Устройство для измерения амплитуды импульсного напряжения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. № 708246, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регистрации амплитуды перенапряжения, обусловливаю1цего пробой изоляции контрол1 руемой электроустановки , в него введены блок фиксации пробоя изоляции, второй дополнительный логический элемент И, дифференцирующий блок, триггер с раздельными входами, переключатель и ключ, причем вход блока фиксации пробоя изоляции соединен с входом устройства, а выход - с одним из входов второго дополнительного логического элемента И, другой вход которого подключен к инверсному выходу первого элемента задержки, один из входов упомянутого триггера через дифференцирзоощий блок соединен с прямые выходсм первого элемента задержки,- другой вход подключен к выходу второго дополнительного логического элемента И, один из выходов через ключ соединен с четвертым входом первого дополнительного i логического элемента И, а другой выход и инверсный выход первого (Л элемента задержки через переключатель подключены к тактирукяцим вхо-дам ключевых запоминающих элементов.

<ю> SU <ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D

1 (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ=..

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 708246 (21) 3356418/18-21 (22) 17.11.81 (46) 07.10.83, Бюл. М 37 (72) Л.И.Лерман и И.Г.Крахмалин (71) Горьковский автомобильный завод (53) 621.317.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 708246, кл. 601 R 19/04, 1977. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСНОГО НАПРЯЖЕНИЯ по авт. св. Р 708246, о.т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регистрации амплитуды .перенапряжения, обусловливающего пробой изоляции контролируемой электроустановки, в него введены блок фиксации пробоя изоляции, второй дополнительный логический элемент И, дифференцирующий блок, триггер с раздельными входами, переключатель и ключ, причем вход блока фиксации пробоя изоляции соединен с входом устройства, а выход — с одним из входов второго дополнительного логического элемента И, другой вход которого подключен к инверсному выходу первого элемента задержки, один из входов упомянутого триггера через дифференцирующий блок соединен с прямьм выходом первого элемента задержки, другой вход подключен к выходу второго дополнительного логического элемента И, один из выходов через ключ соединен с четвертым входом первого дополнительного логического элемента И, а другой выход и инверсный выход первого элемента задержки через переключатель подключены к тактирующим вхо-. дам ключевых запоминающих элементов.

1046695

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при регистраI\HH как кратковременных, так и длительных перенапряжений в электрических сетях. 5

Известно устройство для измерения амплитуды импульсного напряжения, содержащее измерительные каналы, каждый из которых сосТоНТ из последовательно включенных амплитудного 10 дискриминатора, ключевого запоминаю. щего Элемента, блокирующего логического элемента И и индикатора, входной блок, выход которого соединен с входами амплитудных дискриминаторов 5 всех каналов, первый элемент задержки, один из входов которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора первого канала,а выход — к входам сброса ключевых запоминающих эле-20 ментов, второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора первого ка. нала, а выход — с другим входом первого элемента задержки, дополнительный логический элемент И, входы которого подключены к выходу ам плитудного дискриминатора первого канала и к выходам обоих элементов задержки, а выход — к вторым входам блокирующих элементов И, свя— занных по третьим входам с соответствующими выходами ключевых запоминающих элементов ближайших последующих каналов (1).

