Устройство для измерения импульсных напряжений на заземленном объекте относительно нулевого потенциала земли

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ЗАЗЕМЛЕННОМ ОБЪЕКТЕ ОТНОСИТЕЛЬНО НУЛЕВОГО ПОТЕНЦИАЛА ЗЕМЛИ, содержащее выполненный , например, в виде двух последовательно соединенных резисторов, делитель напряжения , один из крайних выводов которого соединен с вьтодом объекта, и измерительный прибор,, включенный между выводом объекта и средним выводом делителя напряжения , отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, в него введена длинная линия, выполненная в виде изолированной от земли группы длинных параллельных проводников, размещенных на высоте, неизменной по всей длине проi водников, вход которой соединен с другим крайним вьтодом делителя напряжения. СЛ 00 -а о 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК, ° SU,„,1 8 (5О4 G. 01 R 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i ь

3) Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3692713/24 — 21 (22) 13.01.84 (46) 23.10.85. Бюл, N 39 (71) Ордена Ленина кольский филиал им. С. М. Кирова АН СССР (72) Ю. М. Невретдинов (53) . 621.317.7 (088.8) (56) Вайнер А. Л. и др. Импульсные характеристики единичных заземлителей. — Электрические станции, 1941, Х 3, с. 15 — 19.

Рябкова Е,. Н. и др. Исследование противовесов в плохопроводящих грунтах. — Электричество, 1971, Na 6, с. 71 — 75. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ИМПУЛЬСНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ЗАЗЕМЛЕННОМ ОБЪЕКТЕ ОТНОСИТЕЛЬНО НУЛЕВОГО

ПОТЕНЦИАЛА ЗЕМЛИ, содержащее выполненный, например, в виде двух последовательно соединенных резисторов, делитель напряжения, один из крайних выводов которого соединен с выводом объекта, и измерительный прибор, включенный между выводом объекта и средним выводом делителя напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введена длинная линия, выполненная в виде изолированной от земли группы длинных параллельных проводников, размещенных на высоте, неизменной по всей длине про. водников, вход которой соединен с другим крайним выводом делителя напряжения.

1187087

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к измерительным устройствам, используемым при определении параметров заземлителей в условиях воздействия импульсного напряжения, при оценке распределения потенциалов на элементах заземлителей и по их длине.

Белью изобретения является повышение точности измерения за счет снижения влияния переходных процессов в соединении заземления с делителем напряжения.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для измерения импульсных напряжений.

Устройство подключено к объекту 1 с заземлением, которое представлено эквивалентным сопротивлением 2. Устройство включает делитель 3 напряжения, соединенный с объек-: том 1 и установленный на изолирующем приспособлении 4, измерительный прибор 5 с эО автономным источником 6 питания, группу длинных параллельных проводников 7, размещенных с помощью изолирующих от земли подставок 9 на высоте &, неизменной по длине проводников, и соединение группы проводников с делителем 3, выполненное сходящимся лучком проводов 8.

Изолирующее приспособление 4 снижает шунтирующее действие прибора 5 и источника

6 питания за счет исключения прямого контакта и уменьшения емкостной связи между их корпусами, поверхностью земли и исследуемым объектом 1. Применение автономного источника 6 литания позволяет исключить влияние емкостной связи с питающей линией и ее емкостью на землю. Группа длинных проводников 7, изолированных от земли, параллельных между собой и размещенных на неизменной по их длине высоте Ь,. образует линию с постоянными по длине параметрами относительно земли. Соединение дели- 4О теля напряжения с группой проводников 7, не требует непосредственного контакта делителя с землей через элементы, расположенные в земле в on еделенной ее точке.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении на объект 1, заземленный через сопротивление 2, импульса. напряжения, последний через делитель 3 и пучок проводов 8 воздействует на группу длинных 50 проводников 7. При распространении импульса напряжения по группе проводников 7 с постоянными относительно земли волновыми параметрами такая линия эквивалентна заземлению с постоянным импульсным сопротивле- 55 нием. До момента появления на выходе делителя 3 импульса напряжения, отраженного от противоположного конца линии, измерительная цепь устройства включает делитель 3 напряжения и постоянное во времени ее волновое сопротивление. При этом измерительный прибор 5 регистрирует импульс напряжения на объекте 1 относительно потенциала земли, соответствующий коэффициенту деления измерительной цепи (с учетом сопротивления линии), который также постоянен в данном интервале времени. Момент времени появления на выходе делителя 3 отраженного импульса определяется длиной группы проводников 7 и является границей интервала времени измерений, при котором отсутствуют искажения.

Длительность интервала времени до появления отраженного от конца линии импульса определяется двойным временем пробега волны до конца линии и обратно. Учитывая, что скорость распространения волны примерно равна скорости света, интервал измерения следующим образом определяет необходимую длину проводников линии где — верхнее значение интервала времени измерений, мкс.

Устройство позволяет получать замеры напряжения с более высокой точностью в микро секундном диапазоне, так как в данном интер: вале времени по отношению к потенциалу земли устройство, имеет постоянное сопротивление и практически полностью отсутствуют отражения в соединении делителя с линией. Коэффициент деления по напряжению в предлагаемом устройстве имеет постоянную величину, что облегчает расшифровку регистраций, позволяет применять измерительные приборы с низкой чувствительностью, а также маломощные генераторы импульсных напряжений. Это обеспечивает высокую помехоустойчивость устройства.

Линия, представляющая собой эквивалент заземления с постоянными параметрами относительно земли, не имеет элементов, закладываемых для прямого контакта непосредственно в земле. Это облегчает проведение исследований в случаях, когда выполнение заземления затруднено или экономически невыгодно, например, в районах с высоким удельным сопротивлением грунта и при наличии сплошных скальных образований.

Аналогичная ситуация возможна при проведении измерений на объектах, расположенных на ограниченном участке суши в окружении водного пространства. В этом случае может быть проложено на поплавках

I 187()87

Составитель О. Глухарев

Техред М.Надь

Корректор Е, Рощко

Редактор Г. Волкова

Тираж 747

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6544/50

Подписное

Филиал П1И1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 нап поверхностью воды. Конструктивно заземлянлпэя линия легко выполнима, так как в качестве изолирующих подставок могуг быть использованы иэолянионные свойства окружающих предметов: деревянных стоек, деревьев и т. д.