Прибор для измерения напряжения прикосновения и шага и сопротивлений заземлений

 

(I I) 744342

OllNCAHNE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 13.12.74 (21) 2084811/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.80. В1оллстснь М 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (51) М. Кл,а

G 01R 19„ 00

Государственный комитет (53) УДК 621.317.7 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Ю. М. Куприянович и Е. П. Гончарик

Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства и Белорусское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института

«Энергосетьпроект» (54) ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ

ПРИКОСНОВЕНИЯ И ШАГА И СОПРОТИВЛЕНИЙ

ЗАЗЕМЛЕНИЙ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для измерения потенциалов, распределенных по поверхности земли.

Известны устройства, которые содержат источник постоянного напряжения, параллельно которому включен вольтметр, электронный коммутатор, испытуемый объект, схему защиты от коротких замыкании и калибровочные сопротивления (1).

По показанию вольтметра устанавливается величина источш1ка напряжения, включается коммутационное устройство, и на испытуемый объект подается напряжение источника питания. Объектом испытания для данного устройства служит сосредоточенное активное сопротивление, поэтому оно обеспечивает безопасность измерении, но не позволяет производить измерения распределения потенциалов в цепях с распределенными параметрами, что является недостатком прибора.

Наиболее близким к изобретению является устройство, которое содержит измерительное устройство, источник питания, коммутационное устройство, два токовых и три потенциальных электрода и переключатель на три положения. Один конец источника напряжения последовательно соединен с коммутационным устройством. В устройстве 11мсюгся также амперметр для измерения тока II вольтмстр для измерения р;Iспрсделснных потснциалоь. Коммутационное

5 cTpo11cT130 черсз;1мпсрмстр сос.Iпнсн с зазсмлитслем :aIII>IIII, второй конец источника напряжсш1я сосдинен с токовым электродом. Вольтмстр измеряет распределение потенциалов на поверхности тсрри10 торин электроустановки (2).

При срабатывании коммутационного устройства на зазсмлитсль кратковременно подается напряжение, а специальным амперметром измеряется величина импульсного

15 тока. Импульсным вольтметром определяется значение потенциалов, распределенных на поверхности земли. По измеренным значениям токов и напряжешш расчетным путем определяются дсйствитсльныс значения

20 напряжений прикосновения II шага в случае аварийного режима в сетях высокого напряжения. При этом для определения коэффициента напряжений прикосновения (К) и шага (1(,) требуется дважды выл полить замеры сначала напряжения прикосновений (У„) плп шага ((1,„), а затем

ПатЕНЦИаЛа EI3 ЗаЗЕМЛнтЕЛЕ (С з).

К, =- "; К= -;з ",з

744342

)О зо з-, 40 сс>

5!) >)r г)0

Вели>11!на электРис(еской! сетп Зс(ВРемя между измсрениямп U„, с) „, ()(д мО>кст мсПЯТ1>СЯ, сl СЛСДОВВТЕ, !Ы(0, П IIPEIBOI II (Ь К ДОполнитсльной погрсшпостп прп пзмс)el(Ill(.

Кроме того, амперметр и вольтметр устройства фиксируют и апериодическис составляющие измеряемых токов и напряжений, что приводит к снижению точности измерений.

Цель изобретения — повышен((с точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в приборе для измерения «rallpB>Ic«!(1!1(прпкосповенпя и шага и сопротпвлсння заземления, содержащем пзмсрптельпое устройСТВО, ИСТОсlнпК Питап(!с(> KOММУT2UEIOIIEIO( устройство, переключатель па трп положения, в котором источник питания посс!сдовательно соединен с коммутационным устройством, в качестве измерительного устройства прпмснсп логометр с двумя высокоомнымп рамками, и В устроиство ВВедсны два выпрямительпых моста, шуптирующий и два добавочных резистора. Одна рамка логометра подключена к диагонали постоянного напряжения первого моста, а вторая рамка — к диагонали постоянного напряжения второго моста, другой выход коммутационного устройства соедппсп ILрез шунтпрующпй резистор с первым токовым электродом, второй конец источника питания подключен к второму токовому электроду и к переключателю и через д(12гон l;Ib переменного папря>кения второго моста п первый добавочный резистор к первому потенциальному электроду. Ь;рох(с того, второй выход источника питания через переключатель, диагональ псременного напряжения псрвого моста и чсрсз второй добавочный резистор соединен с вторым потенциальным электродом прибора, третий потенциальный электрод прибора соединен с переключателем, причем диагональ переменного тока первого моста в одном положении переключателя подключена параллельно шунтирующему резистору, в другом — между вторым выходом источника питания и вторым добавочным резистором и в третьем — между третьим потенциальным электродом и вторым добавочным резистором.

