RU77050U1 - DEVICE FOR MEASURING DISCHARGE CURRENT PULSE PARAMETERS - Google Patents
DEVICE FOR MEASURING DISCHARGE CURRENT PULSE PARAMETERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU77050U1 RU77050U1 RU2008119980/22U RU2008119980U RU77050U1 RU 77050 U1 RU77050 U1 RU 77050U1 RU 2008119980/22 U RU2008119980/22 U RU 2008119980/22U RU 2008119980 U RU2008119980 U RU 2008119980U RU 77050 U1 RU77050 U1 RU 77050U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- analog
- current
- circuit
- discharge current
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области контроля состояния высоковольтного оборудования, преимущественно состояния нелинейных резисторов металлооксидных ограничителей перенапряжения (ОПН) и направлена на измерение, в частности, таких параметров разрядного тока, как амплитуда и длительность воздействия, необходимых наряду с количеством импульсов для непосредственного расчета ресурса пропускной способности ОПН. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения параметров импульсов разрядного тока, содержащем датчик тока, включенную на выходе датчика аналоговую измерительную схему и блок обработки и хранения информации, содержащий процессор и через аналого-цифровой преобразователь подключенный к выходам аналоговой измерительной схемы, последняя не требует питания и является одновременно схемой запоминания, сохраняющей на своих выводах измеряемые величины до запуска блока обработки и хранения информации на проведение измерений. Для этого аналоговая измерительная схема выполнена состоящей из набора интегрирующих RC-цепей, включенных параллельно друг другу, количество которых определяется как минимум числом регистрируемых параметров импульса. При этом в устройство введена схема запуска, включенная между выходом датчика тока и соответствующим выводом процессора. 2 з.п.ф., 1 илл.The utility model relates to the field of monitoring the state of high-voltage equipment, mainly the state of non-linear resistors of metal oxide surge arresters and is aimed at measuring, in particular, parameters of the discharge current, such as the amplitude and duration of exposure, necessary along with the number of pulses to directly calculate the bandwidth resource Arrester. The specified technical result is achieved by the fact that in the device for measuring the parameters of the discharge current pulses containing a current sensor, an analog measuring circuit and an information processing and storage unit included in the output of the sensor, comprising a processor and connected to the outputs of the analog measuring circuit through an analog-to-digital converter It does not require power and is at the same time a memory circuit that saves measured values on its conclusions before starting the processing and storage unit for information conducting measurements. For this, the analog measuring circuit is made up of a set of integrating RC circuits connected in parallel to each other, the number of which is determined by at least the number of recorded pulse parameters. At the same time, a start-up circuit is included in the device, connected between the output of the current sensor and the corresponding output of the processor. 2 cpf, 1 ill.
Description
Заявленное устройство относиться к области контроля состояния высоковольтного оборудования, преимущественно контроля состояния нелинейных резисторов металлооксидных ограничителей перенапряжения (ОПН), используемых для защиты электрооборудования на электростанциях и подстанциях.The claimed device relates to the field of monitoring the state of high-voltage equipment, mainly monitoring the status of non-linear resistors of metal oxide surge arresters (surge arresters) used to protect electrical equipment in power plants and substations.
Задачей настоящего устройства является регистрация протекающего по конструктивному элементу контролируемого оборудования разрядного тока одновременно с датой и временем его прихода и измерение следующих параметров: амплитуды импульса разрядного тока и его длительности.The objective of this device is to register the discharge current flowing through the structural element of the controlled equipment at the same time as the date and time of its arrival and to measure the following parameters: the amplitude of the discharge current pulse and its duration.
Основным средством защиты электрооборудования от возникающих перенапряжений, вызванных, в основном, грозовой деятельностью и процессами коммутаций служат ОПН. Величина разрядного тока, отводимого кабелем ограничителя к земле, в зависимости от характера перенапряжения меняется в больших пределах: от десятков ампер до сотни килоампер. При этом частота разрядного тока от импульса к импульсу перенапряжения также меняется и может достигать значения одного мегагерца.The main means of protecting electrical equipment against overvoltages caused mainly by lightning activity and switching processes are surge arresters. The magnitude of the discharge current discharged by the cable of the limiter to the ground, depending on the nature of the overvoltage, varies within wide limits: from tens of amperes to hundreds of kiloamperes. In this case, the frequency of the discharge current from the pulse to the overvoltage pulse also changes and can reach the value of one megahertz.
