СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621 317 .335.2 (088.8) В.Д. Дудник, Е.A. Иванов, А.Б. Алферов, Ю.A. Шестопалов,Б;С. Миропольский, Л.И. Гребенников, А.П. Ксенофонтов и С.Д. Сажнев (72) Авторы изобретения

, 4

/, j Д (71) Заявитель

1 s, ( (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ CETIT .!

Изобретение относится к электроиэмерительнои технике и предназначено для измерения емкости электрических сетей различного рода, находящихся под напряжением и изолированных от "земли".

Известно устройство для измерения емкости, сети, содержащее источник переменного напряжения регулируемой частоты и измерительный прибор, включенные последовательно и подключенные через разделительный блок к контролируемой сети и заземлителю.

Процесс измерения сводится к последовательному наложению на измеряемую емкость переменного напряжения двух кратных частот, измерению под действием этих напряжений переменных токов и последующему вычислению емкости по формуле (1) .

Недостаток данного устройства трудоемкость проведения измерений и расчетов.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения емкости сети, находящейся .под напряжением, содержащее источник оперативного напряжения, определитель постоянной времени разряда, блок регистрации, переключатель, блок подключения, добавочный резистор, накопительный конденсатор, один вывод которого подключен к корпусу, к первои входной клемме

5 устройства для подключения измеряемой сети и к первому выводу добавочного резистора, второй вЂ” к переключателю, к которому также подключен источник оперативного, - ряже1Р ния, второй зажим которого соединен со вторым выводом добавочного реэйстора и с первым входом определителя постоянной времени разряда, второй вход которого соединен с переключа15 телем, а выход вЂ” с блоком регистрации $2) .

Недостатки данного устройства трудоемкость проведения измерений, непригодность для иск>льзования в

2Р сетях, находящихся под напряжением, в том числе и смешанных.

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей устройства и упрощение процесса измерения.

25 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения емкости сети, находящейся под напряжением, содержащее источник оперативного напряжения, определитель

Зр постоянной времени разряда, блок

822080 регистрации, переключатель, блок подключения, добавочный резистор, накопительный конденсатор, один вывод к<дорого подключен к корпусу, к первой входной клемме устройстна длъ подключения измеряемой сети и к первому выводу добавочного резистора, второй вЂ” ко второму контакту переключателя, к первому контакту которого подключен первый зажим источника оперативного напряжения,второй зажим которого соединен со вторым выводом добавочного резистора и с первым входом определителя постоянной времени разряда, второй вход которого соединен с седьмым контактом переключателя, к короткоэамкнутым четвертому и пятому контактам которого подключен выход блока подключения, нходы которого соединены с тремя другими входными клеммами устройства, введены блок деления, преобразователь, "время-напряжение",вход которого соединен с выходом определителя постоянной времени разряда, первый выход вЂ” с шестым контактом переключателя, второй выход вЂ” с третьим контактом переключателя и с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с девятым контактом переключателя, третий и четвертый входы подключены параллельно накопительному конденсатору, а выход соединен с блоком регистрации.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения емкости электрической сети, находящейся под напряжением.

Устройство содержит переключатель

1, блок 2 подключения, контролируемую сеть 3, определитель 4 постоянной времени разряда (), накопительный конденсатор 5, блок б деления, блок 7 регистрации, преобразователь 8 "время-напряжение", добавочный резистор 9, источник 10 оперативного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Работа разбивается на три этапа.

Первый этап вЂ” переключатель 1 в положении I. Путем изменения соотношения плеч компенсационного резистора R в блоке 2 подключения док биваются отсутствия тока в измерительной цепи, о чем судят по отпусканию реле, контакт которого в преобразователе 8 "время-напряжение" размыкается.

Второй этап начинается переключением переключателя 1 в положение

I(. В этом положении происходит заряд эквивалентной емкости сети по цепи источник 10 оперативного напряжения вЂ” переключатель 1 вЂ” блок

2 подключения вЂ” эквивалентная емкость постоянной и переменной стороны сети 3 вЂ” корпус вЂ” добавочный резистор 9 и источник 10. Накопительный конденсатор 5 во II положении переключателя 1 подключен параллельно источнику 10 и добавочному резистору 9, и установившееся напряжение на конденсаторе 5 пропорционально сопротивлению изоляции.

Переводом переключателя 1 в положение I устройство переходит н третий этап. На этом этапе происходит разряд эквивалентной емкости сети на известное добавочное сопротивление 9 по цепи эквивалентная емкость сети

3 вЂ” блок 2 подключения вЂ” переключатель 1 вЂ” определитель 4 постоянной времени разряда вЂ” добавочный рЖзисi r тор 9 вЂ” 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-напряже ие" происходит накопление заряда на емкости, который пропорционален времени замкнутого состояния контактов реле, а следовательно, и постоянной времени разряда экнивалентнои емкости сети 3.

На оба счетных входа блока б деления поступают напряжения:одно вЂ” пропорциональное Т разряда от преобразователя 8 "время-напряжение", другое вЂ” пропорциональное сопротивлению изоляции от накопительного конденсатора 5.

Иэ анализа эквивалентной схемы разряда емкости получено,.что емкость н схемах разряда на изнестное сопротивление можно рассчитывать по формуле Е Т

С= (j) gob. напряжение источника 10 оперативного напряжения; падение напряжения на эквивалентном сопротивлении изоляции сети 3 н установившемся режиме;

К с, вЂ” величина добавочного резистора 9; (Ъ

I постоянная времени разряда. где Е

45 г б + А

r б вЂ” A (2) .

Поскольку величина Е и R дВ. постоянны, то частное от деления, на

U пропорционально величине эквивалентной емкости сети 3. Таким образом, напряжение, поступающее на блок 7 регистрации, является величиной, пропорциональнои емкости сети 3. Формула (1) справедлива только в том случае, когда во время контроля в измерительной цепи отсутствуют другие напряжения, кроме оперативного. Это условие определяется соотношением

822080 аз 1841/69

Подписное

"Патент", ул.Проектная,4 где r и r вЂ” сопротивления плеч ! компенсационного резистора R. в блоке

2 подключения;

А вЂ” расчетный коэффициент, равный

При измерении емкости в сетях переменноРо тока A=O и движок резистора R должен находиться в средней точке.

При контроле сетей переменного тока, имеющих гальваническую связь с цепями постоянного тока, когда в общем случае R, Ф R< и A Ф О, перемещением движка резистора R„ 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 к корпусу, 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 напряжения, второй зажим которого соединен со вторым выводом добавочного резистора и с первым входом определителя постоянной времени разряда, второй вход которого

5 соединен с седьмым контактом переключателя, к короткоэамкнутым четвертому и пятому контактам которого подключен выход блока подключения, входы которого соединены с тремя другими входными клеммами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства и упрощения процесса измерения, введены блок деления; преобразователь

15 "время-напряжение", вход которого соединен с выходом определителя постоянной времени разряда, первый выход вЂ” с шестым контактом переключателя, второй выход вЂ” с третьим

2О контактом переключателя и с первым входом блока деления, второй вход которого соединен с девятым контактом переключателя, третий и четвертый входы подключены параллельно накопительному конденсатору, а выход соединен с блоком регистрации.

Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпиловский Л.Н. К вопросу контроля и измерения сопротивления изоляции и емкости судовых сетей постоянного и переменного тока.

Сб. "Вопросы судостроения", сер.

"Судовая электротехника и связь, 1977, вып. 17, с. 47-59.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 143141, кл. 6 01 Р 27/26, 1960 (прототип).

Похожие патенты: