j:j:
Ot)Ot)
о: со ел Изобретение относитс к электро измерительной технике и предназначено дл использовани при регистр ции как кратковременных, так и дли тельных перенапр жений в электрических сет х. Известно устройство дл измерен амплитуды импульсного напр жени , содержащее измерительные каналы, каждый из которых состоит из после вательно включенных амплитудного дискриминатора, ключевого запомина . щего элемента, блокирующего логиче кого элемента И и индикатора, вход блок ВЕлход которого соединен с входами амплитудных дискриминаторо всех каналов, первый элемент задер ки, один из входов которого подклю чен к выходу амплитудного дискрим натора первого канала, а выход - к вх дам сброса ключевых запбминающих эл ментов, второй элемент задержки, в которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора первого ка нала, а выход - с другим входом первого элемента задержки, дополни тельный логический элемент И, входы которого подключены к выходу амплитудного дискриминатора первого канала и к выходам обоих элементов задержки, а выход - к вторым входам блокирующих элементов И, св занных по третьим входам с соответствующими выходами ключевых запоминающих элементов ближайших последующих каналов l. Недостаток известного устройства определ етс ограниченными функцион;альными возможност ми, не позвол ющими , в частности, регистрировать амплитуду перенапр жени , имеющую место непосредственно перед пробоем изол ции контролируемой . электроустановки. Между тем дл вы снени причин повреждени изол ции и обоснованного выбора средств ограничени перенапр жений значение величины указанной амплитуды представл етс крайне необходимым. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации амплитуды перенапр жений, обусловливающего пробой изол ции контролируемой электроустановки. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени амплитуды импульсного напр жени содержащее измерительные каналы, каждый из состоит из последовательно включенных амплитудного дискриминатора, ключевого запоминающего элемента, блокирующего логического элемента И и индикатора, входной блок, выход которого соединен с входами амплитудных дискриминаторов всех каналов, первый элемен задержи, 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, св занных по третьим входам с соответствующими выходами ключевых запоминающих элементов ближайших последующих каналов, введены блок фиксации пробо изол ции, второй дополнительный лoги ecкий элемент И, дифференцирующий блок, триггер с раздельными входами, переключатель и ключ, причем вход блока фиксации пробо изол ции 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 упом нутого триггера через дифференцирующий блок соединен с пр мым 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 входам ключевых запоминающих элементов. На фиг. 1 представлена функциональна схема предложенного устройства дл измерени амплитуды импульсного напр жени , на фиг. 2 временные диаграммы напр жений на выходах отдельных составных элементов , иллюстрирующие его работу (индексы при напр жени х соответствуют цифровым позици м элементов на фиг. 1) ., . На входе устройства установлен входной блок 1, к выходу которого подключены измерительные каналы,.состо щие из последовательно включенных амплитудных; дискриминаторов 2 - 2, ключевых запоминающих элементов , , блокирующих логических элементов И 4 - 4 и и индикаторов 5 5и . Обща координаци функционировани составных узлов устройства осуществл етс с помощью первого и второго элементов 6 и 7 задержки, соединенных входами с инверсным выходом амплитудного дискриминатора 2, в.ыходами - с двум входами первого ;.;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 - с вторыми входами бло кирующих логических элементов И 4 - 4у,, Третьи входы последних подключены к соответствующим выходам ключевых запоминающих элементов 3 Зу1 ближайших последующих каналов . В устройстве предусмотрены так же второй дополнительный логический элемент И 9, блок 10 фиксации пробо изол ции, триггер 11 с раздельными входами, дифференцирующий блок 12, отметчик 13 возникновени перенапр жени ( самопишуидий прибор переключатель 14 и ключ 15. Вход блока 10 фиксации пробо изол ции соединен с входом устройства, а вы ход - с одним из входов логического элемента И 9, другой вход которого подключен к инверсному выходу элемента 6 задержки. Один из входов триггера 11 через дифференцирующий блок 12 соединен с пр мым выходом элемента 6 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 и инверсный выход элемента 6 задержки через переключатель 14 под ключены к тактирующим входам ключевых запоминающих элементов 3 3ц . Работа устройства происходит следующим образом. В исходном состо нии на входе входного блока 1 напр жение не превышает порога чувствительности устройства . При этом на пр мых выходах амплитудных дискриминаторов 2 2 имеет место уровень О, а на инверсном выходе амплитудного дискриминатора 2 - уровень 1. Ключевые запоминающие элементы 3 3у наход тс в нулевом состо нии, на входах логических элементов И 4.,- 4, совпадени сигналов не наблюдаетс и на индикаторы 5 -5 сигналы не поступают. На инверсном выходе элемента 6 задержки имеетс уровень О, а на пр мом выходе элемента задержки 7 - уровень 1. Выходной сигнал логического элемента И 9 соответствует уровню О поэтому триггер 11 поддерживаетс в нулевом состо нии. Рассмотрим функционирование устройства в случае регистрации амплитуды перенапр жени , непосредственно привод щего к пробою изол ции контролируемой электроустановки (фиг. 2). В этом режиме переключате 14 соедин ет пр мой выход.