Недостаток известного устройст- 35 ва определяется ограниченными функциональными возможностями, не позволяющими, в частности, регистрировать амплитуду перенапряжения, имеющую место непосредственно перед 4П пробоем изоляции контролируемой ,электроустановки. Между тем для выяснения причин повреждения изоляции и обоснованного выбора средств ограничения перенапряжений значение 4> величины указанной амплитуды представляется крайне необходимым.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации амплитуды перенапряжения, обусловливающего пробой изоляции контролируемой электроустановки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитуды импульсного напряжения содержащее измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно включенных амплитудного дискриминатора, ключевого запоминающего элемента, блокирующего ло- 60 гического элемента И и индикатора, входной блок, выход которого соединен с входами амплитудных дискриминаторов всех каналов, первый элемент задержки, один из входов которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора первого канала, а выход к входам сброса ключевых запоминающих элементов, второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора первого канала, а выход — с другим входом первого элемента задержки, первый дополнительный логический элемент И, входы которого подключены к выходу амплитудного дискриминатора первого канала и к выходам обоих элементов задержки, а выход — к вторым входам блокирующих логических элементов И, связанных по третьим входам с соответствующими выходами ключевых запоминающих элементов ближайших последующих каналов, введены блок фиксации пробоя изоляции, второй дополнительный логический элемент И, дифференцирующий блок, триггер с раздельными входами, переключатель и ключ, причем вход блока фиксации пробоя изоляции соединен с входом устройства, а выход — с одним из входов второго дополнительного логического элемента И, другой вход которого подключен к инверсному выходу первого элемента задержки, один из входов упомянутого триггера через дифференцирующий блок соединен с прямым выходом первого элемента задержки, другой вход подключен к выходу второго дополнительного логического элемента И, один из выходов через ключ соединен с четвертью входом первого дополнительного логического элемента И, а другой выход и инверсный выход первого элемента задержки через переключатель подключены к тактирующим входам ключевых запоминающих элементов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения амплитуды импульсного напряжения, на фиг. 2 временные диаграммы напряжений на выходах отдельных составных элементов, иллюстрирующие его работу индексы при напряжениях соответствуют цифровым позициям элементов на фиг. 1) ., На входе устройства установлен входной блок 1, к выходу которого подключены измерительные каналы,.состоящие из последовательно включенных амплитудных дискр минаторов 2 — 2и ключевых запоминающих элементов 3 —

3>, блокирующих логических элементов И 4 — 4 „ H HH HK T o 5

5И . Общая координация функционирования составных узлов устройства осуществляется с помощью первого и второго элементов 6 и 7 задержки, соединенных входами с инверсным выходом амплитуцного дискриминатора 2, выходами - с двумя входами пер1046695

11 со вхоцами тактирования (Тз) ключевых запоминающих элементов 3! - 3, а ключ 15 замкнут.

Когда напряжение О, на выходе вход . ного блока 1 оказывается больше порога срабатывания амплитудного дискриминатора 2, на инверсном выходе последнего возникает уровень "0".

При этом запускаются элементы 6 и 7 задержки и с входов сброса (g) клю10 чевых запоминающих элементов 3 - 3 и снимается блокировка. Сигнал с инверсного выхода элемента б задержки вводит в действие отметчик 13 возникновения перенапряжения, а

15 сигнал с его прямого выхода через дифференцирующий блок 12 устанавливает триггер 11 в единичное состояние. Одновременно логический элемент И 8 блокируется по четвертому входу, а на входы тактирования (Т5) ключевых запоминающих элементов 3

Зи поступает ра з решающий уровень

"1", вследствие чего осуществляется запоминание .измеряемой амплитуды входного сигнала. С выхода элемента 7 задержки уровень "0" поступает на соответствующий вход элемента 6 задержки и на третий вход логического элемента И 8. После восстановления на инверсном выходе амплитудного дискриминатора 2 уровня !! !!

1 " элемент 7 задержки сохраняет свое состояние еще некоторое время у . Если в течение этого времени на инверсном выходе амплитудного дис °

З5 криминатора 2 вновь возникает уровень "0", то элемент 7 задержки продолжает находиться в возбужденном состоянии, а новый отсчет времени Гу начинается с нуля после восста40 новления исходного состояния амплитудного дискриминатора 2 . Все время, пока элемент 7 задержки находится в возбужденном состоянии, возбужден и элемент 6 задержки.Сле45 довательно, в течение всей продолжительности существования серии всплесков перенапряжений сигнал сброса на входы сброса(К) ключевых запоминающих элементов 3 — 3 не и поступает.

Если в течение времени существования серии всплесков перенапряжений происходит пробой изоляции контролируемой электроустановки, то блок 10 фиксации пробоя изоляции переходит из состояния "1" в состояние "0".