Традиционным устройством, фиксирующим протекание разрядного тока, является счетчик срабатывания. В зависимости от принципа действия и чувствительности, счетчики оповещают о возникающих в системе перенапряжениях или обеспечивают информацией о количестве прошедших импульсов тока сверх The traditional device that detects the flow of discharge current is a trip counter. Depending on the principle of operation and sensitivity, the counters notify about overvoltages occurring in the system or provide information on the number of current pulses passed over
определенного значения амплитуды или комбинации амплитуды и длительности тока.a certain amplitude value or a combination of amplitude and current duration.
Более информативными устройствами являются устройства контроля разрядного тока, которые наряду с подсчетом количества проходящих по кабелю контролируемого оборудования импульсов тока регистрируют амплитуду тока каждого имевшего место импульса. Близкие к заявляемому устройству решения: «Устройство для измерения тока грозового разряда»: [Патент.Japan. Номер публикации JP-63-201569, кл. G01R 15/02, 19.08.1988], разработанное в Японии, и система мониторинга «Excount-II» [Excount-II. http://www.abb.com], выпущенная фирмой ABB, Швеция, представляют собой интеллектуальные устройства, где центральный процессорный блок осуществляет функцию управления, производит запоминание и хранение получаемой информации по импульсам разрядного тока. Информация о параметрах прошедших импульсов сохраняется с датой и временем их прихода.More informative devices are discharge current control devices, which, along with counting the number of current pulses passing through the cable of the controlled equipment, record the current amplitude of each pulse that has taken place. Close to the claimed device solutions: "Device for measuring the lightning current": [Patent.Japan. Publication Number JP-63-201569, CL G01R 15/02, 08.19.1988], developed in Japan, and the monitoring system "Excount-II" [Excount-II. http://www.abb.com], issued by ABB, Sweden, are smart devices where the central processing unit carries out the control function, stores and stores the information received on the discharge current pulses. Information about the parameters of transmitted pulses is stored with the date and time of their arrival.
Появление микропроцессоров делает наиболее простым способом контроля разрядного тока установку на токоведущий элемент датчика тока и подключение на его выход процессорного блока, что позволяет осуществлять непрерывную запись кривой тока. Однако в условиях работы ОПН, где число срабатываний ограничителя определяется числом возникающих перенапряжений в месте его установки, которое, как правило, характеризуются высоким уровнем помех, а иногда труднодоступностью, данная конструкция требует обеспечения стабилизированного постоянного питания и достаточной памяти для хранения информации.The advent of microprocessors makes the easiest way to control the discharge current by installing a current sensor on the current-carrying element and connecting a processor unit to its output, which allows continuous recording of the current curve. However, under the operating conditions of the arrester, where the number of trips of the limiter is determined by the number of overvoltages occurring at the installation site, which are usually characterized by a high level of interference, and sometimes inaccessibility, this design requires the provision of stable constant power and sufficient memory to store information.
В настоящее время за показатель надежности работы ОПН принят гарантированный срок его службы, определяемый ресурсом пропускной способности нелинейных резисторов ограничителя, где пропускная способность - это суммарная энергия, воздействие которой ОПН выдерживает без разрушений. Ресурс пропускной способности нелинейных резисторов определяется количеством проходящих импульсов разрядного тока, их амплитудой и длительностью воздействия и в документации на ОПН характеризуется с указанием временных параметров импульса.At present, the guaranteed lifetime of the arrester is determined as an indicator of the operational reliability of the arrester, which is determined by the resource of the bandwidth of the nonlinear resistors of the limiter, where the bandwidth is the total energy that the arrester can withstand without damage. The bandwidth resource of nonlinear resistors is determined by the number of transmitted pulses of the discharge current, their amplitude and duration of exposure, and in the documentation on the arrester is characterized by indicating the time parameters of the pulse.
