Opublikowono dnia 3 grudnia 1958 r.POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41661 IO^-<32 Instytut Elektrotechniki*) Warszawa, Polska Uklad kompensacyjny do pomiaru malych wartosci opornosci czynnych I biernych przy czestotliwosci 50 Hz Patent trwa od dnia 6 listopada 1957 r.Przedmiot wynalazku dotyczy technicznego ukladu kompensacyjnego pradu zmiennego i przeznaczony jest do pomiaru w urzadzeniach energetycznych opornosci czynnych i biernych rzedu miliomów i mikroomów przy czestotli¬ wosci 50 Hz.Zasada ukladu wedlug wynalazku polega na zasilaniu pradem plynacym przez obiekt mie¬ rzony, dwóch obwodów o niewielkim sprzeze¬ niu indukcyjnym.Spadki napiecia na opornosciach czynnych, znajdujacych sie w tych obwodach, sa wza¬ jemnie przesuniete w fazie o kat praktycznie równy «/*. Spadki te porównywane sa ze skla¬ dowymi spadku napiecia na obiekcie mierzo¬ nym. Wskaznik równowagi ukladu posiada ce¬ chy wektoromierza i sklada sie z mikroampe- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest inz. Andrzej Podgórski. romierza pradu stalego wspólpracujacego z prostownikiem wibracyjnym.Do zalet ukladu wedlug wynalazku w po¬ równaniu ze znanymi metodami pomiaru nie^ duzych indukcyjnosci i opornosci czynnych nalezy zaliczyc mozliwosc zasilania ukladu pradem o czestotliwosci 50 Hz. Pozwala to uniknac uchybów wynikajacych ze zmiany rozkladu gestosci pradu w przekroju przewo¬ dów.Zjawisko takie wystepuje w przypadku po¬ miaru opornosci czynnych i biernych w urza¬ dzeniach energetycznych (o duzych z reguly powierzchniach przekroju torów pradowych) mostkami typu teletechnicznego, pracujacymi przy czestotliwosci niekiedy znacznie wyzszej od przemyslowej.Nastepna zaleta ukladu wedlug wynalazku jest zastosowanie mikroamperomierza pradu stalego wspólpracujacego z prostownikiem wi-bracyjnym. Pozwala to uzyskac przy pradzie zmiennym duza czulosc wskaznika równowagi ukladu, bez koniecznosci stosowania przyrza¬ dów elektronowych, galwanometrów wibra¬ cyjnych lub innych precyzyjnych urzadzen spotykanych w laboratoryjnych kompensato¬ rach pradu zmiennego.Dalsza zaleta ukladu wedlug wynalazku jest zasilanie prostownika wibracyjnego w sposób nadajacy wskaznikowi ukladu cechy wektoro- mierza. Umozliwia to doprowadzenie ukladu do równowagi na zasadzie wychylenia zerowe¬ go (a nie na zasadzie minimum wychylenia), a wiec z niezmienna czuloscia w poblizu stanu równowagi.Prostota ukladu, nieduzy jego gabaryt i cie¬ zar umozliwia przeprowadzenie pomiarów z dokladnoscia techniczna w pierwszym rzedzie w warunkach, gdy gabaryt i ciezar obiektów mierzonych uniemozliwia dokonywanie pomia¬ rów w laboratorium i gdy przenoszenie i stosowanie precyzyjnych kompensatorów labo¬ ratoryjnych byloby uciazliwe lub wrecz nie¬ mozliwe (np. pomiary parametrów ciagów szyn zbiorczych w rozdzielniach).Na rysunku uwidoczniono ideowy schemat polaczen ukladu bedacego przedmiotem wy¬ nalazku. Obiekt mierzony 1 jest polaczony sze¬ regowo z przekladnikiem pradowym 2 o