ГОСТ IEC/TS 60034-27-2—2015
6 Техника измерений и приборы
6.1 Общие положения
Обычно принципы измерений ЧР могут базироваться на процессах прообразования энергии, свя
занных с электрическими разрядами, такими, как сила света, акустические сигналы, электромагнитные
волны или образование химических реакций. Однакоданный раздел посвящен целиком электрическим
методам измерения ЧР. поскольку электрические измерения ЧР наиболее часто используются для
целей определения состояния изоляции обмоток вращающихся электрических машин. Электрические
измерения могут проводиться с использованием датчиков ЧР, улавливающих сопровождающие ЧР
импульсы, илиантенн, улавливающихиспускаемые ЧР электромагнитные импульсы.
ИзмеряющиеЧР системы можно разделить на подсистемы: датчикЧР. включающий системупере
дачисигнала иизмерительноеустройство, оба из которых оказываютзначительное влияние на резуль
таты измерений. Выбор датчиков, приборного оснащения и техники измерений определяется
ожидаемыми параметрами измерений, которые будут затем использованы для дальнейшего анализа и
интерпретации результатов измерений.
6.2 Распространение импульса по обмотке
ПосуществутокЧР можетхарактеризоваться какпереходной импульседлиной фронта в несколь
ко наносекунд. Для этих коротких импульсов ЧР с широким частотным спектром обмотка статора пред
ставляетлиниюсраспределенными емкостнымиииндуктивными параметрами, длякоторойхарактерно
наличиебегущей волны ирезонансныеявления. Поэтомунужнорассмотретьявлениераспространения
импульса ЧР. Вследствие ослабления, искажения, отражения и наложения волн сигнал, регистрируе
мый в месте установки датчика ЧР. отличается от сигнала в месте происхождения ЧР. С учетом этого
обстоятельства очень важными для измерений и последующей их интерпретации применительно к
вращающимся машинам являются следующие соображения:
- передаточная функция от источника ЧР к датчику неизвестна и зависит от особенностей
конструкции машины, которая определяет частотную характеристику обмотки статора. Поэтому энер
гию в месте ЧР невозможно измерить непосредственно;
- индивидуальные высокочастотныехарактеристики обмотки статора определяют сигналы от ЧР
в месте установкидатчика, которыеявляются характеристикамииспытуемоймашины и места возникно
вения ЧР;
- высокочастотные компоненты сигнала ЧРподвержены значительному ослаблению при прохож
дении волны по обмотке и в зависимости от природы ЧР могут не улавливаться в месте расположения
датчика.
Сучетомупомянутыхявленийможносказать, чтонахарактеристикисигналаот ЧРвобмотке стато
ра существенное влияние оказывают не только особенности обмотки статора, но ичастотные характе
ристики системы обнаружения ЧР. включаядатчикЧР иизмерительное устройство.
6.3 Характеристики передачи сигнала
На рисунке 3 схематически показаны частотные характеристики идеализированногоимпульса ЧР,
возникающего в обмотке (верхняя частота среза fuPDo) и идеализированная частотная характеристика
импульса, приходящего на зажимы машины послеего прохождения черезобмотку(верхняя частотасре-
за fuPD,)- Из-за значительногоослаблениясверхвысокочастотныхсоставляющих верхняячастотасреза
сигнала от ЧР. приходящего на зажимы машины (fuPDl). значительно меньше частоты среза оригиналь
ного импульса (fuPDo).
Измерительная система ЧР. включающая в себя датчик ЧР. соединительные провода и измери
тельное устройство, имеет характеристики полосового фильтра, со специфическими нижней иверхней
частотой среза, зависящих в основном от конструкции датчика ЧР и входного сопротивления измери
тельногоустройства. На рисунке3 приведенотри примера(а. Ь.с)для различныхчастотныххарактерис
тик измерительного устройства. Для имеющихся систем частоты среза и. поэтому, измеряемый ими
частотныйдиапазон может изменяться в широкихпределах. Частотные характеристики полной измери
тельной системы оказывают существенное влияние на чувствительность обнаружения и свойства
сигнала, используемогодля дальнейшего анализа иинтерпретации.
Следует отметить, что рисунок 3 показывает только фундаментальные зависимости с помощью
идеализированных кривых. В зависимости от конструкции обмотки и используемого измерительного
оборудованиянапрактике могут встретитьсянекоторыефакторы, влияющиена формучастотныххарак
теристики, поэтому, влияющие нарезультаты измеренийЧР, например, резонансныеявления вчастот
номдиапазоне измерительнойсистемы, которыездесь не показаны.
9