Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ЭЛЕКТРОТЕХ МАТЕРИАЛЫ ЛАБ_ РАБОТ

.PDF
Скачиваний:
40
Добавлен:
25.03.2016
Размер:
1.17 Mб
Скачать

плавких вставок по сети 220 В, клеммы защитного заземления, разъем вы- хода генератора для подключения повышающего трансформатора, держа-

тель плавкой вставки на выходе генератора и разъем для подключения внешней антенны радиомодема вынесены на заднюю панель БУ.

Внешний вид задней панели БУ представлен на рис. 1.9.

Рис. 1.8. Лицевая панель блока управления прибора

«Тангенс–2000»

Рис. 1.9. Внешний вид задней панели блока управления: 1 вставка плавкая на выходе генератора; 2 разъем для подключения выхода генератора к ПТ; 3 разъем для подключения выносной антенны ра-

диомодема; 4 вставка плавкая на входе питающей сети 220 В (ге-

нератор); 5 вставка плавкая на входе питающей сети 220 В (управ-

ление); 6 разъем для подключения питающей сети 220 В; 7 клем- ма защитного заземления; 8 клемма корпуса фильтра

21

Блок преобразователя (БП) состоит из следующих функциональных модулей:

высоковольтного делителя;

аналого-цифрового преобразователя;

радиомодема;

питания.

Общий вид блока преобразователя представлен на рис. 1.10.

1

2

 

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

6

5

8

Рис. 1.10. Внешний вид блока преобразователя: 1 ручка для пе-

реноса БП со встроенной антенной радиомодема; 2 индикатор мигающий «вкл»; 3 выключатель для включения/выключения питания БП; 4 крышка отсека батарей питания; 5 разъем «СX» для подключения измерительного кабеля; 6 клемма «Э» – экран БП;

7 крышка контейнера с влагопоглотителем; 8 клемма высоко-

вольтного потенциала «ВП»

Повышающий трансформатор, используемый в измерителе, пред- ставляет собой высоковольтный трансформатор, имеющий напряжение на низковольтной обмотке до 100 В, на высоковольтной до 10000 В.

Блоком управления выполняются:

обеспечение взаимодействия оператора с измерителем в процессе задания параметров работы измерителя;

управление процессом измерения в соответствии с параметрами, заданными оператором;

генерация синусоидального напряжения заданной величины;

взаимодействие с блоком преобразователя через радиомодем;

математическая обработка результатов измерений, полученных от БП;

индикация режимов работы измерителя и результатов измерений;

хранение результатов измерений;

управление выводом результатов измерений на принтер и в картридж.

22

Блоком преобразователя выполняются:

измерение фазового угла между напряжением на объекте и током, протекающим через объект;

измерение действующих значений величин измерительного напря- жения на контролируемом объекте и тока, протекающего через объект;

измерение величины напряжения питающих БП аккумуляторов;

взаимодействие с БУ через радиомодем.

Повышающим трансформатором (ПТ) производится трансформация напряжения, генерируемого БУ, в напряжение соответствующей величины.

В комплект измерителя входит блок поверки, предназначенный для проведения периодической поверки измерителя. Блок поверки пред- ставляет собой три составные меры, объединенные общей конструкци- ей, выполненные на основе прецизионных конденсаторов К71-7 и рези- сторов С2-29 в соответствии с требованиями ГОСТ 8.294. Блок поверки изготовлен в исполнении, отвечающем требованиям ГОСТ 22261 для электронных измерительных приборов группы 1, и предназначен для применения в нормальных условиях (табл. 1.4).

 

 

 

 

Таблица 1.4

 

Нормальные условия применения блока проверки

 

 

Параметр

 

Значение

Температура окружающего воздуха, 0С

20±1

Относительная влажность воздуха, %

70÷80

Атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)

84÷106 (630÷795)

 

Блок поверки обеспечива-

 

 

ет

возможность

выполнения

 

4

поверки измерителя в трех

 

точках шкалы значений tgδ

 

 

(0,0005; 0,013; 0,1) при на-

1

 

пряжении до 10000 В:

 

 

для подключения к ме-

2

 

ре

1 (tgδ = 0,0005) исполь-

3

 

зуются клеммы

«ВП» 4 и

 

 

 

«НП1 (рис 1.11);

 

 

 

для подключения к мере

 

 

2

(tgδ = 0,013)

используются

 

 

клеммы «ВП» 4 и «НП2;

Рис. 1.11. Внешний вид блока проверки:

 

для подключения к мере

3

(tgδ = 0,1) используются

1 клемма «НП1»; 2 клемма «НП2»;

3 клемма «НП3»; 4 клемма ВП

клеммы «ВП» 4 и «НП3.

