Способ определения составляющих полного сопротивления заземляющего устройства

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления заземляющего устройства и его составляющих: сопротивления растеканию заземляющего устройства и сопротивления границы раздела металл-грунт. Способ определения составляющих полного сопротивления заземляющего устройства, содержащего электрическую цепь, в которой источник постоянного тока с помощью электронного ключа соединен через шунт с исследуемым заземляющим устройством, а вторым выводом - с удаленным токовым электродом, предполагает измерение с помощью запоминающего осциллографа падения напряжения на шунте u1(t) и разности потенциалов u(t) между точкой ввода тока в заземляющее устройство и удаленным потенциальным электродом. При этом по данным полученной осциллограммы определяют мгновенное значение тока и потенциала в цепи в момент окончания области линейного роста потенциала заземляющего устройства I1, установившееся значение тока I2, начальное значение напряжения U0 и установившееся значение напряжения U2 между заземляющим устройством и потенциальным электродом, сопротивление растеканию Rзу раст, сопротивление заземляющего устройства Zзу полн и сопротивление границы раздела металл-грунт Zгр определяют по следующим соотношениям:

R з у р а с т = | U 1 U 0 | I 1 ,

Z з у п о л н = | U 2 U 0 | I 2 ,

Zгр=Zзу полн-Zзу раст.

Технический результат - расширение функциональных возможностей путем контроля параметров сопротивления заземляющего устройства. 3 ил.

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления заземляющего устройства и его составляющих: сопротивления растеканию заземляющего устройства и сопротивления границы раздела металл-грунт.

Наиболее близким к предлагаемому является способ измерения сопротивления заземляющего устройства методом амперметра и вольтметра (РД-153-34.0-20.525-00. Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств электроустановок. М.: СПО ОРГРЭС, 2000. 64 с.), согласно которому источник синусоидального напряжения подключается между заземляющим спуском и удаленным токовым электродом, производятся измерения тока в цепи и потенциала относительно удаленного потенциального электрода. Сопротивление заземляющего устройства рассчитывается как отношение разности потенциалов между заземляющим устройством и потенциальным электродом к току в цепи.

R зу = U зу I ,

где Uзу - разность потенциалов между заземляющим устройством и удаленным потенциальным электродом, В;

I - ток в цепи, А.

Недостатками данного метода являются отсутствие возможности определения составляющих сопротивления заземляющего устройства.

Цель изобретения - определение составляющих сопротивления заземляющего устройства.

Для достижения поставленной цели в предлагаемом способе определения составляющих полного сопротивления заземляющего устройства, содержащем электрическую цепь, в которой источник постоянного тока с помощью электронного ключа соединен через шунт с исследуемым заземляющим устройством и удаленным токовым электродом, измерение с помощью запоминающего осциллографа напряжения на шунте при замыкании ключа u1(t) и разности потенциалов u(t) между точкой ввода тока в заземляющее устройство и удаленным потенциальным электродом, по полученным данным определяют сопротивление растеканию Rзу раст, сопротивление границы раздела металл-грунт Zгр и сопротивление заземляющего устройства Zзу полн по следующим соотношениям:

R з у р а с т = | U 1 U 0 | I 1 ,

Z з у п о л н = | U 2 U 0 | I 2 ,

Zгр=Zзу полн-Zзу раст,

где t0, t1 - моменты начала и окончания области линейного роста потенциала заземляющего устройства, мс;

t2 - момент окончания переходного процесса, с;

I1 - значение тока в момент времени t1, A;

I2 - установившееся значение тока, А;

U0 - стационарный потенциал заземляющего устройства. В;

U1 - значение напряжения в момент времени t1, В;

U2 - установившееся значение напряжения в момент времени t2, В.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, реализующая измерения по данному способу, на фиг.2 - осциллограмма напряжений на шунте и заземляющем устройстве.

Устройство содержит источник постоянного тока 1, ключ 2, шунт 3, осциллограф 4, токовый электрод 5, потенциальный электрод 6.

Установка работает следующим образом:

При замыкании ключа 2 и включении источника 1 в цепи возникает ток I. Падение напряжения u1(t) на безреактивном шунте 3 регистрируется первым каналом осциллографа 4. По осциллограмме определяется значение тока I1 в момент окончания области линейного роста потенциала и установившееся значение I2 по следующим соотношениям:

I 1 = U t1 R ш ,

I 2 = U t2 R ш ,

где Rш - сопротивление шунта, Ом;

Ut1 - значение напряжения на шунте в момент времени t1, В;

Ut2 - значение напряжения на шунте в момент времени t2, В;

t0, t1 - моменты начала и окончания области линейного роста потенциала заземляющего устройства, мс;

t2 - момент окончания переходного процесса, с.