В качестве прототипа принято устройство, наиболее близкое по исполнению, но предназначенное для измерения энергии импульсов разрядного тока, «Аппарат для измерения энергии импульса» [Патент США №5 497 075, кл. G01R 31/02, публ. As a prototype, the device closest in execution, but designed to measure the energy of the pulses of the discharge current, "Device for measuring the energy of the pulse" [US Patent No. 5,497,075, cl. G01R 31/02, publ.
05.03.1996]. Аппарат включает в себя датчик тока, выдающий напряжение, пропорциональное току в заземляющем кабеле, аналоговую измерительную схему, подключенную на выход датчика, процессорный блок обработки и хранения данных, подсоединенный к аналоговой измерительной схеме через аналого-цифровые преобразователи, и выходной дисплей.03/05/1996]. The device includes a current sensor that produces a voltage proportional to the current in the grounding cable, an analog measuring circuit connected to the sensor output, a processor unit for processing and storing data connected to the analog measuring circuit through analog-to-digital converters, and an output display.
Датчик тока включает в частности трансформатор тока «Pearson», устанавливаемый вокруг вышеуказанного кабеля, с коэффициентом преобразования меньше, чем 1 (около 1/10),The current sensor includes, in particular, a Pearson current transformer mounted around the aforementioned cable, with a conversion coefficient of less than 1 (about 1/10),
В этом устройстве аналоговая схема измерения, подсоединенная к выходу датчика, включает в себя, по крайней мере, две ветви измерения, отличающиеся уровнем ослабления сигнала входных аттенюаторов (в частности, 40дБ и 60дБ), каждая из которых включает интегратор, соединяющий аттенюатор и процессорный блок.In this device, the analog measurement circuitry connected to the sensor output includes at least two measurement branches that differ in the attenuation level of the input attenuators (in particular, 40dB and 60dB), each of which includes an integrator connecting the attenuator and the processor unit .
Дополнительно аппарат характеризуется тем, что включает схему ограничения пика, подсоединенную к выходу каждого аттенюатора за исключением аттенюатора с наивысшим уровнем ослабления, позволяющую питать элементы аналоговой схемы и блок обработки и хранения данных и используемую для защиты, а также каждая ветвь измерения включает детектор пикового значения, подсоединенный параллельно соответствующему интегратору.In addition, the apparatus is characterized by the fact that it includes a peak limiting circuit connected to the output of each attenuator except for the attenuator with the highest attenuation level, which allows powering the elements of the analog circuit and the data processing and storage unit and is used for protection, and each measurement branch includes a peak value detector, connected in parallel to the corresponding integrator.
Измерение энергии от каждого прошедшего импульса, как функции разрядного тока, производится одновременно интеграторами двух ветвей, коэффициент перекрытия которых друг к другу составляет 10. Процессорный блок сравнивает пары сигналов, полученные от каждой ветви измерения, и выбирает измерения только одного из этих двух интеграторов, который лучше характеризует прошедший импульс тока. В памяти сохраняются данные выбранной пары сигналов одновременно с датой прихода импульса.The energy from each transmitted pulse, as a function of the discharge current, is measured simultaneously by the integrators of two branches, whose overlap coefficient to each other is 10. The processor unit compares the signal pairs received from each measurement branch and selects measurements from only one of these two integrators, which better characterizes the transmitted current pulse. The data of the selected pair of signals is stored in memory simultaneously with the date of arrival of the pulse.
Однако, как уже указывалось, назначение данного устройства - измерение такого параметра импульса тока, как энергия.However, as already indicated, the purpose of this device is to measure such a current pulse parameter as energy.
Целью настоящего предложения является, в частности, измерение таких параметров, как амплитуда и длительность воздействия, необходимых наряду с количеством импульсов для непосредственного расчета ресурса пропускной способности ОПН, при этом, увеличение числа параметров характеризующих The purpose of this proposal is, in particular, the measurement of parameters such as the amplitude and duration of exposure required along with the number of pulses to directly calculate the bandwidth resource of the arrester, while increasing the number of parameters characterizing
регистрируемый импульс тока осуществляется путем использования простых однотипных измерительных цепей.the recorded current pulse is carried out by using simple homogeneous measuring circuits.