 

 

Блок поверки поверяется комплектно по емкости и тангенсу угла диэлектрических потерь при трех

значениях испытательного напряжения: 2500 В; 5000 В; 10000 В.

23

1.2.2. Принцип работы измерителя

Измерение параметров изоляции объекта измерителем выполняется автоматически, оператор после соединения соответствующим образом (см. рис. 1.6, 1.7) блоков измерителя с контролируемым объектом дол-

жен задать с помощью клавиатуры блока управления только величину испытательного напряжения. При необходимости оператор может вве- сти в память измерителя сопутствующие параметры.

Введенные значение Uисп, тип объекта, заводской номер объекта,

личный номер оператора сохраняются в памяти блока управления при выключении питания и восстанавливаются при повторном включении, остальные необходимо вводить при каждом включении БУ.

Конструкция блока управления обеспечивает функционирование встроенных часов при отключении блока управления от питающей сети.

Оператор имеет возможность корректировки показаний встроенных электронных часов и задания вида отображения результата измерения tgδ в абсолютных или относительных,%,единицах. При включении изме- ритель автоматически настраивается на отображение в виде, установ- ленном в предыдущем цикле работы.

Блок схема интерфейса измерителя с оператором представлена на рис. 1.12.

Измерение параметров изоляции в измерителе выполняется через измерение фазового угла между напряжением на объекте и током через объект, измерение действующих значений величин измерительного на- пряжения на объекте и тока, протекающего через объект, с последую- щей математической обработкой результатов измерений.

Для обеспечения эффективной отстройки от помех измерение пара-

метров изоляции объекта измерителем проводится автоматически при генерации блоком управления испытательного напряжения двух частот: первое при частоте 44 Гц, второе при 56 Гц.

При первом измерении блок управления настраивает генератор на частоту 44 Гц и начинает плавно увеличивать напряжение на выходе ге- нератора от 0 до величины, заданной оператором. При этом загорается индикатор «Uвых», индикатор «СОСТОЯНИЕ» начинает мигать, на дис-

плее появляется текст

Испытательное напряжение Uисп с выхода 2 (см. рис. 1.9) через по- вышающий трансформатор подается на контролируемый объект, к кото- рому подключен блок преобразователя (см. рис. 1.6, 1.7). Процесс изме- нения напряжения на выходе генератора и соответственно на контроли- руемом объекте, но с множителем 100, можно наблюдать по стрелочно- му индикатору 6 (см.рис 1.8) на лицевой панели блока управления.

24

 

 

 

 

 

Тангенс-2000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зав.: 0000001

 

 

 

 

 

 

 

 

«Измерение»

«Часы»

«Uбат»

 

 

 

«Память»

«Меню»

 

«Измерение»

Введите Uисп (V)

 

ДД.ЧЧ.ММ.ГГГГг.

Uбат=10,2 V

 

Просмотр памяти

 

 

 

<=10000: xxxxx

«Отмена»

ЧЧ.ММ.СС

 

 

 

 

результатов

 

 

«Измерение»

 

«Ввод»

«Отмена»

 

«Отмена»

 

«Отмена»

 

 

Введите тип объек-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та, 0-999: xxx

 

 

 

 

 

 

 

«Да»

 

«Отмена»

 

 

«Ввод»

 

 

 

 

 

Запись в

Выбирайте:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Измерение»

Введите зав.

«Отмена»

 

 

 

 

картридж

 

1. Картридж >

 

 

объекта: xxxxxxx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Измерение»

 

«Ввод»

«Отмена»

 

 

 

 

Корректировка

«Да»

Выбирайте:

«Отмена»

Введите личный

 

 

 

 

 

номер: xxx

 

 

 

 

 

 

часов

 

2. Кор. часов <>

 

«Измерение»

 

«Ввод»

«Отмена»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема измер.:

Отображение tgδ:

«>»

 

Отображение tgδ:

«Ввод»

Выбирайте:

«Отмена»

 

1. Прямая >

 

 

 

«>»

«<»

«Отмена»

в процентах

«<»

в абсол. величинах

 

3. Отображ. tgδ <>

 

«Ввод»

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема измер.