триггера 11 со входами тактировани (Т)ключевых запоминающих элементов 3i - Зу, , а ключ 15 замкнут. Когда напр жение U на выходе вход ного блока 1 оказываетс больше порога срабатывани амплитудного дискриминатора 2 , на инверсном выходе последнего возникает уровень О. При этом запускаютс элементы 6 и 7 задержки и с входов сброса (R) ключевых запоминающих элементов 3 снимаетс блокировка. Сигнал с инверсного выхода элемента 6 задержки вводит в действие отметчик 13 возникновени перенапр жени , а сигнал с его пр мого выхода через дифференцирующий блок 12 устанавливает триггер 11 в единичное состо ние . Одновременно логический элемент И 8 блокируетс по четвертому входу, а на входы тактировани (Т() ключевых запоминающих элементов поступает разрешающий уровень 1, вследствие чего осуществл етс запоминание .измер емой амплитуды входного сигнала. С выхода элемента 7 задержки уровень О поступает на соответствующий вход элемента 6 задержки и на третий вход логического элемента И 8. После восстановлени на инверсном выходе амплитудного дискриминатора 2 уровн 1 элемент 7 задержки сохран ет свое состо ние еще некоторое врем ti-;. Если в течение этого времени на инверсном выходе амплитудного дио криминатора 2 вновь возникает уровень О, то элемент 7 задержки продолжает находитьс в возбужденном состо нии, а новый отсчет времени начинаетс с нул после восстановлени исходного состо ни амплитудного дискриминатора 2 . Все врем , пока элемент 7 задержки находитс в возбужденном состо нии, возбужден и элемент б задержки.Следовательно , в течение всей продолжительности существовани серии всплесков перенапр жений сигнал сброса на входы сброса(R) ключевых запоминаиощих элементов 3-j - 3, не поступает. Если в течение времени существовани серии всплесков перенапр жений происходит пробой ИЗОЛЯЦИИ контролируемой электроустановки, то блок 10 фиксации пробо изол ции переходит из состо ни 1 в состо ние О. В результате этого перехода триггер 11 через логический элемент И 9 перебрасываетс в исходное состо ние и ключевые запоминающие элементы 3 - 3 и блокируютс по входам трактировани ( а блокировка с четвертого входа логического элемента И 8 снимаетс . Таким образом, ключевые запоминающие элементы 3 - Зу, фиксируют наивысшую амплитуду всплесков перенапр жений , предшествовавших пробою изол ции. Спуст врем 1: 7после окон чани последнего всплеска в серии, элемент 7 задержки возвращаетс в исходное состо ние и снимает уровень О с одного из входов элемента б задержки,,на другом входе кото рого уже имеетс уровень 1. В это же момент времени по вл ютс уровни 1 на всех четырех входах логического элемента И 8, данный элемент срабатывает и на один из индикаторов 4 поступает сигнал. Спуст врем Тгл определ емое инерционностью индикаторов 4 - 4,, элемент б згадержки возвращаетс в исходное состо ние, отметчик 13 останавливаетс и устройство оказываетс готовым к следующим измерени м. Если в течение времени существовани данной серии всплесков перена пр жений пробо изол ции не происходит , то триггер 11 не возвращаетс в исходное состо ние до тех пор, пока не возвратитс в исходное состо ние элемент б задержки. При этом логический элемент И 8 остаетс заблокированным по четвертому входу до окончани цикла работы устройства , так что регистраци информации индикаторами 4 - 4 , не производитс . Работа устройства в режиме регистрации максимальной амплитуды перенапр жени осуществл етс при переводе переключател 14 в положение , обеспечивающее соединение инверсно1о выхода элемента 6 задержки с входами тактировани ( Т) ключевых запоминающих элементов 3 Зи и размыкании ключа 15. Предложенное устройство, представл ющее собой многоцелевой анализатор перенапр жений, может быть использовано как прибор непрерывного действи дл обнаружени и ре- гистрации перенапр жений в электро- . установках с целью исследовани вли ни перенапр жений на их работу и надежность. Возможности устройства позвол ют примен ть его в качестве регистрирующего прибора при испытани х высоковольтного оборудовани в лаборатори х служб изол ции энергосистем.o: co. The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in recording both short-term and long-term overvoltages in electric networks. A device is known for measuring the amplitude of a pulse voltage containing measuring channels, each of which consists of a successively included amplitude discriminator, a key memory. A blocking element of the logical element I and an indicator, the input of the well module is connected to the amplitude discriminator inputs of all channels, the first delay element, one of the inputs of which is connected to the amplitude discriminator output of the first channel, and the output to the key the second delay element, in which the first amplitude discriminator of the first channel is connected to the output of the