Устройство для измерения емкостисети

(51)М К 3 С 01 В 27/18 С 01 В 27/26 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Заявитель 54 УСТРОЙСТВО электро- днаэна- электриа, нахозоли оотносится кехнике и прения емкостиэличного родряжением и и функ ства Изобретениеиэмерительнои тчено для измереческих сетей радящихся под нап Р5 ванных от "земли".Известно устройство для измерения емкости. сети, содержащее источник переменного напряжения регулируемой частоты и измерительный прибор, 10 включенные последовательно и подключенные через разделительный блок к контролируемой сети и заземлителю. Процесс измерения сводится к последовательному наложению на измеря емую емкость переменного напряжения двух кратных частот, измерению под действием этих напряжений переменных токов и последующему вычислению емкости по формуле 111. 20Недостаток данного устройства трудоемкость проведения измерений и расчетов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст ройство для измерения емкости сети, находящейся .под напряжением, содержащее источник оперативного напряжения, определитель постоянной времени разряда, блок регистрации, переклю ЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ СЕТИ . чатель, блок подключения, добавочный резистор, накопительный конденсатор, один вывод которого подключен к корпусу, к первои входной клемме устройства для подключения измеряемой сети и к первому выводу добавочного резистора, второй - к переключателю, к которому также подключен источник оперативного, - ряжения, второй зажим которого соединен со вторым выводом добавочного реэйстора и с первым входом определителя постоянной времени разряда, второй вход которого соединен с переключателем, а выход - с блоком регистрации 1.21 .Недостатки данного устройства трудоемкость проведения измерений, непригодность для использования в сетях, находящихся под напряжением, в том числе и смешанных.Цель изобретения - расширениециональных возможностей устройи 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, блокрегистрации, переключатель, блокподключения, добавочный резистор,накопительный конденсатор, одинвывод кдорого подключен к корпусу,к первой входной клемме устройстнадлъ подключения измеряемой сети ик первому выводу добавочного резистора, второй - ко второму контактупереключателя, к первому контактукоторого подключен первый зажим источника оперативного напряжения,второй зажим которого соединен со вторымвыводом добавочного резистора и спервым входом определителя постоянной времени разряда,второй вход которого соединен с седьмым контактомпереключателя, к короткоэамкнутымчетвертому и пятому контактам которого подключен выход блока подключения, нходы которого соединены стремя другими входными клеммами устройства, введены блок деления, преобразователь; "время-напряжение",входкоторого соединен с выходом определителя постоянной времени разряда,первый выход - с шестым контактомпереключателя, второй выход - стретьим контактом переключателя ис первым входом блока деления, второй вход которого соединен с девятым контактом переключателя, третийи четвертый входы подключены параллельно накопительному конденсатору,а выход соединен с блоком регистрации.На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения емкости электрической сети, находящейсяпод напряжением,Устройство содержит переключатель1, блок 2 подключения, контролируемую сеть 3, определитель 4 постоянной времени разряда Г), накопительный конденсатор 5, блок б деления, блок 7 регистрации, преобразователь 8 "время-напряжение", добавочный резистор 9, источник 10 оперативного напряжения.Устройство работает следующимобразом,Работа разбивается на три этапа.Первый этап - переключатель 1 вположении 1. Путем изменения соотношения плеч компенсационного резистора В в блоке 2 подключения докбиваются отсутствия тока в измерительной цепи, о чем судят по отпусканию реле, контакт которого впреобразователе 8 "время-напряжение" размыкается.