На чертеже показана принципиальная схема прибора.

Прибор содержит два токовых 1 и 2 и три потенциальных 3, 4 и 5 электрода, источник питания 6, коммутационное 1>стройство 7, переключатель 8 по трп положения, логометр 9 с двумя с высокоомпымп ра лками 10 и 11, два выпрямительных моста 12 и 13, шунтирующий резистор 14 и два добавочных резистора 15 и 16. Рамка 10 логомстра 9 подключена к диагонали постоянного напряжения моста 12. Вторая рамка

11 логометра 9 подключена к диагонали постоянного напря>кения второго моста 13.

Один Вы:> Од I(cTo>(I»(1 2 (i (IT2íilÿ 6 сосдпнс(1 Icpc3 ком му1;)цпонно> x cTJ)olicTBO 7, ш .IIT((p) 10!цпй pc3(lcTop 14 с ilcрвь(м; »Новь! .! электродом, Второй копсп источника пптяппя ((o. lк, !!О !(. н к BToJ 0:(I>> токовому элск1роду 2 !1 к переключателю, а через диагональ псременного напря>кспия моста 13 и первый дооавочньш резистор 15 к первому потенциальному электроду 3. Второй выход источника пп-,ап я 6 через исрекл(очятель

8, El(21 OI(с(,II> ПС1)СМ HI(01 0 Н »!ряжсп(ГИ IICpBoI î моста 12 l(в)орой Добавочный рез;(стор 16 соедппсп с Гторым потенциальным электродом 4. Трет!(й (.0Tc(löè23((,íûé электрод 5 сосдпе(еп с псрск.!ючятслсм 8.

;)"стройство работаст следующим об»2зом.

Переключатель 8 пя .0,),!(TOE(В первом положении (измерение сопротпвлсп(я зазсмг!Сипя). Электрод 2 и электроды 1 и 3 располагаются в земле> а потспцпальпыс электроды 4 и 5 па поверхности зсмлп. Hp(I сряоятывяппп коммутяцпоппо! о устройс-ва 7 через рамки логомстря 9 протекают токи измерения, и рамки 10 и 11 Вместе со

СТРСЛ КОН П2ЧПП210Т ((OBOP2>l(IB2TI>С;1. БРС>2 !(СРс(б)2ТЫВВНПЯ КОММУтаЦИОННОГО УСТР )i(CTB2 мало и за одно срябатьп»(i(c рамки 10

11 логометра нс успевают повсрпутьс;. В положение (соответствующее дс icTB((тсльномУ Зпячcппlо EI3меР>(смой Вс. (Ilчl(е(ы (, КОTOPOC »IIII ОЫ 32((lib(2 I li Ii P II ДЛ ((ТС. I i>IIO 1(ПОда(c папря>кспия па о(гьскт пзмсрс Ня.

По прскрящс Нп действия импульса 112пря>ксппя рамки 10 и 11 ост шавлш>аются, занимая 1(poiie>«yTO>ll(oe положение. Прп

ЭТОМ И >МСПСППЯ (IO;10>I>CIIIIEI (ВOÇBP(IТ2 (P2мок 11 связап!ой с ними стрелки нс происходит> так как отсутствуcT В конструкции л ОГО Истр 2 9 ВОЗBp 21 !(I>(i(мсхс»(пзм. 1>>ром

ТОГО, ДВПжСППС Рамок 32ТОРМ2>КИВс(ЕТСЯ, ПО скольку рамки зашунтпровапы малыми величинами сопротивлений между электродамп прибора. Торможение создастся за счет противо-ЗДС, возникающих в рамках логометра 9 Ilpll их двпже(ши в поле постоянного магнита.

При дальнейших срабатываниях коммутационного устройства двпжсппе и остановки рамок со стрелкой логометра повторяются до тех пор, пока дпскрстпь!м дви>кснпем рамки нс займут такого положения в поле постоянного магl(i(r2, при котором рсзультирую(ций момент от двух рамок равен пулю. В этом случае поло>кение стрелки Ilo отношенпо к п)кале логомстра остается неизменным п производится снятие показаний. Практически стрслкa:(огомстра успевает зафиксироваться за 3 — 4 срабатывания коммутационного устройства, что вполBс допустимо.

Колебания папряжснпй источника питания (напряжения сети) не оказывает влпяния на точность измерения предлагаемого прибора, так как измерение напряжения на

6 зазсмлитсль (U.,) и тока через зазсмлитсль (1;,) производится одноврем(ííî. E(pOiic того, логомстр реагирует на срсдисвыпрямлсниос значение тока и напряжение и »и(PllOДИ !(СКИС COCT»B. 1 5!!0Ù!IC ТОКОВ И I »!Ij!5!жени!1, Врсм5! дсйстВИЯ которых 3 — 4 мс !ie оказывают практически влияния на рсзул1,— таты измерений, а, следовательно, и не снижают точиост!1 измерений.

