Устройство для контроля емкости сети

САНИ РЕТЕНИ О П ИЗО Союз СоеетскииСоциалистическихРеспублик АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 02. 11. 81ением заявкитет -иковаио 0703ата опубликования ллетен сания 0(71) Заявите Я КОНТРОЛЯ ЕМКОСТИСЕТИ 54 ) УСТРойст 2 с присоединГосударстаеииый комитетС С С Р (23) Приориио делам изобретенийи открытий . ОпублД Изобретение относится к устройствам для контроля еМкости сети ,;"под рабочим напряжением и предназначено, в основном, для повьыения эффективности настройки компенсирующих дросселей, обеспечивающих снижение емкостной составляющей токов утечки в электрических сетях с изо-. лированной нейтралью трансформатора.Известно устройство для измерения емкости кабельных сетей под рабочим напряжением, содержащее три однофазных дросселя; соединенных в звезду и подключенных к контролируемой сети, трансформатор и измерительными лрибор. Для выделения напряжения, пропорционального емкости контролируемой сети, в таких устройствах пер. вичная обмотка трансформатора включена между нулевой точкой, образованной соединенными в звезду дросселями, и, йейтралью контролируемой сети,. а к вторичной обмотке трансформатора подключен измерительный прибор, проградуированный.по емкости 1 .Однако в известном устройстве оценка величины емкости производится по перераспределению напряжений на трансформаторе и дросселе, что вносит значительные погрешности при из" мерениях; связанные с наличием активных проводимостей изоляции сети, Это объясняется тем. что перераспре деление напряжений на дросселе,.итрансформаторе. включенных на напряжение смещения нейтрали, происходит какпри изменении емкости сети. так и .при изменении сопротивления изоля цииНаиболее близким к изобретению является устройство для контроля емкости под рабочим напряжением. содержащее высокочастотный .генератор, подключенный к земле и фазам сети емкостной присоединительный фильтр и измерительный блок. в котором нагрузкой генератора является колебательный контур, составленный иэ бал- ластной индуктивности и последова= тельно соединенных емкостного присоединительного Фильтра и емкостей фаэ сети относительно земли2 3.Недостатком известного устройстваявляется ограниченный диапазон из мерення емкости сети. Емкости фаэотносительно земли кабельных сетей горнорудных предприятий, которые имеют большую протяженность, могут ,достигать 10 мкф на Фазу. Измерить 30 такие величины емкостей указанным1002981 10 55 60 65 Формула изобретения устройством не представляется возможным, так как характеристика сигнала, снимаемого с контура и имеющая вид восходящей ветви резонансной кривой, уже при емкости сети 2 мкф на . Фазу не имеет достаточной крутизны.Цель изобретения - повышение точ-, ности в широком диапазоне измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля емкости сети преимущественно код ра,бочим напряжением, содержащее источник высокочастотного сигнала, емкостный и индуктивный присоединиельные фильтры и индикатор, введены постоянный оперативный источник, двавыпрямителя и блок сравнения, причемвыход источника высокочастотногосигнала через последовательно соединенные первый выпрямитель и емкостный присоединительный фильтрподключены к земле и фазам сети, выход постоянного оперативного источника через последовательно соединенные второй выпрямитель и индуктивныйприсоединительный фильтр подключенык земле и фазам сети, а выходы выпрямителей соответственно соединены свходами блока сравнения, соединенного с индикатором,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для контроля емкости сети,Оперативный источник 1 высокочастотного сигнала с помощью емкостногоприсоединительного фильтра 2, а постоянный оперативный источник 3 с помощью индуктивного присоединительногофильтра 4 подключены к земле и фазам контролируемой сети, содержащей активные и емкостные сопротивления 5 и б изоляции. Блок 7 сравнения выполнен на транзисторе 8, база-коллекторныи переход которого шунтирует входизмерительного усилителя 9 и подключен черег резистор 10, выпрямитель 11и конденсатор 12 между источником1 высокочастотного сигнала и емкостным присоединительным фильтром 2Эмиттер-базовый переход транзисторачерез резистор 13, выпрямитель 14 иконденсатор 15 подключен к нулевой точке индуктивного при соединительного 50фильтра 4 и к одному иэ полюсов пос,тоянного оперативного источника 3,другой полюс которого подключен к земле. С нагрузки 16 усилителя 9 снимается сигнал Об-Хс) , являющийся функцией контролируемого емкостного сопротивления в изоляции.