Устройство для измерения максимального значения однократных грозовых и коммутационных импульсных напряжений

Союз Советскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ н 1792156 Фф(22) Заявлено 11,0379 (21) 2757291/18-21с присоединением заявки Ио(51)М. Кл,з С 01 Н 19/00 ГосударетвеииыЯ комитет СССР по делам изобретениЯ и открытиЯ.73(088.8) Дата опубликования описания 30,1280(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ЗНАЧЕНИЯ ОДНОКРАТНЫХ ГРОЗОВЫХ И КОММУТАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ Изобретение относится к областиэлектроизмерительной техники и можетбыть использовано при созданииустройств для испытания сверхвысоковольтной изоляции,Известно устройство для измерениятипового значения напряжения, содержащее усилители, транзисторы, наполнительные конденсаторы, резистор идиод 11,Это устройство имеет недостаточныеточность и надежность измерений,Наиболее близким к изобретениюпо технической. сущности являетсяустройство для измерения максимального значения однократных грозовыхи коммутационных импульсных напряжений, содержащее высоковольтныйемкостный делитель, состоящий из.двух последовательно соединенных конденсаторов, первый вывод одного изкоторых соединен с входом устройства,его второй вывод - с клеммой входного сигнала, а второй вывод другогоконденсатора - с общей шиной, последовательно соединенные высоковольтныйламповый диод и внутренний емкостныйделитель, состоящий из двух последовательно соединенных конденсаторов,и блок считывания, подключенный между.30 вторым выводом первого конденсаторавнутреннего емкостного делителя иобщей шиной 23,Недостатком этого устройства такжеявляется невысокая точность иэмерения,Целью изобретения является повышение точности измерения.Эта цель достигается тем, чоустройство для измерения максимального значения однократных грозовыхи коммутационных импульсных напряжений, содержащее высоковольтныйемкостный делитель, состоящий издвух последовательно соединенных конденсаторов, первый вывод Одного иэкоторых соединен с входом устройства,его второй вывод - с клеммой входногосигнала, а второй вывод другогоконденсатора - с общей шиной, последовательно соединенные высоковольтный лампбвый диод и внутренний емкостный делитель, состоящий из двухпоследовательно соединенных конденсаторов, и блОк считывания, подключенный между вторым выводом первого конденсатора внутреннего емкостного делителя и общей шиной,снабжено источником опорного импульсного напряжения, линией задержки,блоком запуска и резистором, включенным между вторым выводом второго конденсатора внутреннего емкостного делителя и общей шиной, при этом вход Источника опорного импульсного напряжения соединен с клеммой входного сигнала, его выходы подключены параллельно выводам резистора, вход линии задержки соединен с клеммой входного сигнала, ее выход - с анодом высоковольтного лампового диода, вход блока запуска - с одним иэ выходов источника опорного импульсного напряжения, а его выход с управляющим входом блока считывания.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.Устройство содержит высоковольтный емкостный делитель, состоящийиз конденсаторов 1 и 2, клемму 3входного сигнала, линию 4 задержки,высоковольтный ламповый диод 5,внутренний емкостный делитель, состоящий иэ конденсаторов б и 7, резистор 8, блок 9 считывания, источник 10 опорного импульсного напряжения и блок 11 запуска,Устройство работает следующимобразом,К высоковольтной изоляции или квоздушному промежутку прикладываетсяоднократный грозовой или коммутационный импульс напряжения.При достижении моментапроисходит пробой исследуемой изоляциии появляется возможность зарядкиконденсатора 7 эа счет переходногопроцесса, Колебания особенно великипри малой емкости высоковольтногоделителя и большой емкости ошиновки,используемой при исследованиисверх-и ультравысоковольтной изоляции. В случалх, когда амплитудавысокочастотного выброса напряжения наводки максимальна, т.е. превышает максимальное значение регистрируемого импульса, вносятся большиепогрешности в измерения,Для исключения возможности зарядкиконденсатора 7 внутреннего емкостногоделителя детектированными высокочастотными колебаниями примененаблокировка процесса зарядки конденсатора 7 в момент возникновения колебаний.Добиться блокировки процесса зарядки конденсатора 7 в момент возникновения колебаний можно путемвведения опорного напряжения в цепьвнутреннего емкостного делителя линии 4 задержки последовательно свысоковольтным ламповым диодом 5и блока 11 запуска для блока 9 считывания.Сигнал, полученный с высоковольтного емкостного делителя, поступаетна клемму 3 входного сигнала затемпроходит через линию 4 задержки,высоковольтный ламповый диод 5, внутренний емкостный делитель и резистор8, При этом конденсатор 7 заряжается до напряжения, пропорциональногомаксимальному значению регистрируемого импульса, Зарядка конденсаторапродолжается до тех пор, пока неначнутся высокочастотные колебанияна высоковольтном емкостном делителеиэ конденсаторов 1, 2, возникающиев момент пробоя исследуемой изоляции. В этот момент первый пик высо О ковочастотного колебания попадаетна вход источника опорного импульсного напряжения и запускает его дотого, как колебания через линию 4задержки достигнут диода 5. В ре зультате диод 5 закрывается напряжением подпора, выделившимся на резисторе 8, и зарядки конденсатора 7детектированными высокочастотнымиколебаниями не происходит, Продолжищ тельность запирания высоковольтноголампового диода 5 всегда больше длительности высокочастотных колебаний.Для того, чтобы напряжение подпора не регистрировалось блоком 9 счи тывания вместе с полезным сигналом,команда на считывание показанийподается блоком 11 запуска с выдержкой времени больше, чем время снижения до нуля импульса напряжения Зр подпора.Устройство может также измерятьимпульсы отрицательной полярностипри обратном включении диода 5.35Формула изобретенияУстройство для измерения максимального значения однократных грозовых и коммутационных импульсныхнапряжений, содержащее высоковольтный емкостный делитель, состоящийиз двух последовательно соединенныхконденсаторов, первый вывод одногоиз которых соединен с входом устрой ства, его второй вывод - с клеммойвходного сигнала, а второй выводдругого конденсатора - с общейшиной, последовательно соединенныевысоковольтный ламповый диод ивнутренний емкостный делитель,состоящий из двух последовательносоединенных конденсаторов, и блоксчитывания, подключенный между вторым выводом первого конденсаторавнутреннего емкостного делителяи общей шиной, о л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышенияточности измерения, оно снабженоисточником опорного импульсногонапряжения, линией задержки, бло ком запуска и резистором, включенныммежду вторым выводом второго конденсатора внутреннего емкостного делителя и общей шиной, при этом входисточника опорного импульсного на пряжения соединен с кпеммой входЗаказ 10146/44 Тираж 1019 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент,.г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного сигнала, его выходы подключеныпараллельно выводам резистора, входлинии задержки соединен с клеммойвходного сигнала, ее выход - с анодом высоковольтного лампового диода,вход блока запуска - с одним из выходов источника опорного импульсногонапряжения, а его выход - с управляющим входом блока считывания,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании Р 1281984,С 1 О, 1964.2.Теспп 1 всЬе РоЕцвепге Ецг Бспе 1 е- юегг.-Мее 1 цг 1 сп 1 цпд йцг Б 1 о)зраппцпд БНЕТ 1 ТОКф (ГДР), 855.4 Ва 2141, 26.10.66 (прототип) .