«Отмена»

«Ввод»

 

«Отмена»

«Ввод»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Перевернутая <

 

 

 

«Ввод»

 

 

«Ввод»

 

«Отмена»

«Измерение»

 

«Ввод»

«Отмена»

Включить Uисп?

Введите фактич.

Выбирайте:

Введите № зоны

(Д/Н)

 

 

знач. tg=0,000 %

 

4. Калибровка tg <

 

 

Контроля xxx

 

«Отмена»

«Да»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Ввод»

 

 

 

 

 

 

 

 

«Измерение»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введите темпер.

 

Калибровка

 

 

Калибровка

 

 

 

 

объекта: xxx0 C

 

 

 

 

 

выполнена

 

 

 

 

 

«Ввод»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Включить Uисп?

«Да»

Измерение

 

 

Отображение

 

 

 

 

(Д/Н)

 

 

 

 

 

рез. измерения

 

 

 

 

Рис. 1.12.

Блок-схема взаимодействия оператора с измерителем

 

 

 

25

Установление напряжения на объекте Uисп производится при изме- рении его величины блоком преобразователя и передаче измеритель- ной информации в блок управления. Перед завершением набора напря-

жения на дисплей выводится текст

исп

где XXXXX– значение напряжения, измеренное на объекте.

По установлению заданной величины Uисп индикатор 2 «СОСТОЯ- НИЕ» прекращает мигать и светится постоянно, в верхней строке дис- плея отображается значение установленного напряжения, нижняя стро- ка заполняется значками «>» по мере выполнения измерения

По мере установления заданной величины Uисп блок преобразовате-

ля производит измерение угла фазового сдвига между напряжением на испытуемом объекте и током через объект, величины действующего значения тока через объект, затем обработку полученной информации и передачу ее через радиомодем в блок управления.

Блок управления через радиомодем принимает измерительную ин- формацию, выполняет преобразование полученной информации, поме- щает ее в память. На этом первое измерение заканчивается.

По завершению первого измерения (нижняя строка заполняется полно- стью) блок управления изменяет частоту генератора на 56 Гц, и цикл из- мерений повторяется с соответствующей индикацией номера измерения.

По завершению второго измерения блок управления плавно умень- шает Uисп до 0 В, индикаторы «Uисп» и «СОСТОЯНИЕ» гаснут. Результа- ты измерений, полученные при первом и втором измерениях, обрабаты- ваются блоком управления, и результат расчетов значений tgδ и С, при- веденный к частоте 50 Гц, выводится на дисплей блока управления

По желанию оператора результат измерения сохраняется во внут- ренней электронной памяти блока управления для дальнейшей переза- писи в электронную внешнюю память картридж для переноса получен- ных результатов в компьютер, либо для проведения распечатки прото- кола испытаний при подключении к блоку управления принтера.

1.2.3. Эксплутационные ограничения

При задании величины Uисп необходимо учитывать ограничения, при- веденные в табл. 1.5. При контроле объекта с неизвестными параметра- ми необходимо выполнить оценочное измерение при Uисп=1000 В.

26

Запрещается работа радиотелефонов на расстоянии менее 6 м от измерителя во время его работы в режиме измерения. Взаимное распо-

ложение блока преобразователя и выносной антенны блока управления должно удовлетворять следующим требованиям:

антенна должна быть обращена к блоку преобразователя стороной

снадписью, при этом длинные ребра корпуса антенны должны быть па- раллельны его ручке; воображаемая прямая линия, соединяющая ручку и антенну, должна быть перпендикулярна плоскости антенны;

между антенной и ручкой блока преобразователя не должны нахо- диться объекты и люди, перекрывающие это пространство;

расстояние между блоками не должно превышать 3 м;

если при опробовании измерителя после монтажа наблюдается не- устойчивая связь блока управления и блока преобразователя, необхо- димо путем перемещения антенны добиться устойчивой связи и закре- пить антенну в данном положении. Пример размещения и крепления блоков измерителя показан на рис. 1.13–1.16.