Второй этап начинается переключением переключателя 1 в положение). В этом положении происходит заряд эквивалентной емкости сетипо цепи источник 10 оперативногонапряжения - переключатель 1 - блок2 подключения - эквивалентная емкость постоянной. и переменной стороны сети 3 - корпус - добавочныйрезистор 9 и источник 10. Накопительный конденсатор 5 во 11 положении переключателя 1 подключен параллельно источнику 10 и добавочному резистору 9, и установившеесянапряжение на конденсаторе 5 пропорционально сопротивлению изоляции.Переводом переключателя 1 в положениеустройство переходит нтретий этап, На этом этапе происходитразряд эквивалентной емкости сети наизвестное добавочное сопротивление 9по цепи эквивалентная емкость сети3 - блок 2 подключения - переключатель 1 - определитель 4 постояннойвремени разряда - добавочный рЪзис гтор 9 - корпус и эквивалентная емкость сети 3. В первый момент разряда емкости срабатывает реле в преобразователе 8 "время-напряжение",замыкая контакт. В преобразователе 8 20 "время-напряжение" происходит накопление заряда на емкости, который пропорционален времени замкнутого состояния контактов реле, а следовательно, и постоянной времени разряда 25 экнивалентнои емкости сети 3.На оба счетных входа блока б деления поступают напряжения:одно - пропорциональное Т разряда от преобразователя 8 "время-напряжение", другое - пропорциональное сопротивлениюизоляции от накопительного конденсатора 5.Иэ анализа эквивалентной схемыразряда емкости получено, что емкостьн схемах разряда на изнестное сопротивление можно рассчитывать по формуле Е ТС=, 1)о 5.напряжение источника 10оперативного напряжения;падение напряжения наэквивалентном сопротивлении изоляции сети 3н установившемся режиме;к- величина добавочногорезистора 9;Ъпостоянная времени разряда,где Е40О 45 г б +Аг б - А(2),50Поскольку величина Е и К 8, постоянны, то частное от делениянаО пропорционально величине эквивалентной емкости сети 3. Таким образом, 55 напряжение, поступающее на блок 7регистрации, является величиной,пропорциональной емкости сети 3. Формула (1) справедлива только в томслучае, когда во время контроля визмерительной цепи отсутствуют другиенапряжения, кроме оперативного. Этоусловие определяется соотношением"Патентф,л.Проектная,4 где ги г - сопротивления плечкомпенсационного резистора В; в блоке2 подключения;А - расчетный коэффициент, равный При измерении емкости в сетях переменноРо тока А=О и движок резистора В должен находиться в средней точке. При контроле сетей переменного тока, имеющих гальваническую связь с цепями постоянного тока, когда в общем случае В, Ф Р и А Ф О, перемещением движка резистора В добиваются выполнения условия. (2) Формула изобретения Устройство для измерения емкости сети, находящейся под напряжением, содержащее источник оперативного на- пряжения, определитель постоянной времени разряда, блок регистрации, переключатель, блок подключения, добавочный резистор, накопительный конденсатор, один вывод которого подключен ккорпусу, 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 напряжений, второй зажимкоторого соединен со вторым выводомдобавочного резистора и с первымвходом определителя постоянной времени разряда, второй вход которого5соединен с седьмым контактом переключателя, к короткоэамкнутым четвертому и пятому контактам которогоподключен выход блока подключения,входы которого соединены с тремядругими входными клеммами устройства, отличающееся тем,что, с целью расширения Функциональных воэможностей устройства иупрощения процесса измерения, введены блок деления; преобразователь15 "время-напряжениеф, вход которогосоединен с выходом определителя постоянной времени разряда, первый выход - с шестым контактом переключателя, второй выход - с третьим20 контактом переключателя и с первымвходом блока деления, второй входкоторого соединен с девятым контактом переключателя, третий и четвертый входы подключены параллельнонакопительному конденсатору, а выход соединен с блоком регистрации.Источники, инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Карпиловский Л.Н. К вопросуконтроля и измерения сопротивленияизоляции и емкости судовых сетейпостоянного и переменного .тока.Сб. "Вопросы судостроения", сер."Судовая электротехника и связь",1977, вып, 17, с. 47-59.2. Авторское свидетельство СССРР 143141, кл. 6 01 Р 27/26, 1960