Устройство для измерения сопротивления заземления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалистимеских

Республик (11) 468195 (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 04.12.73 (21) 1974729у18 10 (51) M. Кл. с присоединением заявки ¹

Q 01 1 27/20

Госуаерстеенный комитет

Совете Ннннстров СССР оо делом нзооретеннй н открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25 04 75 Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 30.05.75 (53) УДК 621.317(088.8) (72) Авторы изобретения

Х. Б. Литвинский и Н. Ф. Карнаухов (71) Заявитель Ростовское-на-Дону пуско-наладочное управление треста

Кавэлектромонтаж (54) УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может найти применение при измерении сопротивления заземления электротехнических установок, ВТоМ числе заземлений опор воздушных высоковольтных линий электропередач с грузозащитным тро.сом.

Известны устройства, состоящие из источника переменного или пульсирующего тока, указателя равновесия и вспомогательных зон-?О дов, а измерительная цепь выполнена по мостовой схеме из двух параллельных ветвей, два плеча одной из которых образованы равными постоянными активными сопротивлениями. Однако подобные мосты основаны на 15 непосредственном подключении к плечам измеряемого и вспомогательных сопротивле-. ний недостаточно точны и имеют ограниченную область применения. Ими практически невозможно измерить сопротивление зазем- ?О ления отдельных опор воздушных линий электропередачи, объединенных в общую цепь заземления грозозащитным тросом без его отключения. Отключение и последующее подключение троса на современных опорах вы- 25 соковольтных линий представляют большие трудности.

Uemь изобретения — разработка такой измерительной схемы моста, которая обеспечивала бы достаточно высокую точность измерений при измерении сопротивлений заземлений, в том числе и опор воздушных линий электропередач, без отключения грсзозащитного троса.

Это достигается за счет того, что измерительная схема такого устройства выполнена в виде моста с тремя параллельными ветвями, две из которых выполнены одинаковыми и образованы из плеч активных регулируемых сопротивлений, соединенных между собой, и плеч с регулируемыми индуктивностями, которые соединены со вспомогательными зондами, образующих с заземлителем измеряемой опоры емкости. Измерительная цепь устройства снабжена также дополнительным измерительным плечом, включенным последовательно с источником переменного тока со стороны активных плеч ветвей. Измеряемое сопротивление при,3 етом размещается с противоположной сто роны ветвей схемы моста.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, Приняты следующие обозначения: источ- 5 ник 1; сопротивления 2-5; индуктивности

6, 7; зонды 8, 9; заземлители 10; сопротивления 11, 12; указатель 13 равновесия

К источнику I переменного тока, например высокочастотному генератору, подкпю- 1О чено три параллельных ветви I, II и .:GI, каждая из которых состоит из двух плеч, соединенных в точках 0,, t), С . В плечи ветви 1 включены активные нерегулируемые и равные по величине сопротивления 2 и 3, 15 а плечи ветвей П и Ш тождественны и образованы соответственно регулируемыми активными сопротивлениями 4 и 5 и регулируемой индуктивностью 6 и 7, к которым подключены зонды 8 и 9, выполненные, на- 20 пример, в виде изолированных металлических пластин, закладываемых в грунт у опоры Н8 расстоянии 2-3 м от заземлитвля 10. Ветви 11 и Ш со стороны активных плеч соединены между собой и через регу- >5 лируемое измерительное активное сопротивление 12 с ветвью I. Это активное сопротивление является дополнительным плечом измерительной схемы моста и включено последовательно с источником переменного ÇII тока. Аналогично, с противоположной стороны моста, ветви П и IU соединены с ветвью I через измеряемое сопротивление

11 заземления. В качестве указателя 13 равновесия мостовой схемы применен вы- З5 сокоомный милливольтметр, подключенный к точкам соединения плеч ветвей.

Измерение сопротивления заземления производится в следующем порядке.

Зонды 8 и 9 закладывают в грунт на 40 расстоянии 2-3 м от опоры так, что они вместе с заземпителем 10 образуют электрические емкости, включенные последовательно в плечи с регулируемыми индуктивностями 6 и 7 ветвей П и Щ измеритель- 4> ной схемы моста, с которыми они и создают два последовательных колебательных контура. Собственные частоты этих контуров будут зависеть от величины этих емкостей. Емкости, которые образуются зон- О дами и заземлителями соседних опор, будут иметь другие значения, вследствие чего будут отличаться и собственные частоты соответствующих контуров. При настройке в резонанс контуров, образованных у измеряемой опоры, их сопротивление будет чисто активным.

Дпя настройки в резонанс этих контуров, например, ветви Щ образованного регулируемой индуктивностью 7 и емкостью (зонд 9 -заземлитель 10), ветвь П разъединяется в точке в, регулируемое активное сопротивление дополнительного плеча 12 выводится до нуля, указатель 12 равновесия подключается к точкам а и с.

Изменением индуктивности 7 контур настраивается на частоту генератора, которая наступит при минимальном значении указателя 13 равновесия. При резонансе колебательного контура, все индуктивно-емкостное плечо ветви Ш становится плечом с чисто активным сопротивлением, Таким же образом настраивается в резонанс и колебательный контур ветви If (после разъединения ветви III в точке с).

После приведения индуктивно-емкостных плеч ветвей II u III к чисто активным сопротивлениям, производят последовательно балансировку четыре.хппечих мостов, образованных ветвями Т и I I, I r и Ш, Г и III, для чего указатель равновесия подключают соответственно к точкам а — в, в-с и а-с.

При балансировке ветвей I u If (выведенном сопротивлении 12 дополнительного плеча), осуществляемой регулируемым сопротивлением 4, устанавливают, что

4 3,8 11 где R R — активное сопротивление индуктивнс емкостного плеча II ветви; измеряемое сопротивление зазем11 пения опоры.

При балансировке моста, образованного ветвями П и Ш, указатель равновесия подключают к точкам в и с, регулируемым сопротивлением, устанавливают равенство

5 смежных плеч, а так как они после равновесия окажутся включенными параллельно, то общее их сопротивление будет равно половине одного из них, т, е. будут справедливы соотношения:

Я

4, 5 R + R

4 5

К

raR иЯ

6,8 7,9 2

При подключении указателя равновесия к точкам а и с и балансировке моста, образованного ветвью Е и ветвью, образованной суммарным сопротивлением плеч параплепь5 нс включвннык ветвей П и Ш, регулируемым активным сопротивлением 12, следует соотношение:

R, ал., „

11 2 12 и имея в виду что R4= R© + 811

t после преобразования получают, что

R = 2R, т, е. измеряемое сопротивление заземления равно удвоенному значению

11 12 сопротивления измерительного плеча, которое будет иметь место в результате последовательной балансировки созданных четырехплечих мостов.

Предмет изобретения

Устройство для измерения сопротивления заземления, содержащее источник переменнога тока, вспомогательные зонды, регистрирующий прибор и измерительную цепь, выполненную по мостовой схеме, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений без отсоединения грозозащитного троса, его измерительная цепь состоит из трех параллельных ветвей, две из которых тождественны и выполнены каждая из последовательно сод единениях регулируемых активного сопротивления и индуктивности, которая соединена с соответствующим зондом, образующим с заземлителем емкость а концы плеч из регулируемых активных сопротивд лений соединены между собой и через дополнительное измерительное регулируемое активное сопротивление — с третьей ветвью, состоящей из двух равных активных сопротивлений,.