prze¬ kladni odpowiednio dobranej do warunków pomiaru.Przez obiekt mierzony 1 i pierwotne uzwo¬ jenie przekladnika 2 przeplywa prad zmienny o natezeniu rzedu pradu znamionowego obie¬ ktu mierzonego 1. Prad ten powoduje przeplyw pradu w obwodzie wtórnym przekladnika 2.Zewnetrzne obciazenie obwodu wtórnego tego przekladnika stanowi bezrdzeniowy (powietrz¬ ny) transformator 3 oraz opornik 4. Jezeli opornosc pozorna obciazenia obwodu wtórnego przekladnika jest odpowiednio dobrana to prad w obwodzie wtórnym przekladnika odwzoro¬ wuje przebieg pradu plynacego w obwodzie pierwotnym z wystarczajaca w praktyce po¬ miarowej dokladnoscia. W takich warunkach wektor spadku napiecia na zaciskach opornika 4 jest wspólosiowy z wektorem pradu pierwot¬ nego. Wartosc spadku napiecia jest proporcjo¬ nalna do wartosci pradu pierwotnego. Wynika stad, ze wektor spadku napiecia miedzy sty¬ kami slizgowymi 4a i 4b opornika 4 jest wspól¬ osiowy ze skladowa czynna spadku napiecia na obiekcie mierzonym.O ile uzwojenie wtórne bezrdzeniowego transformatora 3 ma niewielka liczbe zwojów i jest obciazone duza opornoscia czynna 5 to prad plynacy przez opornik 5 jest przesunie¬ ty w fazie praktycznie o kat prosty wzgledem pradu plynacego w obwodzie wtórnym prze¬ kladnika 2. Tym samym wektor spadku na¬ piecia miedzy stykami slizgowymi 5a i 5b opornika 5 jest wspólosiowy ze skladowa bier¬ na spadku napiecia na obiekcie mierzonym.Styki slizgowe oporników 4 i 5 polaczone sa szeregowo przy zachowaniu odpowiedniej bie¬ gunowosci, z zaciskami napieciowymi la i Ib obiektu mierzonego 1, a w utworzony w ten sposób obwód wlaczony jest czuly przyrzad pomiarowy o duzej opornosci wewnetrznej.Nastawiajac odpowiednio styki slizgowe 4a i 4b wzgl. 5a i 5b mozna zrównowazyc skladowa czynna wzgl. bierna spadku napiecia miedzy zaciskami la i Ib obiektu mierzonego.Wartosci nastawiane na oporniku 4 sa w stanie równowagi ukladu miarodajne dla war¬ tosci opornosci czynnej, a wartosci nastawiane na oporniku 5 dla wartosci opornosci biernej obiektu mierzonego I.Wskaznikiem równowagi ukladu jest mikro- amperomierz pradu stalego 6, wspólpracujacy ze stykami la prostownika wibracyjnego 7.Elektromagnes prostownika wibracyjnego 7b zasilany jest z sieci pradu zmiennego poprzez przesuwnik fazowy RC 8. Taki sposób zasilania prostownika wibracyjnego zapewnia wskazni¬ kowi stanu równowagi cechy wektoromierza tj. odpowiednie uczulenie na mierzona skladowa spadku napiecia na obiekcie 1.Nastawienie przesuwnika fazowego 8 w przy¬ padku pomiaru np. opornosci biernej dobiera sie w taki sposób, by przy najwiekszym na¬ stawieniu opornika 4 oraz przy zwartych za¬ ciskach la i Ib oraz 5a i 55 uzyskac zerowe wychylenie mikroamperomierza 6.Nastepnie, nie zmieniajac nastawienia prze¬ suwnika 8, zwiera sie zaciski 4a i 4b a roz¬ wiera 5a i 5b oraz la i Ib. Zmieniajac nasta¬ wienie opornika 5 uzyskuje sie równowage ukladu. W przypadku pomiaru opornosci czyn¬ nej sposób postepowania jest odpowiednio przeciwny. PL