SU750647A1

SU750647A1 - Device for automatic compensation for leak current capacitive component

Info

Publication number: SU750647A1
Application number: SU782577554A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Прудников; Виталий Серафимович Дзюбан; Антон Павлович Денисенко; Виктор Михайлович Ильин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7809
Priority date: 1978-02-13
Filing date: 1978-02-13
Publication date: 1980-07-23

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл автоматической компенсации емкостных токов утечки в шахтных электрических сет х . и предназначено дл повышени безопасности эксплуатации этих сетей.This invention relates to devices for automatically compensating for capacitive leakage currents in a mine electrical network. and is intended to increase the safety of operation of these networks.

Наиболее близким решением технической , задачи вл етс устройство автоматической компенсации емкостной составл ющей тока утечки, содержащие источник питани , управл емый посто нным током компенсирующий дроссель с положительной обратной св зью , подключенный к сети через искусствен- Ю ную нулевую точку, генератор оперативного синусоидального напр жени звуковой час-. тоты, соединенный с усилителем переменного тока, нагрузкой которого вл етс LCконтур , образованный блоком присоединени к фазам сети и земле, емкостью фаз сети относительно земли и первичной обмоткой трансформатора, вторична обмотка которого через согласующий элемент присоединена к входу транзисторного усилител посто нного тока, подключен- Q ного к обмотке управлени компенсирующего дроссел (1.The closest technical solution is to automatically compensate for the capacitive component of the leakage current, which contains a power source, a direct current controlled compensating choke with a positive feedback, connected to the network via an artificial zero point, an operational sinusoidal voltage generator. sound hour the current connected to the AC amplifier, whose load is the LC circuit formed by the connection unit to the network and earth phases, the capacity of the network phases relative to the ground and the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected via the matching element to the input of the transistor DC amplifier Q N to the winding of the control compensating throttle (1.

Технологический разброс параметров элементов в блоке присоединени к фазам сетиTechnological variation of the parameters of elements in the block of accession to the phases of the network

и земле и параметров согласующего элемента таких устройств приводит к тому, что использование в качестве согласующего элемента ljC-фильтра не обеспечивает стабильного изменени сигнала, вл ющегос функцией измен емой емкости сети, от одного и того же значени . Вследствие этого при малых емкост х сети наблюдаетс значительный начальный ток управлени компенсирующего дроссел , что приводит к перекомпенсации , а следовательно, к увеличению тока утечки. Это особенно про вл етс при большом диапазоне изменени температуры окружающей среды.and the ground and parameters of the matching element of such devices leads to the fact that the use of the ljC filter as a matching element does not provide a stable signal change, which is a function of the variable network capacity, from the same value. As a result, at small network capacitances, a significant initial control current of the compensating throttle is observed, which leads to overcompensation and, consequently, to an increase in the leakage current. This is particularly evident with a large range of changes in ambient temperature.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности в зоне малых емкостей путем уменьшени начального тока подмагничивани в широком диапазоне изменени температуры окружающей среды.The aim of the invention is to increase the sensitivity in the zone of small tanks by reducing the initial bias current in a wide range of changes in ambient temperature.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл автоматической компенсации емкостной составл ющей тока утечки, содержащем источник питани , управл емый посто нным током компенсирующий дроссель с положительной обратной св зью, подключенный к сети через искусственную нулевую точку, генератор оперативного синусоидального напр жени звуковой частоты , соединенный с усилителем переменного тока, нагрузкой которого вл етс LC-контур; образованный блоком присоединени к фазам сети и земле, емкость фаз сети относительно земли и первичной обмоткой трансформатора , вторична обмотка которого через согласующий элемент присоединена .к входу транзисторного усилител посто нного тока, подключенного к обмотке управлени компенсирующего дроссел , согласующий элемент содержит транзистор , эмиттер-базовый переход которого подключен к источнику питани через регулируемый резистор, а база - коллекторный переход подключен через выпр митель к вторичной обмотке трансформатора и к входу транзисторного усилител посто нного тока.The goal is achieved by the fact that in the device for automatic compensation of the capacitive component of the leakage current, containing a power source controlled by a direct current, a positive feedback compensating choke connected to the network through an artificial zero point, an operational sinusoidal operating voltage acoustic frequency generator, connected to an AC amplifier whose load is an LC circuit; formed by the connection unit to the mains and earth phases, the capacitance of the mains phases relative to the earth and the primary winding of the transformer, the secondary winding of which is connected through the matching element to the input of a transistor DC amplifier connected to the control winding of the compensating throttle, the matching element contains a transistor, emitter-base the transition of which is connected to the power source through an adjustable resistor, and the base - the collector junction is connected via a rectifier to the secondary winding of the transformer pa and to the input of the transistor amplifier dc.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства .The drawing shows a circuit diagram of the proposed device.