Таблица 1.5

Максимально допустимые соотношения значений Cx, Uисп и tgδ

Uисп,

 

tgδ

 

0÷10

10÷15

50÷100

В

 

С, нФ

 

 

 

 

1000

340

305

240

2000

170

150

120

3000

110

100

80

4000

85

75

60

5000

65

60

48

6000

55

50

40

7000

48

44

34

8000

42

38

30

9000

38

34

27

10000

34

30

24

Рис. 1.13. Крепление блока преобразователя

27

Рис. 1.14. Крепление блока управления

Рис. 1.15. Пример расположения блоков измерителя (вид сбоку)

28

Рис. 1.16. Пример расположения блоков измерителя (вид сверху)

При необходимости выполнения непрерывных измерений (запуск по- следующего цикла измерения производят сразу же по окончании предыду- щего цикла) объектов, имеющих емкость более 80 % от величин, указанных в табл. 1.5, при температуре окружающего воздуха выше 30 °C, время не- прерывной работы измерителя не должно превышать 60 мин с возобновле- нием измерений после выключения измерителя в течение 30 мин.

В остальных условиях время непрерывной работы не должно пре- вышать 8 ч. Возобновление работы возможно после перерыва в 30 мин.

1.2.4. Порядок работы на измерителе «Тангенс–2000»

Измерения производятся в следующем порядке:

наложить временное защитное заземление на высоковольтный вы- вод повышающего трансформатора (в качестве заземления в лаборатор- ных условиях следует использовать заземляющую штангу), после чего произвести сборку схемы для производства измерений по рис. 1.6 или 1.7; установить выключатель питания блока преобразователя в положение «I»;

снять защитное заземление с высоковольтного вывода повышающего трансформатора. При работе в условиях высокого уровня помех стрелоч- ный индикатор, расположенный на лицевой панели БУ, отображает напря- жение, наведенное на объект контроля. После того, как будет закрыта

дверь высоковольтной камеры и включен автомат распределительного щитка, индикатор «ВКЛ» начнет работать в прерывистом режиме (мигать);

установить выключатель питания блока управления «СЕТЬ» в по- ложение «I», при этом на дисплей блока управления выводится текст

заставки

29

где XXXXXXXX заводской номер данного экземпляра измерителя;

дождаться включения светодиода «ПРЕОБР». Если в течение бо- лее десяти секунд светодиод не загорится, необходимо проверить каче-

ство подключения внешней антенны к блоку управления и взаимную ориентацию антенны и блока преобразователя;

проконтролировать напряжение блока питания БП, для чего кратко- временно нажать на клавишу «Uбат», на дисплее появится текст

где XX.X– напряжение, В; для нормальной работы БП это значение не должно быть меньше 8,0 В. Значение напряжения блока питания удер- живается на дисплее в течение трех секунд, после чего на дисплей бло- ка управления выводится текст заставки;

измерение может производиться как без ввода сопутствующих па- раметров, так и с их вводом для создания в последующем протокола ис- пытаний. Для выполнения измерения без ввода сопутствующих пара- метров нажать клавишу «ИЗМЕРЕНИЕ», при этом БУ переходит в режим подготовки к измерению, на дисплее появится текст

где XXXXX– предыдущее значение Uисп. При необходимости задания величины Uисп, отличающейся от предыдущего значения, индицируемого на дисплее, нажатием цифровых клавиш «0»÷«9» ввести необходимое значение испытательного напряжения; нажатие клавиши «ОТМЕНА» прекращает редактирование с сохранением предыдущего значения;

при завершении ввода нового значения Uисп нажать клавишу «ИЗ- МЕРЕНИЕ», на дисплее появится текст

нажать клавишу «НЕТ» для выхода из режима измерения и возвра- та в меню;

нажать клавишу «ДА» для подтверждения начала измерения, при

этом загорится индикатор «Uвых», индикатор «СОСТОЯНИЕ» начнет ми- гать, на дисплее появится текст

далее измерение выполняется автоматически и не требует участия оператора. Ход процесса автоматического измерения можно наблюдать по состоянию органов индикации блока управления;

30