Для достижения поставленной цели в устройстве для измерения параметров импульсов разрядного тока, содержащем датчик тока, включенную на выходе датчика аналоговую измерительную схему и блок обработки и хранения информации, содержащий процессор и через аналого-цифровой преобразователь подключенный к выходам аналоговой измерительной схемы, последняя не требует питания и является одновременно схемой запоминания, сохраняющей на своих выводах измеряемые величины до запуска блока обработки и хранения информации на проведение измерений.To achieve the goal in a device for measuring parameters of discharge current pulses containing a current sensor, an analog measuring circuit included in the output of the sensor and an information processing and storage unit containing a processor and connected to the outputs of the analog measuring circuit through an analog-to-digital converter, the latter does not require power and is at the same time a memorization circuit that saves the measured values on its conclusions until the unit for processing and storing information for measurements is launched.
Для этого аналоговая измерительная схема выполнена состоящей из набора интегрирующих RC-цепей, включенных параллельно друг к другу, количество которых определяется, как минимум, числом регистрируемых параметров импульса разрядного тока и содержит по меньшей мере две RC-цепи, отличающиеся постоянными времени. При этом в устройство введена схема запуска, включенная между выходом датчика тока и соответствующим входом процессора, и таймер, фиксирующий время прихода импульса тока, подключенный к соответствующим выводам блока обработки и хранения информации. Кроме того, устройство может быть снабжено более, чем одной ветвью измерения, включающей датчик тока, в основе которого лежит одновитковый преобразователь тока, и подключенную на выход данного датчика аналоговую измерительную схему, выполненную в виде набора интегрирующих RC-цепей.For this, the analog measuring circuit is made up of a set of integrating RC circuits connected in parallel to each other, the number of which is determined by at least the number of registered parameters of the discharge current pulse and contains at least two RC circuits that differ in time constants. At the same time, a start-up circuit is inserted into the device, included between the output of the current sensor and the corresponding input of the processor, and a timer that records the time of arrival of the current pulse, connected to the corresponding terminals of the information processing and storage unit. In addition, the device can be equipped with more than one branch of measurement, including a current sensor, which is based on a single-turn current transducer, and an analog measuring circuit connected to the output of this sensor, made in the form of a set of integrating RC circuits.
Для пояснения существа предложения на фиг.1 приведена структурная схема предлагаемого устройства с двумя ветвями измерения.To clarify the essence of the proposal, figure 1 shows the structural diagram of the proposed device with two branches of measurement.
Датчик тока 1 устанавливается на отводящий разрядный ток кабель 2 диагностируемого оборудования и состоит из преобразователя тока 3, обхватывающего кабель 2 и схемы формирования 4.The current sensor 1 is installed on the discharge current discharge cable 2 of the diagnosed equipment and consists of a current converter 3, wrapping the cable 2 and the formation circuit 4.
Преобразователь тока 3 выполнен в виде пары катушек Роговского со встречным включением обмоток, благодаря чему, независимо от полярности импульса разрядного тока в кабеле 2 на выходе преобразователя 3 всегда будет импульс положительной полярности.The current transducer 3 is made in the form of a pair of Rogowski coils with on-off windings, so that, regardless of the polarity of the discharge current pulse in the cable 2, there will always be a positive polarity pulse at the output of the converter 3.
Схема формирования 4 датчика построена, в частности, на активно - емкостных элементах и формирует совместно с преобразователем тока выходной The 4 sensor formation scheme is built, in particular, on active capacitive elements and forms, together with a current converter, an output
сигнал напряжения, повторяющий импульс разрядного тока, и приведенный к величине, соответствующей измеряемому уровню аналого-цифрового преобразователя процессорного блока.a voltage signal repeating the pulse of the discharge current, and reduced to a value corresponding to the measured level of the analog-to-digital converter of the processor unit.