Ко входу усилител переменного тока 1 подключен генератор оперативного синусоидального напр жени звуковой частоты 2. Нагрузкой указанного усилител вл етс колебательный контур, образованный блоком присоединени к фазам сети и земле 3, емкостью фаз сети относительно земли 4 и первичной обмоткой трансформатора 5. Вторична обмотка трансформатора 5 через согласующий элемент присоединена к входу усилител посто нного тока, 6, нагрузкой которого вл етс обмотка управлени компенсирующего дроссел 7 с положительной обратной св зью.An AC sinusoidal operating voltage generator 2 is connected to the input of the AC amplifier 1. The load of the specified amplifier is an oscillating circuit formed by the connection unit to the mains and earth phases 3, the mains phase capacitance relative to the earth 4 and the primary winding of the transformer 5. Secondary winding of the transformer 5 through a matching element is connected to the input of a dc amplifier, 6, the load of which is the control winding of the compensating throttle 7 with positive feedback.

Согласующий элемент в устройстве выполнен на транзисторе 8, эмиттер-базовый переход которого через регулируемый резистор 9 подключен к источнику питани , а база-коллекторный переход через выпр митель 10 присоединен к вторичной обмотке трансформатора 5 и ко входу транзисторного усилител посто нного тока 6.The matching element in the device is made on a transistor 8, the emitter-base junction of which through an adjustable resistor 9 is connected to the power source, and the base-collector junction through the rectifier 10 is connected to the secondary winding of the transformer 5 and to the input of the transistor DC 6.

При изменении емкости сети 4 измен етс частота собственных колебаний контура, составленного из элементов 3, 4, 5. По мере приближени частоты собственных колебаний указанного контура к частоте колебаний автогенератора 2 амплитуда сигнала, снимаемого со вторичной обмотки трансформатора 5, растет. Этот сигнал, вл ющийс функцией измен емой емкости- , через согласующий элемент поступает на вход усилител посто нного тока, нагрузкой которого вл етс обмотка управлени компенсирующего дроссел 7. В результате измен етс индуктивность компенсирующего дроссел , индуктивные токи которого компенсируют емкостную составл ющую тока утечки. При этом частота автогенератора 2 выбираетс такой, чтобы она не превышала частоты собственных колебаний контура, составленного из элементов 3, 4, 5 при максималь-.When the network 4 capacity changes, the natural frequency of the circuit composed of elements 3, 4, 5 changes. As the natural frequency of the specified circuit approaches the frequency of oscillation of the oscillator 2, the amplitude of the signal taken from the secondary winding of the transformer 5 increases. This signal, which is a function of the variable capacitance, is fed through the matching element to the input of a DC amplifier whose load is the control winding of the compensating throttle 7. As a result, the inductance of the compensating throttle is changed, the inductive currents of which compensate for the leakage current. The frequency of the oscillator 2 is chosen such that it does not exceed the frequency of natural oscillations of the circuit composed of elements 3, 4, 5 at maximum.

но возможной емкости сети 4. В этом случае используетс восход ща ветвь резонанснойbut a possible network capacity of 4. In this case, the upstream branch of the resonant

кривой и характеристика сигнала, снимаемого с трансформатора 5, котора вл етс функцией измер емой емкости, - однозначна .The curve and characteristic of the signal taken from transformer 5, which is a function of the measured capacitance, is unambiguous.

Использование в качестве согласующего элемента транзистора 8, схема подключени которого между вторичной обмоткой трансформатора 5 и входом усилител посто нного тока 6 указана выще, позвол ет получить характеристику сигнала, поступающего на вход усилител 6, с определенного задаваемого параметрами резистора порога. Это обеспечивает возможность получени характеристики тока управлени , как функции изменени емкости сети, от его нулевого значени при любых технологических разбросах параметров элементов устройства, что существенно улучщает компенсацию емкостных токов в зоне малых емкостей. Причем задаваемый порог отсечки остаетс стабильным в щироком диапазоне изменени температуры окружающей среды, так как транзистор 8 включен по схеме с общей базой, котора не критична к изменению температуры окружающей среды.The use of a transistor 8 as a matching element, the wiring circuit of which between the secondary winding of the transformer 5 and the input of the DC amplifier 6 is indicated above, allows to obtain the characteristic of the signal fed to the input of the amplifier 6 with a certain threshold defined by the parameters of the resistor. This provides the possibility of obtaining the characteristics of the control current, as a function of changes in the network capacity, from its zero value for any technological variations in the parameters of the device elements, which significantly improves the compensation of capacitive currents in the area of small capacitances. Moreover, the predetermined cutoff threshold remains stable over a wide range of ambient temperature variations, since the transistor 8 is connected in accordance with a common base circuit that is not critical to a change in the ambient temperature.

Claims

Invention Formula

A device for automatically compensating for the capacitive leakage current component comprising a power source, a direct current controlled compensating choke with positive feedback connected to the network via an artificial zero point, an operational sinusoidal audio frequency voltage generator connected to an AC amplifier current, the load of which is the IjC-circuit formed by the unit of connection to the mains and earth phases, the mains phase capacitance relative to the earth and the transformer primary winding, W The original winding of which is connected via a matching element to the input of a transistor amplifier of direct current, connected to the control winding of a compensating throttle, characterized by.

EU by the fact that, in order to increase feelings. in the area of malTx capacitances by reducing the initial bias current in a wide range of ambient temperature, the matching element contains a transistor, the emitter-base transition of which is connected to the power source through an adjustable resistor, and the base collector junction is connected via a rectifier to the secondary winding of the transformer and to the input of a transistor dc amplifier. JJ Sources of information

taken into account during the examination 1. USSR Copyright Certificate No. 493857, cl. H 02 L 3 18 from 1974,