву.мя заземлителями для измерения падения напряжения, распололшв зазе.млители каждой пары по обе стороны из.меряемого заземления и соединив их сопротивлениями, образующими вместе с сопротивления.ми зе.мли между из-меряемым и парными зазе.млителями мосты Уитстона, балансирующие действия блуждающих токов.

На чертеже фиг. 1 поясняет положенный в основу изобретения принцип устранения мешающих влияний, фиг. 2 и 3 изображают практически прие.мле.мые схемы расположения Вспомогательных заземлений, а фиг. 4, 5 и 6 - примеры применения предлагаемого способа при измерениях известными приборами.

Как известно, обычно при измерении сопротивления заземлений приходится применять два вспомогательных заземления, одно из которых служит для включения измеряемого заземления в цепь тока, а второе-в качестве зонда. При этом блуждающие токи попадают как в цепь источника измерительного тока, так и в цепь зонда, и искажают результаты измерений, а иногда и вообще не позволяют их производить. Радикальное устранение влияния блуждающих токов может быть достигнуто применением нескольких добавочных заземлений и равного им количества зондов,расположенных ©округ измеряемого заземления (по двум концентрическим окружностям, как это показано на фиг. 1). Здесь R -измеряемое заземление, Rdi добавочные заземления, а K:,i. R,,2- зонды. Допустим, что блуждающие токи имеют направление, показанное сплошными стрелками, а ток от вспомогательного источника - направления, показаиные пунктирными стрелками. Соединив между собой все добавочные заземления при помощи сопротивлений ri, г... и зонды через сопротивления г/, ..., можно эти сопротивления подобрать такими, чтобы при любом распределении в земле блуждающих токов соединительные кольца зондов и добавочных заземлений имели тот же потенциал, что и измеряемое заземление. Если использовать эти кольца для присоединения тех или иных приборов для измерения сопротивления заземления, то влияние блуждающих токов будет исключено и ни в цепь амперметра, ни в цепь вольтметра блуждающие токи не пойдут по той причине, что точки соединения заземлений с приборами будут эквипотенциальны в отнощении блуждающих токов.

Располол ение электродов по фиг. 1 требует большого количества

добавочных заземлений и зондов и едва ли может быть применено на практике. Гораздо легче осуществить схемы расположения электродов по фиг. 2 или 3. Здесь требуется два добавочных заземления и два зонда. Как и на фиг. 1, на фиг. 2 и 3 через R. обозначено измеряемое заземление, через R д н R d., добавочные заземления, а через R 31 и R,)2 - зонды. Сплошные стрелки показывают направление блуждающих токов, а пунктирные- измерительного тока. Для устранения мешающих влияний блуждающих токов необходимо расположить электроды симметрично и соединить заземлители Rd, и R I,. а также Rig при потующи сопротивлений, на которых всегда могут быть найдены точки, имеющие тот же потенциал, что и R

На фиг. 4, 5 и 6 даны три типовые схемы устройств для измерения сопротивления заземлений в применении к описанному выше принципу устранения мешающих влияний и расположению электродов по фиг. 2 или 3. Фиг. 4 изображает схему включения амперметра и вольтметра для измерений по предлагаемому методу, на фиг. 5 изображен мостик Штесселя и на фиг. 6 - компенсационный прибор по БэренЛегко уяснить, что в устройствах как по фиг. 4, так и по фиг. 5 или 6, наличие сопротивлений п и Га, г/, и rz не влияет на результат измерений. На фиг. 5 и 6 большими пунктирными прямоугольниками ограничены основные известные уже приборы, а малыми пунктирными прямоугольниками - дополнительное устройство, позволяющее осуществить предлагаемый способ устранения влияний блуждающих токов.

Положение движков на сопротивлениях TI и г , соответствующее условию экви1нотенциальности этих движков с сопротивлением / может быть найдено с помощью нулевого прибора.

Применение описанного метода не ограничивается приведенными примерами: он одинаково пригоден

для всех известных устройств этого рода. Требуемые для осуществления метода сопротивления г и г/ могут быть заключены в отдельный ящик с шестью выводными зажимами, либо конструктивно объединены с остальными деталями приборов для измерения сопротивления заземления. Нетрудно также осуществить предлагаемый метод при помощи обычных проволочных реостатов.

Предмет изобретения

1. Способ устранения мешающего действия блуждающих токов при измерении сопротивления заземлений с использованием вспомогательных заземлителей, отличающийся тем, что несколько заземлителей, служащих для подводки измерительного тока через землю к измеряемому заземлению, и несколько заземлителей, служащих

RdS

ff34 0 Кз5

для измерения падения напряжения на нем, располагают вокруг измеряемого заземления, соединяют между собой сопротивлениями и отыскивают на последних точки, эквипотенциальные измеряемому заземлению в отношении блуждающих токов, а затем используют эти точки для присоединения тех или иных приборов для измерения сопротивления заземлений.

2. П:рием осуществления способа по п. I, отличающийся тем, что применяют два заземлителя для подводки тока к измеряемому заземлению и два заземлителя для измерения падения напряжения и, расположив заземлители каждой пары по обе стороны измеряемого заземления, соединяют их сопротивлениями, образующими вместе с сопротивлениями земли между измеряемым и парными заземлителями балансирующие действия блуждающих токов мосты Уитстона.

Фиг. 2

R3i ©-®- - О ff32

о - -с

Rdi

Г -

Фиг. 3

- Кдг

%.

. Ш /f/a « ,№

Rdi fij

Фиг. 5

:::g;i -i

I -лАЛла1 / -лллл/

;P t

/A 2

ff(i