Назначение аналоговой измерительной схемы 5 - запоминание и сохранение на своих выводах сигналов напряжений отвечающих за параметры протекающего по кабелю 2 разрядного тока. Аналоговая схема 5 подсоединяется к выходу датчика тока 1 с одной стороны и входу процессорного блока 6 с другой и включает основную 7 и дополнительные 8...n интегрирующие RC-цепи, соединенные в параллель. Каждая из вышеупомянутых интегрирующих RC-цепей состоит, в частности, из последовательно соединенных резистора и конденсатора, и подсоединенного на вход диода, препятствующего разряду выходного конденсатора каждой RC-цепи. Основная интегрирующая RC-цепь 7 имеет постоянную времени τ1 выбранную так, чтобы выходным параметром данной цепи являлась величина максимума напряжения снимаемого с вышеупомянутого датчика тока и пропорциональная амплитуде импульса разрядного тока в кабеле 2, то есть отвечает за измерение амплитуды импульса разрядного тока. Для определения длительности импульса тока аналоговая измерительная схема снабжена минимум еще одной, дополнительной, интегрирующей RC-цепью 8, аналогичной основной, с постоянной времени τ2 большей, чем у основной τ2>τ1. Каждая последующая дополнительная интегрирующая RC-цепь характеризуется постоянной времени, большей, чем у предыдущей цепи τ3>τ2 и может быть использована для дальнейшего увеличения числа определяемых параметров импульса тока или увеличения точности определения каждого дополнительного параметра импульса, что будет объяснено ниже.The purpose of the analog measuring circuit 5 is to store and store voltage signals at their terminals that are responsible for the parameters of the discharge current flowing through the cable 2. The analog circuit 5 is connected to the output of the current sensor 1 on the one hand and the input of the processor unit 6 on the other and includes the main 7 and additional 8 ... n integrating RC circuits connected in parallel. Each of the aforementioned integrating RC circuits consists, in particular, of a resistor and a capacitor connected in series, and a diode connected to the input of the diode preventing the discharge of the output capacitor of each RC circuit. The main integrating RC circuit 7 has a time constant τ 1 chosen so that the output parameter of this circuit is the maximum voltage removed from the aforementioned current sensor and proportional to the amplitude of the discharge current pulse in cable 2, that is, it is responsible for measuring the amplitude of the discharge current pulse. To determine the duration of the current pulse, the analog measuring circuit is equipped with at least one additional, integrating RC-circuit 8, similar to the main one, with a time constant τ 2 greater than that of the main τ 2 > τ 1 . Each subsequent additional integrating RC circuit is characterized by a time constant greater than that of the previous circuit τ 3 > τ 2 and can be used to further increase the number of determined parameters of the current pulse or to increase the accuracy of determination of each additional pulse parameter, which will be explained below.
Работа устройства для измерения параметров импульсов разрядного тока производиться в энергосберегающем режиме. В частности, при прохождении через ОПН импульса разрядного тока работает схема запуска 9, которая подает сигнал запуска процессору 10 блока 6 обработки и хранения информации на проведение измерений. Процессорный блок 6 последовательно опрашивает все конденсаторы интегрирующих RC-цепей аналоговых схем 5 всех ветвей измерения, выбирает наиболее информативный набор RC-цепей, принадлежащий одной из вышеупомянутых ветвей и сохраняет его значения в памяти одновременно с датой и временем прихода импульса. После сохранения всех необходимых параметров The device for measuring the parameters of the pulses of the discharge current is carried out in an energy-saving mode. In particular, when the discharge current pulse passes through the arrester, a triggering circuit 9 operates, which sends a triggering signal to the processor 10 of the processing and storage unit 6 for measuring. The processor unit 6 sequentially polls all the capacitors of the integrating RC circuits of the analog circuits 5 of all measurement branches, selects the most informative set of RC circuits belonging to one of the above branches and stores its values in memory simultaneously with the date and time of arrival of the pulse. After saving all the necessary parameters
процессорный блок 6 переводит себя и сопряженные устройства в режим пониженного потребления энергии до следующего импульса.the processor unit 6 puts itself and associated devices into a low-power mode until the next pulse.
