1 Прибор для измерения импульсных характеристик заземляющих устройств Колобов В.В Баранник М.Б. Селиванов В.Н.

2 Измерение импульсного сопротивления заземляющих устройств Схема замещения сосредоточенного заземлителя при импульсном воздействии Общая структура аппаратуры для измерения импульсного сопротивления заземляющего устройства

3 Функциональная схема источника тока с индуктивным накопителем энергии для измерения импульсных сопротивлений заземляющих 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 ЗУ 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 тока через заземляющее устройство при использовании генератора через заземляющее устройство при использовании генератора на 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 накопителем 2 - ГИТ с индуктивным накопителем

6 Пример экспериментальных кривых тока и напряжения на ЗУ и расчетное мгновенное сопротивление для ГИТ различного типа и расчетное мгновенное сопротивление для ГИТ различного типа ГИТ с индуктивным накопителем ГИТ с емкостным накопителем ток ток напряжение напряжение мгновенное мгновенное сопротивление сопротивление

7 Структурная 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 заземляющих устройств Общий вид Схема подключений Сенсорный экран

9 Сенсорный экран прибора с отображаемой измерительной информацией 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 ЗУ 1. Параметры импульса тока: - энергия импульса: 1 Дж; - амплитуда напряжения: до 5,5 кВ; - амплитуда: до 5 А; - длительность фронта: мкс; - длительность импульса до полуспада: 50 мкс при сопротивлении токового контура 1 к Ом; 2. Диапазон измерения: Напряжения - до 5000 В (8 автоматически выбираемых поддиапазонов) Тока - до 8 А (4 автоматически выбираемых поддиапазона) Импульсного сопротивления - до 5 к Ом 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 импульсов тока (для проведении одного измерения формируются 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 (QVGA) 6. Рабочий диапазон температур от -20 до +50 °С 7. Размеры: 195 х 145 х 67 мм 8. Вес прибора без и проводов и заземляющих электродов: 1 кг.

11 Результатыизмерения импульсных характеристик сосредоточенного заземлителя Результаты измерения импульсных характеристик сосредоточенного заземлителя

12 Результатыизмерения импульсных характеристик протяженного заземлителя и сравнение экспериментальной кривой импульсного сопротивления ЗУ (Z усредн.) с кривой, рассчитанной для упрощенной модели ЗУ (RC) Результаты измерения импульсных характеристик протяженного заземлителя и сравнение экспериментальной кривой импульсного сопротивления ЗУ (Z усредн.) с кривой, рассчитанной для упрощенной модели ЗУ (RC)

13 СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!