Устройство для измерения емкостиСЕТи Советский патент 1981 года по МПК G01R27/18 G01R27/26 

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения емкости электрических сетей различного рода, находящихся под напряжением и изолированных от земли.

Известно устройство для измерения емкости, сети, содержащее источник переменного напряжения регулируемой частоты и измеритегьный прибор, включенные последовательно и подключенные через разделительный блок к контролируемой сети и зааемлителю. Процесс измерения сводится к последовательному наложению на измеряемую емкость переменного напряжения двух кратных частот, измерению под действием этих напряжений переменных токов и последующему вычислению емкости по формуле 1, :

Недостаток данного устройства трудоемкость проведения и.змерений и расчетов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению- является устройство для измерения емкости сети, находящейся под напряжением, содержащее источник оперативного напряжения, определитель постоянной времен разряда, блок регистрации, переключатель, блок подключения, добавочный резистор, накопительный конденсатор, один вывод которого подключен к корпусу, к первой входной клемме

устройства для подключения измеряемой сети и к первому выводу добавочного резистора, второй - к переключателю, к которому также подключен источник оперативного ряжеНИН, второй зажим которого соединен со вторым выводом добавочного резистора и с первым входом определителя постоянной времени разряда,.второй вход которого соединен с переключателем, а выход - с блоком регистрации 2 .

Недостатки данного устройства трудоемкость проведения измерений, непригодность для исп1элъзования в

сетях, находящихся под напряжением, в том числе и смешанных.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и упрощение процесса измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения емкости сети, находящейся под напряжением, содержащее источник оперативного напряжения, определитель

постоянной времени разряда, блок

регистрации, переключатель, блок подключения, добавочный резистор, накопительный конденсатор, один вывод KcjjTOporo подключен к корпусу, к первой входной клемме устройства для- подключения измеряемой сети и к первому выводу добавочного резистора, второй - ко второму контакту переключателя, к первому контакту которого подключен первый зажим источника оперативного напряжения,второй зажим которого соединен со втор выводом добавочного резистора и с первым входом определителя постоянной времени разряда, второй вход которого соединен с седьмым контактом переключателя, к короткойамкнутым четвертому и пятому контактам которого подключен выход блока подключения, входы которого соединены с тремя другими входными клеммами уст ройства, введены блок деления, преобразователы время-напряжение,вхо которого соединен с выходом определителя постоянной времени разряда, первый выход - с шестым контактом переключателя, второй выход - с третьим контактом переключателя и с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с девятым контактом переключателя, третий и четвертый входы подключены параллельно накопительному конденсатору, а выход соединен с блоком регистрации .

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения емкости электрической сети, находящейся под напряжением.

Устройство содержит переключател 1, блок 2 подключения, контролируемую сеть 3, определитель 4 постоянной времени разряда С), накопительный конденсатор 5, блок 6 деления, блок 7 регистрации, преобразователь 8 время-напряжение, добавочный резистор 9, источник 10 опративного напряжения. ,

Устройство работает следующим образом.

Работа разбивается на три этапа.

Первый этап - переключатель 1 в положении I. Путем изменения соотношения плеч компенсационного резистора R в блоке 2 подключения до-, биваютск отсутствия тока в измерительной цепи, о чем судят по отпусканию реле, контакт которого в преобразователе 8 время-напряжение размыкается.

Второй этап начинается переключением переключателя 1 в положение N. В этом положении происходит заряд эквивалентной емкости сети по цепи источник 10 оперативного напряжения - переключатель 1 - блок 2 подключения - эквивалентная емкость постоянной, и переменной стороны сети 3 - корпус - добавочный

резистор 9 и источник 10. Накопительный конденсатор 5 во II положении переключателя 1 подключён параллельно источнику 10 и добавочному резистору 9, и установившееся напряжение на конденсаторе 5 пропорционально сопротивлению изоляции.

Переводом переключателя 1 в положение I устройство переходит в третий этап. На этом этапе происходит разряд эквивалентной емкости сети на известное добавочное сопротивление 9 по цепи эквивалентная емкость сети 3 - блок 2 подключения - переключатель 1 - определитель 4 постоянной времени разряда - добавочный р1&зистор 9 - корпус и эквивалентная емкость сети 3. В первый момент разряда емкости срабатывает реле в преобразователе 8 время-напряжение,замыкая контакт. В преобразователе 8 время-напряжение происходит накопление заряда на емкости, который пропорционален времени замкнутого состояния контактов реле, а следовательно, и постоянной времени разряда эквивалент-ной емкости сети 3.

На оба сче.тных входа блока б деления поступают нспряжения: одно - пропорциональное разряда от преобразователя 8 время-напряжение, другое - пропорциональное сопротивлению изоляции от накопительного конденсатора 5 .

Из анализа эквивалентной схемы разряда емкости получено,- что емкость в схемах разряда на известное сопротивление можно рассчитывать по формуе

с40

и-Vs.

-напряжение источника 10

де Е оперативного напряжения;

-падение напряжения на эквивалентном сопротивлений изоляции сети 3

в установившемся режиме ;

о5.

величина добавочного резистора 9;

постоянная времени разряда.

Поскольку величина Е и RQO&. постоянны, то частное от деления tT на и пропорционально величине эквивалентной емкости сети 3. Таким образом, напряжение, поступающее на блок 7 . регистрации, является величиной, пропорциональной емкости сети 3. Формула (1) справедлива только в том случае, когда во время контроля в измерительной цепи отсутствуют другие напряжения, кроме оперативного. Это условие определяется соотношением

6 + А

(2) 6 - А