Устройство работает следующим образом.Величина выпрямленного тока источника 1 высокочастотного сигнала, протекающего через база-коллекторный переход транзистора 8, определяется в основном активным и емкостным соп.ротивлениями 5 и б изоляции фаэ сети относительно землибалластными сопротивлениями резистора 10 и конденсаторов 12, которые выбирают на порядок меньше активных и емкостных сопротивлений 5 и б изоляции сети, можно пренебречь также как и сопротивлениемцепи измерения постоянного оперативного тока 3, которая подключаетсяк фазам сети через индуктивный присоединительный фильтр 4 и имееточень высокое сопротивление для токов высокой частоты ). Величина постоянного оперативного тока Ь, протекающего через эмиттер-базовый переход транзистора 8, определяетсятолько активными сопротивлениями 5 изоляции сети (сопротивление балластного резистора 13, величина которого значительно меньше велнчины контроли-,руемого активного сопротивления 5, можно не учитывать, как и внутреннее сопротивление оперативного источника 1 высокочастотного сигнала, который имеет для постоянного тока очень большое сопротивление). Вследствие этого.разностный ток между 3 и 32, который протекает через эмйттер-базовый переход измерительного тиристора 9, зависит только от емкостного сопротивления б изоляции сети. Поэтому сигнал 08: ЯС), снимаемый с нагрузки 16 иэмерйтельного усилителя 9, является функцией только контролируемого емкостного сопротивления б сети.Изобретение позволяет осуществить контроль емкости в широком диапазоне изменения. Нри этом достигается дос-. таточно линейная характеристика, которая не зависит ни от активных сопротивлений изоляции, ни от колебаний напряжения в сети, ни от вида утечки однофазная, двухфазная, трехфаэная), которая одинаково влияет как на цепь измерения тока высокой частоты, так и на цепь постоянного тока, а приращения токов в этих цепях из-за появления смещения нейтралей (внутренние сопротивления источника высокочастотного сигнала и постоянного оперативного источника, выбираются одинаковыми, так же как и величины сопротивлений резисторов 10, 13 и конденсаторов 12, 15)после их сравнения взаимно компенсируются и через вход измерительного усилителя 8 не протекают. Устройство для контроля емкости сети преимущеСтвенно под рабочим нап ряжением, содержащее источник высокочастотного сигнала, емкостный и индуктивный присоединительные фильтры и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностив широком диапазоне измерения, внего введены постоянный оперативный.Шекмар ктор И.Никола ПодписноССР Тираж 708ственного комитетретений и открытиЖ, Раушская на 541/27ВНИИПИ Госудапо делам изо13035, Москва,аказ д.4/5 сфилиал ППП "Патентф, г,ужгород, ул.Проектная,4 истояник, два выпрямителя и блоксравнения, .причем выход источника высокочастотного сигнала через последовательно соединенные первый выпрямитель и емкостный присоединительрыйфильтр подключены к земле и фазам сети,выход постоянного оперативного источника через последовательно соединенные второй выпрямитель и индуктивный присоединительный фильтр подключены к земле и фазам сети, а выходы 10 выпрямителей соответственно соедине,ны с входами блока сравнения, соединенного с индикатором. Источники информации,принятые во внимание при,экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 424087, кл. С 01 й 27/26, 26.04.71. 2, Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2573180, кл.01 В 27/18, 01 й 27/16, 23.12,80,