Изменение потенциала заземляющего устройства в точке ввода тока относительно удаленного потенциального электрода регистрируется вторым каналом осциллографа 4.

С помощью измеренных величин определяется сопротивление растеканию Rзу раст, сопротивление заземляющего устройства Zзу полн и сопротивление границы раздела металл-грунт Zгр по формулам:

R з у р а с т = | U 1 U 0 | I 1 ,

Z з у п о л н = | U 2 U 0 | I 2 ,

Zгр=Zзу полн-Rзу раст,

где t0, t1 - моменты начала и окончания области линейного роста потенциала заземляющего устройства, мс;

t2 - момент окончания переходного процесса, с;

I1 - значение тока в момент времени t1, А;

I2 - установившееся значение тока, А;

U0 - стационарный потенциал заземляющего устройства, В;

U1 - значение напряжения в момент времени t1, В;

U2 - установившееся значение напряжения в момент времени t2, В.

В изложенном способе сопротивление заземляющего устройства заменяется существующей схемой замещения (Бургсдорф В.В. Заземляющие устройства электроустановок / В.В. Бургсдорф, А.И. Якобе. М., 1989, 400 с.), которая содержит сопротивление элементов заземляющего устройства Zэл, сопротивление границы раздела «металл-грунт» Zгр и сопротивление растеканию постоянного тока Rзу раст. Сопротивление элементов заземляющего устройства Zэл сравнительно меньше остальных составляющих, поэтому его значением можно пренебречь (фиг.3).

Данный способ позволяет определить составляющие сопротивления заземляющего устройства.

Способ определения составляющих полного сопротивления заземляющего устройства, содержащий электрическую цепь, в которой источник постоянного тока с помощью электронного ключа соединен через шунт с исследуемым заземляющим устройством и удаленным токовым электродом, измерение с помощью запоминающего осциллографа падения напряжения на шунте u1(t) и разности потенциалов u(t) между точкой ввода тока в заземляющее устройство и удаленным потенциальным электродом, отличающийся тем, что по данным полученной осциллограммы определяют мгновенное значение тока и потенциала в цепи в момент окончания области линейного роста потенциала заземляющего устройства I1, установившееся значение тока I2, начальное значение напряжения U0 и установившееся значение напряжения U2 между заземляющим устройством и потенциальным электродом, сопротивление растеканию Rзу раст, сопротивление заземляющего устройства Zзу полн и сопротивление границы раздела металл-грунт Zгр определяют по следующим соотношениям:
R з у р а с т = | U 1 U 0 | I 1 ,
Z з у п о л н = | U 2 U 0 | I 2 ,
Zгр=Zзу полн-Zзу раст.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени.

Изобретение относится к измерительной технике и к технике измерения свойств материалов с помощью электромагнитных средств, в частности к конструкциям измерительных сосудов (ячеек) для проведения таких измерений в жидких средах.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ), предназначено для измерения коэффициента отражения СВЧ нагрузок в миллиметровом, сантиметровом и дециметровом диапазоне радиоволн и может быть использовано для контроля в процессе производства коэффициента отражения отражающих материалов, например используемых для изготовления рефлекторов антенн.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения эквивалентных параметров CG-двухполюсников. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике транспортных средств с электрической тягой, а именно к микропроцессорным системам управления и диагностики тепловозов.

Изобретение относится к измерительной технике на СВЧ и может использоваться при проектировании изделий электронной техники СВЧ различного назначения. .

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии. .

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения проводимости и состава растворов, влажности различных сыпучих веществ устройствами с использованием бесконтактных емкостных кондуктометрических датчиков.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения активного сопротивления, и может быть использовано в средствах для измерения и контроля неэлектрических величин резистивными датчиками

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления и индуктивности рассеяния первичной обмотки трансформатора напряжения

