устройство выделения активной составляющей тока проводимости

Формула изобретения

Устройство выделения активной составляющей тока проводимости, содержащее источник испытательного напряжения, делитель напряжения, шунт, испытуемый объект, конденсатор, отличающееся тем, что с плеча низкого напряжения делителя напряжения напряжение, пропорциональное напряжению источника испытательного напряжения, через первый повторитель подается на RC-цепочку из конденсатора и резистора, с которого напряжение поступает на вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подсоединен к инвертирующему входу сумматора, к неинвертирующему входу сумматора через повторитель подключен шунт, последовательно соединенный с испытуемым объектом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к устройствам выделения активной составляющей тока проводимости испытуемого объекта, например к нелинейным ограничителям перенапряжений (ОПН).

Из известных решений наиболее близким по технической сущности, прототипом, является устройство (Волькенау В.А., Шматович В.В. Измерение мощности потерь в оксидноцинковых нелинейных резисторах при напряжении промышленной частоты. // Электротехника.- 1986. - 2. - С.3841), содержащее источник испытательного напряжения, испытуемый объект, делитель напряжения, шунты и конденсатор. Для выделения активной составляющей тока проводимости применена одна из разновидностей мостовых схем переменного тока с применением в качестве нуль-индикатора вибрационного гальванометра, настроенного на частоту 50 Гц. Компенсация достигается путем регулирования емкости компенсирующего конденсатора и шунта, включенного в ветвь компенсирующего конденсатора. После компенсации цепь нуль-индикатора размыкается и производится измерение выделенной активной составляющей.

Недостатком указанного устройства при испытании объектов является его сложность из-за применения резонансного гальванометра, а использование конденсатора на полном испытательном напряжении при испытании аппаратов классов напряжения свыше 10 кВ приводит к усложнению схемы компенсации и неудобству ее использования.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение устройства выделения активной составляющей тока проводимости при испытании аппаратов напряжения 10 кВ и выше, а также повышение безопасности работ при проведении испытаний.

Технический результат достигается тем, что устройство выделения активной составляющей тока проводимости содержит источник испытательного напряжения, делитель напряжения, шунт, испытуемый объект, конденсатор; с плеча низкого напряжения делителя напряжения напряжение, пропорциональное напряжению источника испытательного напряжения, через первый повторитель подается на RC-цепочку из конденсатора и резистора, с которого напряжение поступает на вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подсоединен к инвертирующему входу сумматора, к неинвертирующему входу сумматора через повторитель подключен шунт, последовательно соединенный с испытуемым объектом.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего выделение активной составляющей тока проводимости.

Предлагаемое устройство состоит из источника испытательного напряжения 1, делителя напряжения 2, первого повторителя 3, второго повторителя 4, конденсатора 5, резистора 6, усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 7, испытуемого объекта 8, шунта 9, сумматора 10.

Устройство работает следующим образом. С плеча низкого напряжения делителя напряжения 2 напряжение, пропорциональное напряжению источника испытательного напряжения 1, через первый повторитель 3 подается на RC-цепочку, состоящую из конденсатора 5 и резистора 6. Параметры цепочки подобраны таким образом, чтобы ток на частоте 50 Гц носил практически емкостный характер, т. е. емкостная составляющая значительно превышала активную составляющую. С резистора 6 напряжение поступает на вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 7. Вышеописанный тракт используется в качестве регулируемого источника напряжения, форма которого пропорциональна форме емкостного тока в испытуемом объекте. Напряжение с шунта 9, пропорциональное форме полного тока проводимости испытуемого объекта, через второй повторитель 4 поступает на неинвертирующий вход сумматора 10, на инвертирующий вход которого поступает напряжение с усилителя с регулируемым коэффициентом усиления 7. На выходе сумматора 10 появляется напряжение, пропорциональное разности полного тока проводимости и емкостного тока, а коэффициент пропорциональности определяется сопротивлением шунта 9. Регулированием коэффициента усиления усилителя 7 можно добиться полной компенсации емкостного тока и выделения активной составляющей.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает формирование на выходе напряжения, пропорционального активной составляющей тока проводимости, при этом упрощена процедура выделения активной составляющей тока проводимости при испытании аппаратов напряжения 10 кВ и выше, повышена безопасность работ и увеличена точность компенсации емкостного тока.