Устройство для измерения параметров импульсов разрядного тока включает в себя, более чем одну ветвь измерения, каждая из которых включает датчик тока 1 и включенную на выход данного датчика аналоговую измерительную схему 5, выполненную в виде набора интегрирующих RC-цепей 7, 8, подключенную к процессорному блоку обработки и хранения информации 6. В зависимости от измеряемых величин разрядного тока и точности измерения датчики тока вышеуказанных ветвей различаются коэффициентами преобразования, которые, как правило, много меньше 1 и характеризуются степенями, кратными 10 (например, 10-2,10-3,10-4).A device for measuring parameters of discharge current pulses includes more than one measurement branch, each of which includes a current sensor 1 and an analog measuring circuit 5 connected to the output of this sensor, made in the form of a set of integrating RC circuits 7, 8 connected to the processor information processing and storage unit 6. Depending on the measured values of the discharge current and the measurement accuracy, the current sensors of the above branches differ in conversion coefficients, which, as a rule, are much less than 1 and the character izuyutsya degrees multiples of 10 (e.g., 10 -2, 10 -3, 10 -4).
Аналоговые измерительные схемы всех ветвей подключаются своими выходами на вход блока 6 обработки и хранения информации через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11. Схема запуска 9 включается в ветвь измерения, рассчитанную на минимальный измеряемый ток, проходящий по кабелю 2. Вышеуказанная схема 9 своим входным концом подсоединяется к выходу датчика тока соответствующей ветви и выходным концом на вход процессора 6 процессорного блока, и предназначена для запуска процессорного блока для проведения необходимых измерений и сохранения данных в памяти.The analog measuring circuits of all branches are connected by their outputs to the input of information processing and storage unit 6 through an analog-to-digital converter (ADC) 11. The triggering circuit 9 is included in the measuring branch, designed for the minimum measured current passing through cable 2. The above circuit 9 is input the end is connected to the output of the current sensor of the corresponding branch and the output end to the input of the processor 6 of the processor unit, and is designed to start the processor unit to perform the necessary measurements and save data in memory.
Процессорный блок 6 обработки и хранения информации представляет собой логическую сборку, включающую в себя процессор 10 с присоединенной памятью, АЦП 11 и интерфейсами ввода вывода 12 и 13, подсоединенную входом к выходам вышеупомянутых аналоговых схем запоминания и выходом к портативному компьютеру 14.The processor unit 6 for processing and storing information is a logical assembly that includes a processor 10 with attached memory, an ADC 11, and input / output interfaces 12 and 13, connected by an input to the outputs of the aforementioned analog memory circuits and output to a laptop computer 14.
Измеритель импульсов разрядного тока также характеризуется тем, что включает таймер 15, в частности, представляющий собой часовую микросхему, подсоединенную к процессору 10 процессорного блока через интерфейс 12 и выдающую информацию о дате и времени прихода импульса разрядного тока, а именно год, месяц, число, час, минута, секунда.The discharge current pulse meter is also characterized in that it includes a timer 15, in particular, which is a clock microcircuit connected to the processor 10 of the processor unit via interface 12 and providing information about the date and time of arrival of the discharge current pulse, namely, year, month, day, hour, minute, second.
Принцип работы измерителя заключается в следующем.The principle of operation of the meter is as follows.
Импульс разрядного тока протекающего по кабелю 2 принимается одновременно всеми ветвями измерения, датчики тока 1 которых, преобразуют вышеуказанный импульс тока к пропорциональному импульсу напряжения, The discharge current pulse flowing through cable 2 is received simultaneously by all measurement branches, current sensors 1 of which convert the above current pulse to a proportional voltage pulse,
уменьшенному по амплитуде до величины, соответствующей измеряемому уровню цепей низкой стороны. Информация с датчиков тока поступает на подключенные далее аналоговые измерительные схемы запоминания, состоящие из набора интегрирующих RC-цепей, в частности, цепей 7 и 8, откуда впоследствии считывается и сохраняется процессором 10. Сигнал активации процессору 10, приводящему измеритель импульсов тока в режим измерений, поступает от схемы запуска 9, в свою очередь, запускающейся при приходе импульса разрядного тока.reduced in amplitude to a value corresponding to the measured level of the low side circuits. Information from the current sensors goes to the analogue measuring memory circuits connected further, consisting of a set of integrating RC circuits, in particular, circuits 7 and 8, from where it is subsequently read and stored by the processor 10. The activation signal to the processor 10, which brings the current pulse meter into measurement mode, comes from the triggering circuit 9, in turn, starting when the discharge current pulse arrives.
