Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1969 57751 KU2Jr-€r29/ll MKP G 01 r m# UKD Twórca wynalazku: inz. Jerzy Jarzebinski Wlasciciel patentu: Pomorskie Zaklady Wytwórcze Aparatury Niskiego Napiecia, Torun (Polska) Urzadzenie do kontroli stanu izolacji zwlaszcza w instalacjach okretowych i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do sa¬ moczynnej ciaglej kontroli stanu izolacji 3-fazo- wych sieci elektrycznych pradu przemiennego z izolowanym punktem zerowym, zwlaszcza w in¬ stalacjach okretowych. Urzadzenie takie jest prze¬ znaczone do kontrolowania i wskazywania aktual¬ nej wartosci opornosci czynnej izolacji, wypad¬ kowej z wszystkich faz w stosunku do ziemi.W przypadku zwarcia z ziemia lub obnizenia sie opornosci izolacji sieci ponizej opornosci kry¬ tycznej, zadaniem urzadzenia jest zasygnalizowa¬ nie o tym otoczenia. Znane urzadzenia do kon¬ troli stanu izolacji oparte na zasadzie pomiaru opornosci izolacji za pomoca pradu stalego sa wyposazone w przekazniki pomiarowo-kontrolne elektromagnetyczne, które reaguja na okreslone wartosci pradu odpowiadajacego okreslonej opor¬ nosci dopuszczalnej izolacji sieci i przekazuja im¬ puls do obwodu sygnalizacji. Sa one malo od¬ porne na drgania i wstrzasy jakie wystepuja w eksploatacji a w szczególnosci na statkach mor¬ skich.Znane sa równiez urzadzenia do kontroli stanu izolacji, w których jako elementy pomiarowo- -kontrolne zastosowano uklady tranzystorowe czu¬ le na zmiany napiecia i wplywy temperatury.Uklady tranzystorowe wspólpracujace z przekaz¬ nikami posredniczacymi elektromagnetycznymi, których styki sa w obwodzie sygnalizacji i stero¬ wania, nie zapewniaja wlasciwej charakterystyki 10 15 20 25 przekaznikowej co powoduje, ze prad plynacy przez cewke przekaznika posredniczacego wzrasta plynnie i przekaznik ten na granicy zadzialania jest bardzo czuly na drgania i wstrzasy.Brak stabilizacji napiecia pradu stalego w ob¬ wodzie kontrolowanym oraz kompensacji tempe¬ ratury wplywa ujemnie na prawidlowe dzialanie elementów pomiarowo-kontrolnych i dokladnosc wskazywania opornosci.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych wad. Dla osiagniecia tego celu zostalo postawione zagadnienie opracowania technicznie ulepszonego urzadzenia do kontroli stanu izolacji odpornego na drgania i wstrzasy, dzialajacego prawidlowo niezaleznie od zmiany napiecia sieci i wahan tem¬ peratury otoczenia.Zgodnie z wytyczonym zadaniem odpornosc na drgania i wstrzasy urzadzenia do kontroli stanu izolacji oraz wlasciwe jego dzialanie niezalezne od wplywów temperatury uzyskuje sie wedlug wynalazku przez zastosowanie tranzystorowego przekaznika zlozonego z ukladu spustowego Schmitta sterowanego bezposrednio sygnalem po¬ dawanym z potencjometru wlaczonego w obwód pomiarowy przy czym na wejsciu tranzystorowy przekaznik ma wlaczony termistor w ukladzie szeregowo-równoleglym zapewniajacy kompensa¬ cje temperatury oraz kondensator o okreslonej pojemnosci dla zwiekszenia czasu wlasnego za¬ dzialania przekaznika. 