Заявлено устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров рассеяния четырехполюсника на СВЧ. Техническим результатом заявленного устройства выступает упрощение и повышение точности устройства для измерения параметров рассеяния четырехполюсника на СВЧ и соответственно упрощение способа измерения. Технический результат достигается благодаря тому, что в устройство дополнительно введены четвертый электрический ключ - на входе измеряемого четырехполюсника, отрезок линии передачи - в интегральную схему, резистор - в ее цепь обратной связи, в качестве измерителя частотных характеристик используют измеритель модуля коэффициента отражения, при этом все четыре электрических ключа выполнены в виде полевых транзисторов с барьером Шотки, все три отрезка линии передачи выполнены длиной, равной одной восьмой длины волны в линии передачи, и волновым сопротивлением, равным волновому сопротивлению линии передачи на входе, сток четвертого полевого транзистора с барьером Шотки соединен с линией передачи на входе на расстоянии от входа измеряемого четырехполюсника, равном одной восьмой длины волны в линии передачи, исток соединен с одним концом дополнительного отрезка линии передачи, другой конец которого заземлен, сток первого полевого транзистора с барьером Шотки соединен с линией передачи на выходе на расстоянии от выхода измеряемого четырехполюсника, равном одной восьмой длины волны в линии передачи, исток соединен с одним концом одного отрезка линии передачи, другой конец которого заземлен, сток второго полевого транзистора с барьером Шотки соединен с линией передачи на выходе на расстоянии от выхода измеряемого четырехполюсника, равном одной четвертой длины волны в линии передачи, исток соединен с одним концом другого отрезка линии передачи, другой конец которого заземлен, сток третьего полевого транзистора с барьером Шотки в цепи обратной связи соединен с линией передачи на выходе измеряемого четырехполюсника, исток соединен с одним концом резистора цепи обратной связи, другой конец которого соединен с одним концом ее емкости, другой конец которой соединен с линией передачи на входе измеряемого четырехполюсника, а на затвор каждого из четырех полевых транзисторов с барьером Шотки подают постоянное управляющее напряжение от соответствующего источника постоянного управляющего напряжения. 4 ил.