65 вого .ополнительного логического элемента И 8. )другой вход элемента

6 задержки подключен к выходу элемента 7 задержки. Третий. вход логического элемента И 8 соединен с выходом амплитудного дискриминатора

2!, а выход — c вторыми входами блокирующих логических элементов И

41 — 4и. Третьи входы последних подключены к соответствующим выходам ключевых запоминающих .элементов

3„ — 3! ближайших последующих каналов. В устройстве предусмотрены также второй дополнительный логический элемент И 9, блок 10 фиксации пробоя изоляции, триггер 11 с раздельными входами, дифференцирующий блок 12, отметчик 13 возникновения перенапряжения (самопишущий прибор), переключатель 14 и ключ 15. Вход блока 10 фиксации пробоя изоляции соединен с входом устройства, а выход — с одним из входов логического элемента И 9, другой вход которого подключен к инверсному выходу элемента б задержки. Один из входов триггера 11 через дифференцирующий блок 12 соединен с прямым выходом элемента б задержки, другой вход подключен к выходу логического элемента И 9, один из выходов через ключ 15 соединен с четвертым входом логического элемента И 8, а другой выход и инверсный выход элемента б задержки через переключатель 14 подключены к тактирующим входам ключевых запоминающих элементов 3

3!„

Работа устройства происходит следующим образом.

В исходном состоянии на входе входного блока 1 напряжение не превышает порога чувствительности устройства. При этом на прямых выходах амплитудных дискриминаторов 21

2„ имеет место уровень "0", а на инверсном выходе амплитудного дискриминатора 2 — уровень "1". Ключевые запоминающие элементы 3

3и находятся в нулевом состоянии, на входах логических элемен=ов

И 41 в 4и совпадения сигналов не наблюдается и на индикаторы 5, -5и сигналы не поступают. На инверсном выходе элемента б задержки имеется уровень "0", а на прямом выходе элемента задержки 7 — уровень "1".

Выходной сигнал логического элемента И 9 соответствует уровню "0", поэтому триггер 11 поддерживается в нулевом состоянии.

Рассмотрим функционирование устройства в случае регистрации амплитуды перенапряжения, непосредственно приводящего к пробою изоляции контролируемой электроустановки (фиг. 2). В этом режиме переключатель

14 соединяет прямой выход триггера

В результате этого перехода триггер 11 через логический элемент И 9 перебрасывается в исходное состояние и ключевые запоминающие элементы 3 - Зи блокируются по входам трактирования (Т6 а блокировка с четвертого входа логического элемента И 8 снимается.

1046695

Фиг. 1

Таким образом, ключевые запоминающие элементы 3 — 3и фиксируют наивысшую амплитуду всплесков перенапряжений, предшествовавших пробою изоляции. Спустя времяТ 7после окончания последнего всплеска в серии, элемент 7 задержки возвращается в исходное состояние и снимает уровень "О" с одного из входов элемента б задержки,,на другом входе которого уже имеется уровень "1". В этот же момент времени появляются уровни

"1" на всех четырех входах логического элемента И 8, данный элемент срабатывает и на один из индикаторов 4 — 4и поступает сигнал. Спустя 15 время т.., определяемое инерционностью индикаторов 4 . - 4д, элемент

1 б задержки возвращается в исходное состояние, отметчик 13 останавливается и устройство оказывается гото- 7() вым к следующим измерениям.

Если в течение времени существования данной серии всплесков перенапряжений пробоя изоляции не происходит, то триггер 11 не возвраща- 25 ется в исходное состояние до тех пор, пока не возвратится в исходное состояние элемент б задержки. При этом логический элемент И 8 остается заблокированным по четвертому входу до окончания цикла работы устройства, так что регистрация информации индикаторами 4 — 4и не производится.

Работа устройства в режиме регистрации максимальной амплитуды перенапряжения осуществляется при переводе переключателя 14 в положение, обеспечивающее соединение инверсного выхода элемента б задержки с входами тактирования (Т ) ключевых запоминающих элементов 3

Зи и размыкании ключа 15.

Предложенное устройство, представляющее собой многоцелевой анализатор перенапряжений, может быть использовано как прибор нЕпрерывного действия для обнаружения и регистрации перенапряжений в электроустановках с целью исследования влияния перенапряжений на их работу и надежность. Воэможности устройства позволяют применять его в качестве регистрирующего прибора при испытаниях высоковольтного оборудования в лабораториях служб изоляции энергосистем.

Составитель JI.Ìîðoçoâ

Редактор Т.Портная Техред Т.Маточка Корректор C.Шекмар

Заказ 7723/44 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4