УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Профилактика аварий с высоковольтным оборудованием практически немыслима без систематических измерений угла диэлектрических потерь (tgδ).

Существующие методы измерения (tgδ) доступны лишь крупным энергетическим системам ввиду сложности, высокой стоимости и дефицитности нужных для этих измерений приборов (мост Шеринга, астатический чувствительный ваттметр).

Предлагаемое устройство для измерения угла диэлектрических потерь не имеет этих недостатков. В нем определение угла диэлектрических потерь осуществляется путем сравнения двумя зеркальными вибрационными гальванометрами емкости конденсатора, диэлектриком которого служит исследуемый материал, с емкостью эталонного конденсатора. Сущность же изобретения заключается в применении синхронно вращающегося зеркального винта или подобного механизма для развертки на неподвижном экране световых лучей, отраженных от зеркал, гальванометров, с тем, чтобы по углу между изображениями лучей на экране можно было судить об угле сдвига фаз между токами, протекающими через эталонный и исследуемый конденсатор.

Изложенное поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показана электрическая схема измерения, на фиг. 2 - пояснительная диаграмма и на фиг. 3 - схема устройства.

На схеме по фиг. 1 обозначено:

Т - высоковольтный трансформатор; С_э - эталонный воздушный конденсатор; С_х - испытуемое оборудование (бушинг и пр.); Г₁ и Г₂ - зеркальные вибрационные гальванометры.

На фиг. 2 - Е_тр - вектор напряжения трансформатора, I_сх - вектор тока, протекающего через С_х, I_сэ - вектор тока через С_э.

Ход лучей гальванометров показан на фиг. 3. Здесь:

ЗВ - зеркальный винт, представляющий собой зеркальную пластинку, закрученную вокруг своей вертикальной оси на угол в геометрических градусах, равный измеряемому углу сдвига токов по фазе в электрических градусах. Для случая измерения угла диэлектрических потерь этот угол (браковочный для оборудования) равен около 3°.

М - синхронный однофазный; моторчик типа мотора Варрена для вращения зеркального винта. Он питается от той же сети, что и высоковольтный трансформатор.

Г₁ и Г₂ - зеркальные вибрационные гальванометры.

Л - лампы гальванометров.

Э - прозрачный (матовый) экран с вертикальной (параллельной оси вращения зеркального винта) линией.

Измерение угла сдвига фаз токов производится так:

1) лучи отключенных гальванометров Г₁ и Г₂ (их нулевые положения) направляют на вертикальную ось зеркального винта;

2) наклоном гальванометра Г₂ в плоскости, проходящей через вертикальную ось зеркального винта и зеркальце гальванометра, устанавливают луч Г₂ на нуль шкалы;

3) запускают синхронный моторчик и включают гальванометр Г₂; поворотом моторчика (и зеркального винта) вокруг вертикальной оси, а также перемещением экрана, совмещают отражение луча в момент прохождения тока через нуль с вертикальной чертой на экране;

4) затем включают Г₁ и наклоном гальванометра перемещают плоскость (веер) его луча вдоль шкалы до тех пор, пока отражение нулевого положения луча Г₁ не совпадет с вертикальной чертой экрана;

5) положение плоскости (веера) луча Г₁ на шкале зеркального винта дает величину угла сдвига токов в эталонном конденсаторе и испытуемой емкости (конструкции, аппарате).

Предлагаемое устройство обладает следующими достоинствами:

1) измерение по нулевому принципу;

2) отсутствие специальных дефицитных приборов и калиброванных сопротивлений, как у моста Шеринга;

3) возможность изготовления и градуирования силами испытательных станций и лабораторий средних энергетических систем (участков энергоснабжения);

4) легкость проверки градуировки оптическим способом и простым геометрическим построением;

5) прямой отсчет результата измерения без вычислений.

Описанное устройство с разверткой угла (времени) сдвига фаз токов может быть применено для измерения коэфициента мощности и других целей.