5775157751 3 Zastosowanie czulego przekaznika tranzystoro¬ wego umozliwia zwiekszenie opornosci wewnetrz¬ nej urzadzenia oraz obnizenie napiecia kontrolne¬ go ponizej 50V. Dla uzyskania dokladnego wska¬ zania opornosci i zadzialania tranzystorowego 5 przekaznika niezaleznie od wahan napiecia sieci, zastosowano prostowniki pólprzewodnikowe ze stabilizacja napiecia na diodach Zenera, które zasilaja obwód pomiarowy oraz obwód przekaz¬ nika. Urzadzenie wedlug wynalazku jest wyja- 10 snione w przykladzie wykonania przedstawionym na rysunku.Glównymi elementami urzadzenia sa: obwód pomiarowy, tranzystorowy przekaznik 10 oraz elektromagnetyczny przekaznik 11. Obwód pomia- 15 rowy sklada sie z prostownika 6 o stabilizowanym napieciu, potencjometru 2 z podzialka do nasta¬ wiania opornosci krytycznej, z którego jest po¬ dawany bezposredni sygnal na wejscie tranzysto¬ rowego przekaznika 10, potencjometru 3 prze- 20 znaczonego do zerowania kiloomomierza 5 wska¬ zujacego aktualny stan opornosci izolacji oraz opornosci 4 wewnetrznej urzadzenia.Obwód pomiarowy zamyka sie poprzez „ziemie" i opornosc sieci. Tranzystorowy przekaznik 10 za- 25 wierajacy uklad spustowy Schmitta na dwóch tranzystorach 21 i 22 z kompensacja temperatury na termistorze 1,6 i tranzystorowy wzmacniacz mocy 2(3, dziala po przekroczeniu sygnalu poda¬ wanego z potencjometru 2 i ,;zamyka" obwód za- 30 silania elektromagnetycznego przekaznika 11, któ¬ rego styki 17 i 18 sa umieszczone w obwodzie sygnalizacji swietlnej 19 i akustycznej 20.Zasilacz urzadzenia sklada sie z transformato¬ ra 1, trzech prostowników 6, 7 i 8 wykonanych 35 w postaci bloków wymiennych oraz trzech kon¬ densatorów filtrów 12, 13 i 14. Dioda 9 boczniku¬ jaca cewke elektromagnetycznego przekaznika 11 zabezpiecza wzmacniacz mocy 23 przed przepie¬ ciami. Dla zapobiezenia przedostawaniu sie pra- 40 dów pojemnosciowych sieci do obwodu pomiaro¬ wego zastosowano kondensator 15 a do zwiek- „ szenia czasu wlasnego zadzialania tranzystorowe¬ go przekaznika 10 kondensator 24. Urzadzenie we¬ dlug wynalazku dziala w sposób nastepujacy. 45 Urzadzenie podlaczone do jednej z faz 3-fazowej sieci elektrycznej z izolowanym punktem zero¬ wym kontroluje opornosc tej sieci w odniesieniu do ziemi w ukladzie omomierza szeregowego.Pomiar odbywa sie gdy siec jest pod napieciem. 50 Zródlem pradu stalego „nakladanego" na siec jest zasilacz przekaznika pracujacy w ukladzie jedno- polówkowego prostownika 6 ze stabilizacja na¬ piecia na diodach Zenera. Biegun dodatni tego prostownika poprzez polaczone w szereg dwa po- 55 tencjometry 2 i 3, miernik 5 i opornik 4 zostaje wlaczony do dowolnej fazy sieci poprzez zacisk Z8. Biegun ujemny prostownika jest uziemniony.Wielkosc pradu plynacego w tym obwodzie jest zalezna od wartosci opornosci izolacji i mierzona 6o 4 jest wlaczonym szeregowo przyrzadem wyskalo¬ wanym w kiloomach.Sygnal z potencjometru 2 jest podawany na po¬ miarowy przekaznik tranzystorowy 10, który dzia¬ la po przekroczeniu scisle okreslonej wartosci pradu stalego w wyniku obnizenia sie opornosci izolacji ponizej opornosci krytycznej na jaka zo¬ stal nastawiony. Po zadzialaniu przekaznika 10 (posiada on charakterystyke zblizona do przekaz¬ nika elektromagnetycznego tzn. stan otwarty lub stan zamkniety, bez stanów posrednich) zostaje zamkniety obwód zasilajacy cewke przekaznika posredniczacego 11, którego styki 17 i 18 sa wla¬ czone do obwodu sygnalizacji.Zamkniecie tych styków spowoduje zadzialanie sygnalizacji optycznej 19 i akustycznej 20.Przez przekaznik 11 plynie prad znamionowy, gdy przekaznik 10 zadzialal lub prad bliski „0", gdy przekaznik 10 nie zadzialal, w wyniku czego przekaznik 11 jest równiez odporny na drgania i wstrzasy co zabezpiecza przed przypadkowym zadzialaniem sygnalizacji, gdyz nie jest wzbudza¬ ny w stanach posrednich.Ponadto w urzadzeniu w miejsce tranzystoro¬ wego przekaznika mozna wmontowac kontaktron, którego cewka jest wlaczona w obwód pomiaro¬ wy a zestyk zwiemy w obwód zasilania cewki przekaznika posredniczacego. PL