Мост для измерения сопротивленияобектов c поляризационными процес-сами

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик 1 798608(51)М. Кд, 601 Р 17/10 с присоединением заявки ЭЙ Гоеударстееииый комитет(23) Приоритетеа делам изооретеиий и открытийОпубликовано 23.01,81. Бюллетень )й 3 Дата опубликования описания 25.01,81.(72) Авторы изобретения В. П. Кручинин, Л. Б, Розенбаум, В. А. Горбацевич, А. К. Бульхин и А. С, Искаков Всесоюзный научно-исследовательский проектноконструкторский и технологический институт кабельнойпромышленности и. Производственное объединениеКуйбышевкабельф(54) МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯОБЪЕКТОВ С ПОЛЯРИЗАЦИОННЫМИ ПРОЦЕССАМИ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть исполв;Ъ зовано для измерения сопротивления изоляции кабелей различного назначения, обмотфок электрических машин и трансформаторов, конденсаторов и др.Известно устройство для измерения больших величин сопротивлений, содержащее низкоомные. и высокоомные плечи, нуль-орган и источники питания моста и нуль-органа. 3,.Недостатками устройства являются: низкое быстродействие из-за большой величины постоянной времени цепи заряда емкости объекта, невысокая надежт 5 ность иэ-аа использования в цепи нуль- органа контактного элемента, не достаточно надежная защита нуль-органа при коротком замыкании объекта измерения.Цель предлагаемого изобретения - повышение быстродействия и надежности.Указанная цель достигается тем, что в мост для измерения сопротивления объектов с поляризационными процессами,2содержащий низкоомные и высокоомные плечи, нуль-орган, включенный в измерительную диагональ моста, источник пита-, ния, включенный в диагональ питания моста, введены стабилитрон, оптрон и два диода, включенные в измерительную диагональ моста параллельно нуль-органу, и соединенные между собой параллельно, полупроводниковые переходы которых включены у одного в прямома у другого в обратном направлениях, а параллельно одному из ниэкоомных плеч включен стабилитрон, при этом между выходом нуль-органа и источником питания вклю, чен оптрон. Такое построение моста позволяет значительно уменьшить время заряда емкости объекта, защитить нуль-орган и низкоомное уравновешивающее плечо от перенапряжений и больших токов при переходном процессе и коротком замыкании.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.79860 Непосредственно мостовыми элементами являются резисторы 1 и 2 низкоомных плеч и высокоомный резистор 3.Объект 4 измерения упрощенно представлен цепочкой из параллельно включенных резистора и конденсатора, где конденсатор отображает геометричкскую емкость объекта с поляризационными процессами, а резистор определяет сквозной ток, соответствующий сопротивлению изоляции 1 О поСле заряда емкости. В одну диагональ включен высоковольтный источник 5 питания моста с ограничением тока короткого замыкания. В другую диагональ включен нуль;.орган 6 с высоким входным 15 сопротивлением (например МГБ), питание которого приведено к потенциалу источника 5. Параллельно входу нуль.- органа 6 включены диоды 7, которые совместно со стабилитроцом 8 образуют 26 защитно-форсирующую цепь.Защитно-форсирующая. цепь осуществляет автоматическое слежение за величиной заряда емкости объекта, отключаясь (т.е. запираясь) при достижении послед ней значения, близкого к номинальному.При коротком замыкании объекта измерения эта цель остается включенной постоянно, предохраняя нуль-орган от пробоя, а низкоомное уравновешивающее , Зо плечо- от прохождения . по нему тока короткого замыкания.На выходе нуль-органа 6 включен оптрон 9. Напряжение источника 5подается в мост при замыкании ключа 10 З 5Известно, что результат измерения с минимальной погрешностью можно получить только после полного заряда емкости объекта. Переходный процесс при этом зависит от постоянной цепи заряда, опреде ляемой величиной емкости объекта и сопротивлением пепи заряда, которая в общем случае определяется суммой внутреннего сопротивления источника 5 и резистора 3 высокоомного плеча, Изготовить высоковольтный источник с малым внутренним сопротивлением не представляет трудностей, в то время как величину сопротивления высокоомного резистора 3 из соображений обеспечения необходимой чувствительности выбирают весьма большой (не менее 200 МОм, т.е, 2.10 Ом).8Не трудно видеть, что при величине емкости объекта, равной 10 Ф (емкость жилы строительной, длины, кабеля), пос 55тоянная цепи будет равна 20 сек, В предлагаемом устройстве р ализуется возможносТь, уменьшения сопротивленияпепи заряда во время переходного процес 8 4са созданием вспомогательной цепи с гораздо меньшим сопротивлением (равнымсумме внутреннего сопротивления источника питания моста плюс сопротивлениедвух полупроводниковых переходов стабилитрона и диода, т.е. около 400 Ом).Постоянная цепи в этом случае будетравна 4.10 сек. Необходимо отметить,что рассмотренные величины постоянныхцепей заряда на практике отличаютсядруг от друга гораздо меньше. Это происходит из-за того, что мы не полностьюучитываем медленные поляризационныепроцессы,Для осуществления измерения объекта 4 (например, сопротивление изоляциикабеля)включают в мост и замыканием ключа 10 подают напряжение питания, Заряд емкости объекта 4 происходит по цепи, в. которой присутствуютстабилитрон 8 и один из диодов 7, Вначальный момент времени разность потенциалов точек измерительной .диагонали может иметь большое значение, достаточное для пробоя полупроводниковь.хпереходов нуль-органа, Стоящие на входе нуль-органа диоды 7 в этом случаеосуществляют защиту входа УПТ нульоргана от перенапряжений при включениии отключении источника или объекта измерения. По мере заряда емкости разность потенциалов точек диагонали уменьшается и, достигнув порогового значения,запирает диоды и :стабилитрон.Отметим, что на входе УПТ диодышунтируют вход последнено снижая еговходное сопротивление до несколькихсот МОм, но это не имеет решающегозначения, так как потери в величине рабочего сигнала компенсируются запасомкоэффициента усиления нуль-органа,После запирания диодов дозаряд емкости до минимального значения происхоходит уже через высокоомный резистор 3,После окончания переходного процессапроизводится балансировка моста путемизменения величины сопротивления низкоомного плеча 1. О балансе моста судятпо значению полярности выходного сигнала. Использование оптрона позволяетсогласовать выход высоковольного мостас низковольтным входом логических схем. форм ула изобретения Мост для измерения сопротивленияобъектов с цоляризационными процессами,содержаший низкоомные и высокоомныеЩвыдк Редактор В 8/55 Тираж 743 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и.:.открытий13.3035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 каз 100 жгород ул. Проектна филиал ПП ент,5 798608 6плечи, нуль-орган, включенный в измери- мом, а у другого в обратном направлениях, тельную диагональ моста, источник пита- а параллельно одному из низкоомных плеч ния, включенный в диагональ питания включен стабилитрон, при этом между моста, о т л и ч а ю ш и й с я тем, выходом нуль-органа и источником что, с целью повышения быстродействияпитания включен оптрон.и надежности, в него введены стабилитрон, оптрон и два диода, включенные Источнйки информации,в измерительную диагональ моста парал- принятые во внимание при экспертизе лельно нуль-органу и соединенные между 1. Авторское свидетельство СССР собой параллельно, полупроводниковые пе О536438,.кл. б 01 Я 17/10,реходы которых включены у одного в пря.09,75.