1

Прибор для измерения Прибор для измерения импульсных характеристик импульсных характеристик

заземляющих устройствзаземляющих устройств

Колобов В.ВКолобов В.ВБаранник М.Б.Баранник М.Б.Селиванов В.НСеливанов В.Н..

2

Измерение импульсного сопротивления заземляющих Измерение импульсного сопротивления заземляющих устройствустройств

Схема замещения сосредоточенного заземлителя при импульсном воздействии

Общая структура аппаратуры для измерения импульсного сопротивления заземляющего устройства

3

Функциональная схема источника тока с индуктивным Функциональная схема источника тока с индуктивным накопителем энергии для измерения импульсных сопротивлений накопителем энергии для измерения импульсных сопротивлений

заземляющих устройствзаземляющих устройств

ГИТ - генератор импульсных токов; ПП - преобразователь питания;

MK - микроконтроллер; ДРВ - драйверы управления IGBT и MOSFET ключами

4

•Рис.2. Экспериментальные кривые тока и напряжения на ЗУ и расчетное мгновенное сопротивление - для случая плохого согласования линии с током и наличия отраженной волны

Экспериментальные кривые тока через ЗУ, напряжения на Экспериментальные кривые тока через ЗУ, напряжения на ЗУ и расчетное мгновенное сопротивлениеЗУ и расчетное мгновенное сопротивление

Случай плохого согласования токовой линии и наличия

отраженной волны

Случай неравномерного распределения волнового сопротивления вдоль токовой линии

5

Сравнительные осциллограммы импульсов токаСравнительные осциллограммы импульсов тока через заземляющее устройство при использовании генератора через заземляющее устройство при использовании генератора

на основе емкостного и индуктивного накопителейна основе емкостного и индуктивного накопителей

Случай плохого согласования токовой линии и наличия отраженной

волны

Случай неравномерного распределения волнового сопротивления вдоль токовой линии

1 - ГИТ с емкостным накопителем1 - ГИТ с емкостным накопителем

2 - ГИТ с индуктивным накопителем2 - ГИТ с индуктивным накопителем

6

Пример экспериментальных кривых тока и напряжения на ЗУПример экспериментальных кривых тока и напряжения на ЗУ и расчетное мгновенное сопротивлениеи расчетное мгновенное сопротивление для ГИТ различного типа для ГИТ различного типа

ГИТ с индуктивным накопителемГИТ с индуктивным накопителем

ГИТ с емкостным накопителемГИТ с емкостным накопителем

──── ──── токток ──── ──── напряжениенапряжение ──── ──── мгновенноемгновенное

сопротивлениесопротивление

7

Структурная схема измерителя импульсных характеристик ЗУСтруктурная схема измерителя импульсных характеристик ЗУ

ЗУ - заземляющее устройство; ГИТ - генератор импульсов тока, АКБ - аккумуляторная батарея, ПП - преобразователь питания, АЦП - аналого-цифровой преобразователь, МК - микроконтроллер, ЧРВ - часы реального времени; ЭНП - энергонезависимая память, СД - сенсорный дисплей, ПК - персональный компьютер, ЗУ - зарядное устройство, ЗЭ - заземляющий электрод

8

Прибор для измерения импульсных характеристик Прибор для измерения импульсных характеристик заземляющих устройствзаземляющих устройств

Общий вид

Схема подключений

Сенсорный экран

9

Сенсорный экран прибора с отображаемой измерительной Сенсорный экран прибора с отображаемой измерительной информацией и строкой менюинформацией и строкой меню

1 - область виртуальной клавиатуры: 12 - запуск процесса измерения, 13 - сохранение файла; 14 - открытие файла; 15 - вход в меню настроек прибора; 2 - экспериментальные кривые тока и напряжения на ЗУ; 3 - кривая расчетного сопротивления заземляющего устройства; 4 - простейшая схема замещения сосредоточенного заземлителя при импульсном воздействии; 5 - пиктограмма уровня заряда аккумулятора; 6 - поле отображения измерительной информации: номер файла (7), параметроы импульса Umax, Imax (8), расчетные величины элементов схемы замещения (Lэкв Cэкв, Rэкв) и Rmax (9), число импульсов тока Nимп по которым проводилось определение параметров ЗУ (10); частота дискретизации входных сигналов тока и напряжения (11)

10

Технические характеристики измерителя импульсных характеристик ЗУТехнические характеристики измерителя импульсных характеристик ЗУ

1. Параметры импульса тока:- энергия импульса: 1 Дж;- амплитуда напряжения: до 5,5 кВ;- амплитуда: до 5 А;- длительность фронта: 0.1-0.2 мкс;- длительность импульса до полуспада: 50 мкс при сопротивлении токового контура 1 кОм;2. Диапазон измерения: Напряжения - до 5000 В (8 автоматически выбираемых поддиапазонов)Тока - до 8 А (4 автоматически выбираемых поддиапазона)Импульсного сопротивления - до 5 кОм 3. Частота дискретизации изменяемая в диапазоне от 20 до 200 МГц;4. Питание: от встроенного литий-ионного (Li-Ion) аккумулятора напряжением 3,7 В и емкостью 2800 мА·ч. Встроенная система контроля заряда. Прибор можно заряжать от сетевого зарядного устройства напряжением 5 В или от USB порта персонального компьютера. Емкости батареи хватает для генерации около 10000 импульсов тока (для проведении одного измерения формируются 1-100 импульсов тока) или для 6 часов непрерывной работы в режиме отображения информации.5. Монохромный резистивный сенсорный дисплей (Resistive touchscreen) - диагональю 5.1 дюйма (13 см) разрешением 320240 (QVGA) 6. Рабочий диапазон температур от -20 до +50 °С7. Размеры: 195 х 145 х 67 мм8. Вес прибора без и проводов и заземляющих электродов: 1 кг.

11

РезультатыРезультаты измерения импульсных характеристик сосредоточенного измерения импульсных характеристик сосредоточенного заземлителязаземлителя

12

РезультатыРезультаты измерения импульсных характеристик протяженного заземлителя и измерения импульсных характеристик протяженного заземлителя и сравнение экспериментальной кривой импульсного сопротивления ЗУ сравнение экспериментальной кривой импульсного сопротивления ЗУ (Z (Z усреднусредн.) .)

с кривой, рассчитанной для упрощенной модели ЗУ с кривой, рассчитанной для упрощенной модели ЗУ (RC)(RC)

13

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!