amplitude discriminator, and an additional logic element AND whose inputs are connected to the output ode to the amplitude discriminator of the first channel and to the outputs of both delay elements, and the output to the second inputs of the blocking elements AND connected through the third inputs to the corresponding outputs of the key storage elements of the next subsequent channels l. The disadvantage of the known device is determined by the limited functionality; the possibilities, which, in particular, do not allow to register the overvoltage amplitude, which takes place immediately before the breakdown of the insulation to be controlled. electrical installations. In the meantime, in order to clarify the causes of the insulation damage and to make an informed choice of means for limiting overvoltages, the magnitude of the amplitude indicated is extremely necessary. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by registering the amplitude of the overvoltages, which causes the breakdown of the insulation of a controlled electrical installation. The goal is achieved by the fact that in a device for measuring the amplitude of a pulse voltage containing measuring channels, each consists of a series-connected amplitude discriminator, a key storage element, a blocking logic element And and an indicator, an input unit whose output is connected to the inputs of the amplitude discriminators of all channels , the first element of the delay, one of the inputs of which is connected to the output of the amplitude discriminator of the first channel, and the output to the reset inputs of the key, elements, the second delay element, the input of which is connected to the output of the amplitude discriminator of the first channel, and the output to another input of the first delay element, the first additional logic element And, the inputs of which are connected to the output of the amplitude discriminator of the first channel and to the outputs of both delay elements, and output - to the second inputs of the blocking logic elements AND, connected via the third inputs to the corresponding outputs of the key storage elements of the next subsequent channels, a fixing unit is introduced; about isolation, the second additional log is an echo element And, a differentiating unit, a trigger with separate inputs, a switch and a key, the input of the isolation fixing block is connected to the input of the device, and the output is connected to one of the inputs of the second additional logical element And, the other input which is connected to the inverse output of the first delay element, one of the inputs of the above trigger through a differentiating unit is connected to the direct output of the first delay element, the other input is connected to the output of the second additional logic Skog element and one of the outputs through the switch is connected to a fourth input of the first additional AND gate, the other output and the inverted output of the first delay element through the switch connected to the timing inputs of key storage elements. FIG. 1 is a functional diagram of the proposed device for measuring the amplitude of a pulse voltage; FIG. 2 time diagrams of the voltages at the outputs of the individual constituent elements, illustrating its operation (the indices at voltages correspond to the numerical positions of the elements in Fig. 1). An input unit 1 is installed at the input of the device, to the output of which measuring channels, consisting of successively connected amplitude channels, are connected; discriminators 2 - 2, key storage elements,, blocking logic elements AND 4 - 4 and indicators 5 5i. The overall coordination of the operation of the component nodes of the device is carried out using the first and second delay elements 6 and 7, connected by inputs to the inverse output of the amplitude discriminator 2, all outputs to two inputs of the first;.; Additional logic element AND 8, Other input of delay element 6 connected to the output of the element 7 delay. The third input of the logical element I 8 is connected to the output of the amplitude discriminator 2, and the output to the second inputs of the blocking logic elements I 4 - 4y ,, The third inputs of the latter are connected to the corresponding outputs of the key storage elements 3 of the next adjacent channels. The device also has a second additional logic element, AND 9, an insulation breakdown fixing unit 10, a trigger 11 with separate inputs, a differentiating unit 12, an overvoltage trigger 13 (self-switching device switch 14 and a key 15. The input of the insulation fixing detection unit 10 connected to the input of the device, and output to one of the inputs of the logic element AND 9, the other input of which is connected to the inverse output of the delay element 6. One of the inputs of the trigger 11 through the differentiating unit 12 is connected to the forward output of the element 6 delay, the other input is connected to the output of the AND 9 logic element, one of the outputs through the switch 15 is connected to the fourth input of the AND 8 logic element, and