Процессор 10 посредством АЦП 11 производит последовательное измерение напряжений на конденсаторах основных 7 и всех дополнительных интегрирующих RC-цепей. Для сохранения в памяти выбирается только один наиболее информативный набор значений напряжений на RC- цепях, принадлежащих одной из ветвей измерения. Также в памяти сохраняется информация с часовой микросхемы (таймера) 15 о дате и времени прихода импульса разрядного тока.The processor 10 through the ADC 11 performs a sequential measurement of voltages on the capacitors of the main 7 and all additional integrating RC circuits. To save in memory, only one of the most informative sets of voltage values on RC circuits belonging to one of the measurement branches is selected. Also, information from the clock microcircuit (timer) 15 about the date and time of arrival of the discharge current pulse is stored in memory.
После сохранения всех необходимых данных по имевшему место импульсу разрядного тока процессор 10 переводит себя и сопряженные устройства, требующие питания, в частности, часовую схему 15, в режим пониженного потребления энергии до появления следующего импульса разрядного тока. Питание измерителя организовано автономно и осуществляется от батарей.After saving all the necessary data on the discharge current pulse, the processor 10 transfers itself and the paired devices that require power, in particular, the clock circuit 15, to the low power consumption mode until the next discharge current pulse appears. The meter is powered autonomously and is powered by batteries.
Вся накопленная информация по импульсам тока впоследствии передается через последовательный коммуникационный интерфейс 13 на портативный компьютер 14.All accumulated information on current pulses is subsequently transmitted via a serial communication interface 13 to a laptop computer 14.
Параметры регистрируемых импульсов разрядного тока вычисляются следующим способом.The parameters of the recorded pulses of the discharge current are calculated as follows.
Амплитуда каждого импульса разрядного тока фиксируется основной интегрирующей RC-цепью 7, а для определения дополнительных параметров, в частности, длительности используется минимум еще одна дополнительная RC-цепь 8 с постоянной времени τ2, большей, чем у основной, τ2>τ1. То есть вычисление дополнительного параметра осуществляется косвенным методом, что позволяет для определения параметров импульса тока не реализовывать разные электрические цепи на каждый искомый параметр импульса разрядного тока, а воспользоваться простыми однотипными цепями, определяющими величину функционально связанную с искомым параметром импульса. При этом, количество искомых параметров импульса определяет минимальное количество однотипных цепей, The amplitude of each pulse of the discharge current is fixed by the main integrating RC circuit 7, and to determine additional parameters, in particular, the duration, at least one additional additional RC circuit 8 is used with a time constant τ 2 greater than that of the main one, τ 2 > τ 1 . That is, the calculation of the additional parameter is carried out by an indirect method, which allows us not to implement different electrical circuits for each desired parameter of the discharge current pulse to determine the parameters of the current pulse, but to use simple single-type circuits that determine the value functionally associated with the desired pulse parameter. Moreover, the number of desired pulse parameters determines the minimum number of similar circuits,
которые, в частности, реализованы на основе RC-цепей с различными постоянными времени, при этом увеличение однотипных цепей приводит к увеличению точности измерения.which, in particular, are implemented on the basis of RC circuits with different time constants, while an increase in the same type of circuit leads to an increase in measurement accuracy.
Искомый параметр, длительность, вычисляется решением обратной задачи, для которой входными параметрами служат измеренные значения напряжений на конденсаторах интегрирующих RC-цепей. Формулировка обратной задачи при использовании n≥2 RC-цепей с различными постоянными времени τi сводится к задаче поиска минимума функции (1).The desired parameter, duration, is calculated by solving the inverse problem, for which the measured voltage values on the capacitors of the integrating RC circuits serve as input parameters. The formulation of the inverse problem when using n≥2 RC circuits with different time constants τ i reduces to the problem of finding the minimum of function (1).