В положен ш 0 переключателя 8, (измерение иотсн!.Н»лов), ирп срабатывании коммутационного устройства 7 рамки и стрелка логомстра 9;;1!cl(pcòïo за 3 — 4 срабатывашгя фиксируется i3 определенном положении относительно шкалы логометр» и иронзВОLI!тс51 сн5!тl(c поl<азаиия И3 1сритс. !ьньш прибор (логомстр) при измерении потенциалов работает так же как п lip!i измерении сопротивления заземления. Колебания сети и влияние апсриодичсских составля1ощих B кривых измеряемых потснциалов не оказывают влияния на сни>ксиве точности измерений. Для измерений иапря>кений прикосновения перекрючатель 8 остается в положении б. Процссс измсрсиия и работа логомстра в д;шном измсрсиш1;1налОГlпlна изб!сРСНН10 cOI!!30 1!B. !ill!ill 3 1.3е:1л ения.

Для измерения напряжения шага, переключатель 8 ставится в полож(иис в. Процесс измерения и работа логомстра ири этом аналогична измерению colIpoT!I!3лсиий заземления.

Преимущество изобретения заключается в достпжен1ш высокой то шости измерения благодаря использоваишо свойств рамок логометра при импульсных токах и ii»i ряжеииях на Об.ьектс измерения фиксировать свос положение за нссколько дискрcTIIbll( перемещсшш и реагировать иа срсдисвыпрямлспныс значения измеряемых токов и напряткений, исключая тем самы;1 Bли5пшс апериоднчсскне составляющие в кр1!Вых токов н напряжений.

Формула изобретения

Прибор для измерения напряжений прикосновения и шага и сопротивления зазема !

О

2О

93

33

33

4:!

4(5 лсиия, содсрж»1ций измерительное устройСТ 30, ИСТО НИ! К 11 IIT

УCT P 011CT B O i, с целью повышения точности измерения, в качестве измерительного устройства применси лОГОмстр с L!3% :5!51 ВысОкоомныMII ра31ками, и в устро!!ство ьч3сдсны два вьшрямипгс,ll I!blx моста, шуитирующий в два до0;LL3(5 и!ых PcBi!OT00!!, О !На 132мка, !ОГО. 5!ст132 иодк;НO !сиcl к дивl ОН2, ill иостояинОГО напряженияя первого моеT», а вторая рамка— к ли»гона Ill постоянного напряжения второго моста, другой выход коммуT»HIIQIIIIQго устройства соединен через Ill) íTI;ðó!Oùèé резистор с первым токовым электродом, второй конец исто и ;ка питания подключси к второму токово.!у электроду и к иерсключатс,.llo и через диагональ переменного наHj35!жcl!1151 ВТоРо! 0 моста li пс13вы11 дооаВОчньш резистор к псрьому потснциальному эл|ктроду, кроме того, второй выход источII! .I(;L ПИТ!!ИИЯ ICE!03 ИС!3СК,1Ю 12ТСЛЬ, ДИ!IГО

ll;!.IЬ IIСP(".,!CИИОI О И»ИP!IЖ 111!51 11СР130ГО 5!ОсТ» и через второй добавочньш резистор сосдi! Ilc ll с вторым потенциал!,ны ll электро;io: прибора, TpcTlili потенциальный электрод прибора сосдииси с переключателем, при Icx! диагон 1,.11, переменного тока псрвоIo моста B одном положе!11111 переключателя подключена п»раллсл(и1о шуптирующсму резистору, в другом — между вторым гыходом источника ииташ!я и ьторым до0 1!30 и!ы.;1 13сзнстором и В трстl см — между

TPCTb!D1 ИОТСИЦИ»,11И!Ь1М Э;IСКТРОДОЪ! И BTOр. добагочным резистором.

I1сто:ишки информации, 1. 131; I: 5 CT bl C В 0 13 Н И М 2 И:! C B 13! t К С I C P T I I B C

1. Контрол1.ио-измерительная техгпп(а.

Экспресс-информ»ция. В1 1НИТИ, № 43, 1969, с. 32 — 35, рпс. 2.

2. Авторское си1детсльство СССР

М 4552а7, кл. С 01R 19 00, 27.11.72.

744342

I г — — з

Составитель Ф. Цареградский

Редактор Е. Караулова

Текред В. Серякова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1225/3 Изд. М 316 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ОК-35, Раугпская наб., д. 4/5