Группа изобретений относится к электроизмерительной технике и предназначена для использования в автоматизированных системах контроля, диагностики и управления технологическими процессами. Между одним из полюсов контролируемой цепи и шиной заземления подключают измерительную цепь, содержащую управляемый дополнительный источник постоянного тока формирующий однополярное двухступенчатое напряжение, при этом, с целью снижения измерительного напряжения дополнительного источника, с цепью заземления соединяют полюс дополнительного источника одноименный с подключенным полюсом контролируемой цепи. Устройство содержит измерительную цепь, включенную между одним из полюсов контролируемой цепи и шиной заземления и состоящую из управляемого дополнительного источника постоянного тока, ограничительных резисторов и токового шунта, микропроцессорный элемент, прецизионный элемент стабилизации напряжения питания аналоговой части микропроцессорного элемента, блок передачи измерительной информации, при этом, параллельно токовому шунту, подключена цепь из последовательно соединенных масштабирующих операционных усилителей, а параллельно дополнительному источнику подключен еще один операционный усилитель с делителем напряжения на входе, выходы операционных усилителей соединены с входами аналого-цифрового преобразования микропроцессорного элемента, а выход микропроцессорного элемента, управляющий дополнительным источником, имеет функцию широтно-импульсной модуляции. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности измерений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов. Техническим результатом является повышение надежности диагностирования электрических цепей и достоверности диагностируемых параметров. В способе диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов, в диагностируемую электрическую цепь дополнительно последовательно подключают конденсатор, на вход цепи подают переменное напряжение промышленной частоты и в режиме установившихся гармонических колебаний измеряют амплитуду и фазовый сдвиг напряжения на конденсаторе относительно поданного напряжения, вычисляют относительную амплитуду в виде отношения амплитуды напряжения на конденсаторе к амплитуде подаваемого напряжения и в качестве диагностируемых параметров принимают значение фазового сдвига и вычисленное значение относительной амплитуды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам определения электрических свойств материалов, и может быть использовано для создания веществ, обладающих требуемыми зависимостями удельной электропроводности от давления, которые применяются, например, при оценке изменения во времени горного давления в породных массивах. Техническим результатом заявленного изобретения является возможность определения зависимости удельной электропроводности пластичного вещества. Технический результат достигается за счет возможности определения зависимости удельной электропроводности пластичного вещества от давления. Устройство включает диэлектрическую трубку, в один конец которой вставлена первая металлическая втулка с внутренней резьбой, в нее вкручен винт, а во второй ее конец вставлена вторая металлическая втулка с установленным на ней датчиком давления, подключенным кабелем к регистратору давления. Электродами являются первая и вторая металлические втулки, подключенные проводниками тока к регистратору сопротивления. Диэлектрическая трубка герметизирована. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к области измерения и контроля электрофизических параметров полупроводниковых приборов, и может быть использовано для измерения емкости любого двухполюсника. Технический результат заявляемого изобретения заключается в уменьшении погрешности измерения емкости полупроводникового прибора до 2% при частоте тестового сигнала 1 кГц, амплитуде тестового сигнала 10 мВ и постоянном токе через полупроводниковый прибор до 1 мА. Технический результат достигается благодаря тому, что устройство для измерения емкости полупроводникового прибора содержит полупроводниковый прибор, преобразователь емкость-напряжение, первый аналого-цифровой преобразователь, а также в него дополнительно включены измеритель фазового сдвига, блок вычисления и блок управления, при этом преобразователь емкость-напряжение выполнен в виде гиратора электрического импеданса, выполняющего преобразование емкости в фазовый сдвиг напряжения, и первый аналого-цифровой преобразователь расположен в измерителе фазового сдвига. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для измерения вольт-амперных (ВАХ) и вольт-фарадных (ВФХ) характеристик двухполюсников. Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое решение, - создание способа, позволяющего одновременно измерять ВАХ и ВФХ двухполюсника по результатам регистрации тока через двухполюсник и напряжения на двухполюснике в дискретные моменты времени в условиях продолжающегося заряда-разряда емкости двухполюсника. Технический результат достигается благодаря тому, что на двухполюсник воздействуют тестовым видеоимпульсом напряжения, регистрируют значения тока через двухполюсник ij и напряжения на двухполюснике uj в дискретные моменты времени tj, рассчитывают значения производной по времени напряжения на двухполюснике в моменты времени tj, по результатам интерполяции таблично заданных функций получают зависимости токов через двухполюсник ir(u) и if(u) от напряжения на двухполюснике соответственно на фронте и спаде видеоимпульса, а также зависимости производных по времени напряжения на двухполюснике и от напряжения на двухполюснике соответственно на фронте и спаде видеоимпульса, причем аргументом таблично заданных функций считают зарегистрированные напряжения на двухполюснике uj на фронте видеоимпульса для функций ir(u) и и зарегистрированные напряжения на двухполюснике и, на спаде видеоимпульса для функций if(u) и , а значениями таблично заданных функций считают зарегистрированные значения тока через двухполюсник ij на фронте видеоимпульса для функции ir(u), зарегистрированные значения тока через двухполюсник на спаде видеоимпульса для функции , рассчитанные значения производной по времени напряжения на двухполюснике на фронте видеоимпульса для функции и рассчитанные значения производной по времени напряжения на двухполюснике на спаде видеоимпульса для функции , отыскивают ВАХ iIV(u) по формуле и ВФХ C(u) по формуле или . Во втором варианте предлагаемого способа ВФХ отыскивают но формуле . 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для контроля качества изоляции, характеризуемого ее пробивным напряжением, и может быть использовано в средствах для диагностики состояния межвитковой изоляции обмотки асинхронного двигателя или трансформатора. Техническим результатом является управление током разрыва в цепи диагностируемой обмотки электродвигателя. Технический результат достигается благодаря тому, что микроконтроллерное устройство диагностики межвитковой изоляции обмотки электродвигателя по ЭДС самоиндукции содержит микроконтроллер 1, делитель напряжения 2, первый RC-фильтр 3, управляемый ключ 4, индикатор 5, второй RC-фильтр 6, источник тока 7 управляемый и диагностируемую обмотку 8 электродвигателя. При этом выход второго ШИМ микроконтроллера подключен к входу второго RC-фильтра 6, выход которого подключен к входу управления источника тока 7, первая клемма которого подключена ко второму выводу ключа 4, а вторая клемма подключена ко второму выводу диагностируемой обмотки 8. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и, в частности, к области измерения параметров объектов, имеющих схемы замещения в виде многоэлементных пассивных двухполюсников. Технический результат заключается в повышении точности определения параметров объектов измерения в измерителе с питанием импульсами напряжения, имеющими форму функции n-й степени времени, за счет исключения группы составляющих погрешности измерения. Технический результат достигается благодаря тому, что для определения обобщенных параметров проводимости измеряемой многоэлементной двухполюсной RLC цепи используется уравновешивание составляющих тока через RLC цепь, изменяющихся по закону n-й, (n-1)-й, …, 1-й, нулевой степени, и компенсирующего тока, создаваемого многоэлементным потенциально частотно-независимым двухполюсником (ПЧНД) с регулируемыми параметрами. При этом устраняются источники погрешностей измерения, обусловленные шунтирующим действием измерительной цепи на импеданс измеряемой RLC цепи и ПЧНД, а также присутствием синфазного напряжения на входе преобразователя «ток-напряжение». Измеритель сохраняет свойство раздельного уравновешивания и расширенные функциональные возможности, позволяющие создавать устройства для определения параметров различных вариантов многоэлементных двухполюсных цепей и схем замещения типа R-C, R-L и R-L-C. 1 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения сопротивления заземляющего устройства и его составляющих: сопротивления растеканию заземляющего устройства и сопротивления границы раздела металл-грунт

Наверх