Выпускаемые промышленностью малогабаритные полупроводниковые осциллографы имеют характеристики, обеспечивающие проведение большинства необходимых эксплуатационных измерений частичных разрядов. Указанные осциллографы могут питаться также и от автономного источника постоянного тока (24 В), что создает возможность более широкого применения измерительных устройств.
Непосредственное подключение осциллографа к широкополосному датчику невозможно, ибо на шинах подстанций и проводах ВЛ всегда имеются существенные помехи от высокочастотных устройств (связь, защита, телемеханика и т.п.), а также от мощных радиопередатчиков. Поэтому применение осциллографа для эксплуатационных измерений возможно лишь при наличии селективных приставок - устройств с фильтрами для формирования необходимой полосы частот и области настройки измерительного устройства.
Осциллограф включается на выходе приставки. Развертка осциллографа выбирается так, чтобы на экране помещался один период промышленной частоты. Синхронизация развертки производится от сети питания. При двухлучевом осциллографе на второй луч рекомендуется подать напряжение промышленной частоты.
В качестве селективных приставок могут быть использованы резонасные датчики, широкополосные фильтры, селективные измерители уровня высокочастотных сигналов, измерители радиопомех и т.п.
Для эксплуатационных измерений разработан блок компенсации помех, состоящий из балансной схемы и колебательного контура высокой добротности, являющегося фильтром; напряжение на контуре измеряется осциллографом. Предусмотрена также последовательная схема измерений.
Схема коммутации блока (рис. 8.8) содержит переключатели SA1, SA2 и SA3, при помощи которых можно поочередно подключать фазы объекта контроля (фазы А, В и С), а также переключатель SA4 схем измерения (”Б” — балансная, ”П” — последовательная).
К устройству присоединения объекта блок подключается при помощи разъема ХР. При сборке схемы измерений с компенсацией помех ко входам 1 и 2 подключаются соответственно датчики однотипных объектов или экранов реактора. При сборке схемы последовательного включения ко входам 2 подключаются заземления объектов (контакт 4 разъема при этом остается свободным).
Схема для измерений с компенсацией помех образована резисторами Rl, R2 и R3, R4; регулировка баланса в пределах ± 10% осуществляется резисторами R1 и R4. В схеме последовательного включения резисторы R3 и R4 закорачиваются переключателем SA4.
Емкости конденсаторов С4 и C5 совместно с индуктивностью трансформатора Т1 образуют фильтр верхних частот, защищающий схему от напряжения промышленной частоты.
Колебательный контур образован индуктивностью L2 трансформатора Т1 и емкостями конденсаторов С1—С3. К схеме компенсации помех контур подключается при помощи трансформаторной связи (обмотка L1). Импульсы тока в обмотке L1 вызывают в контуре колебательный процесс, амплитуда которого, пропорциональная заряду импульса, измеряется осциллографом. Выбор частоты настройки контура производится изменением его емкости (переключателем SA5).
Слабая связь между контуром и цепями датчика, а также высокое входное сопротивление осциллографа обеспечивают необходимую добротность контура и, следовательно, достаточную длительность процесса собственных колебаний в нем. Таким образом создается возможность четкой визуальной индикации импульсов, вызванных частичными разрядами.
Генератор градуировочных импульсов состоит из динистора VD1 и конденсаторов С7 и С8. В момент открытия динистора конденсатор С7 разряжается на входную цепь блока. Протекающий при этом заряд градуировочного импульса равен произведению емкости конденсатора С7 на напряжение коммутации динистора.
Конденсатор С6, имеющий такую же емкость, как конденсатор С7, служит для симметрирования схемы.
Полученная чувствительность измерительных устройств из осциллографа и селективной приставки приведена в табл. 8.2.
В большинстве случаев полученная чувствительность достаточна для целей эксплуатационного контроля.
Следует учитывать, что при широкой полосе частот импульс, наблюдаемый на экране осциллографа, будет коротким и его яркость может оказаться недостаточной для зрительного восприятия. Это в первую очередь относится к редким сериям разрядов. Поэтому измерения следует проводить с затемнением экрана (с тубусом).
Рис. 8.8. Схема блока компенсации помех
Таблица 8.2. Чувствительность измерительных устройств
В технике связи широко применяются измерители уровня, которые являются узкополосными измерительными устройствами, перестраиваемыми в широком диапазоне частот. Для измерения частичных разрядов непосредственно применять устройства, имеющие индикатор среднего значения, нельзя. Помехи от короны имеют среднее значение, во много раз превышающее среднее значение импульсов разрядов (при одинаковых амплитудах). Поэтому таким прибором можно выявить лишь разряды с уровнем, в десятки или сотни раз превышающим уровень помех. Однако если на выходе усилителя измерителя уровня включить осциллограф, то такой измерительный прибор можно применять для измерения частичных разрядов. Усилитель измерителя уровня будет использован в качестве селективной приставки.
Измерители радиопомех являются узкополосными устройствами, характеристики которых наиболее близки к характеристикам устройств для измерения частичных разрядов. Различия имеются лишь в индикаторах квазипиковых значений; в измерителях радиопомех зависимость показаний индикатора от частоты следования входных импульсов больше, чем это допускается в измерителях частичных разрядов. Для эксплуатационных измерений такая зависимость допустима.