где где n - число RC-цепей, Uci - измеренное напряжение на емкости RC-цепи с соответствующими параметрами Ri Сi Uм - амплитуда пропорциональная амплитуде тока, tи -длительность импульса тока.where where n is the number of RC circuits, Uc i is the measured voltage on the capacitance of the RC circuit with the corresponding parameters R i C i U m is the amplitude proportional to the amplitude of the current, t and is the duration of the current pulse.
При этом погрешность восстановления длительности импульса не превышает 10%.In this case, the error in the restoration of the pulse duration does not exceed 10%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008119980/22U RU77050U1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | DEVICE FOR MEASURING DISCHARGE CURRENT PULSE PARAMETERS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008119980/22U RU77050U1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | DEVICE FOR MEASURING DISCHARGE CURRENT PULSE PARAMETERS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU77050U1 true RU77050U1 (en) | 2008-10-10 |
Family
ID=39928273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008119980/22U RU77050U1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | DEVICE FOR MEASURING DISCHARGE CURRENT PULSE PARAMETERS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU77050U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2714526C1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-02-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Current pulse counter through overvoltage limiter |
| RU2729176C1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-08-04 | Владимир Ильич Крючков | High-voltage presence sensor |
| CN114243449A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-25 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | Current pulse parameter adjusting device and method |
-
2008
- 2008-05-20 RU RU2008119980/22U patent/RU77050U1/en active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2729176C1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-08-04 | Владимир Ильич Крючков | High-voltage presence sensor |
| RU2714526C1 (en) * | 2019-06-19 | 2020-02-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Челэнергоприбор" | Current pulse counter through overvoltage limiter |
| CN114243449A (en) * | 2021-12-09 | 2022-03-25 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | Current pulse parameter adjusting device and method |
| CN114243449B (en) * | 2021-12-09 | 2024-03-19 | 中国电子科技集团公司第十一研究所 | Device and method for adjusting current pulse parameters |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5548209A (en) | Solid state electric power usage meter and method for determining power usage | |
| KR101086878B1 (en) | Method for measuring resistive leakage current of nonlinear device lightning arrester with differential and apparatus thereof | |
| RU77050U1 (en) | DEVICE FOR MEASURING DISCHARGE CURRENT PULSE PARAMETERS | |
| CN201845051U (en) | Three-phase intelligent electric energy meter | |
| CN102621371A (en) | Circuit for measuring MOA (metal oxide arrester) resistive current based on capacitive current compensational method | |
| CN101409408A (en) | Power socket capable of metering electric charge with time sharing | |
| CN109116097A (en) | A kind of arrester hybrid current recording on-Line Monitor Device | |
| JP4756904B2 (en) | Waveform measuring method and protector deterioration detection apparatus using the same | |
| CN104793086A (en) | Fully-isolated online lightning arrester monitoring device | |
| RU2744995C1 (en) | Method of protection against single-phase earth faults | |
| CN109100588B (en) | Method and device for measuring integral time delay of energy protection of metal oxide voltage limiter | |
| CN108872747B (en) | Surge protector resistive current extraction device and method based on correlation coefficient | |
| CN107843759A (en) | The surge current test system and method for testing of electronic equipment in spacecraft | |
| CN203444016U (en) | Resistance measuring device for circuit breaker comprising varistor | |
| CN210534231U (en) | A collection system for dynamic power consumption detects | |
| RU2364879C1 (en) | System to diagnose nonlinear surge suppressor (nss) at operating voltage | |
| CN103837743A (en) | Resistance measuring device of circuit breaker with voltage dependent resistor | |
| CN211605652U (en) | Intelligent lightning rod | |
| CN202533487U (en) | Circuit for measuring MOA resistive current based on capacitive current compensation method | |
| CN216622644U (en) | Lightning arrester detection device and system | |
| CN211528528U (en) | Surge protector overvoltage recording device | |
| CN102033158B (en) | Method and device for measuring prospective short-circuit current | |
| CN113834967A (en) | Lightning current monitoring device | |
| EP4089867A1 (en) | Method and electronic apparatus for predicting residual lifetime of voltage limiting elements | |
| CN115144791B (en) | Method and system for online detection of high-voltage cable armor grounding state |