the other and the inverse output of the delay element 6 are connected via the switch 14 to the clock inputs of the 3 3c storage elements. The device proceeds as follows: In the initial state at the input of the input unit 1, the voltage does not exceed the sensitivity threshold of the device. In this case, the direct outputs of the amplitude discriminators 2 2 have a level O, and the inverse output of the amplitude discriminator 2 has a level 1. The key storage elements 3 3y are in the zero state, at the inputs of the logical elements 4, - 4, coincidences no signals are observed and no signals are being sent to the indicators 5-5. At the inverse output of the delay element 6 there is a level O, and at the forward output of the delay element 7 there is a level 1. The output signal of the logic element AND 9 corresponds to the level O, therefore the trigger 11 is maintained in the zero state. Consider the operation of the device in the case of the registration of an overvoltage amplitude directly leading to the breakdown of the insulation of a controlled electrical installation (Fig. 2). In this mode, the switch 14 connects the direct output of the trigger 11 to the clocking inputs (T) of the key storage elements 3i to Zoo, and the key 15 is closed. When the voltage U at the output of the input unit 1 is greater than the trigger threshold of the amplitude discriminator 2, the inverse output of the latter occurs at the level O. At this, the delay elements 6 and 7 are triggered and the locking is removed from the reset inputs (R) of the key storage elements 3. The signal from the inverse output of the delay element 6 is activated by the marker 13 for the occurrence of overvoltage, and the signal from its direct output through the differentiating unit 12 sets the trigger 11 to one state. At the same time, the logical element AND 8 is blocked at the fourth input, and the enable level 1 is sent to the clocking inputs (T () of the key storage elements), as a result of which the measured amplitude of the input signal is stored. From the output of the delay element 7, the level O arrives at the corresponding input of the element 6 delay and to the third input of logic element 8. After restoring the amplitude discriminator level 2 to the inverse output 1, delay element 7 retains its state for some time ti ;. At this time, at the inverse output of the amplitude diode crimper 2, the level O reappears, the delay element 7 continues to be in an excited state, and the new time begins from zero after the initial state of the amplitude discriminator 2 has been restored. in the excited state, the delayed element b is also excited. Consequently, for the entire duration of the existence of a series of surge surges, the reset signal to the reset inputs (R) of the key memory elements 3-j - 3, does not arrive. If, during the time of the existence of a series of surge surges, there is a breakdown of the ISOLATION of the controlled electrical installation, the block 10 for fixing the isolation goes from state 1 to state O. As a result of this transition, trigger 11 through AND gate 9 is moved to its original state and key the storage elements 3 - 3 and are blocked by the inputs of the interpretation (and the blocking from the fourth input of the logic element And 8 is removed. Thus, the key storage elements 3 - Zu, fix the highest amplitude overvoltage lines that preceded the isolation breakdown. After 1: 7 time after the last burst in the series ended, delay element 7 returns to its original state and removes level O from one of the inputs of delay element b, at another input of which there is already a level 1. At the same point in time, Level 1 appears at all four inputs of the AND 8 logic element, this element is triggered, and a signal arrives at one of the indicators 4. After a time Time Tgl determined by the inertia of the indicators 4 - 4, the back-up element returns to the initial state, the marker 13 stops and the device is ready for the next measurements. If, during the lifetime of this series of insulating probing surges, there is no then the trigger 11 does not return to its original state until the delayed element b is returned to its original state. In this case, the logical element AND 8 remains blocked at the fourth input until the end of the cycle of operation of the device, so that the registration of information by indicators 4-4, is not performed. The device operates in the mode of recording the maximum amplitude of the overvoltage when translating the switch 14 to a position that provides the connection of the output of the delay element 6 to the inputs of the clock (T) of the key storage elements 3 Z and the opening of the key 15. The proposed device, which is a multi-purpose analyzer can be used as a continuous device for the detection and detection of overvoltages in the electro-. installations to investigate the effects of overvoltages on their performance and reliability. The capabilities of the device make it possible to use it as a recording device for testing high-voltage equipment in the laboratories of the power grid isolation services.
Фиг. 2FIG. 2