RU1780053C

RU1780053C - Устройство дл неразрушающего контрол прочности изол ции электрических цепей

Info

Publication number: RU1780053C
Application number: SU904885255A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иосифович Каминский; Александр Гергиевич Власов; Михаил Николаевич Силютин
Original assignee: Брянский Завод "Электроаппарат"
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-12-07

Abstract

Использование; относитс к контрольно-измерительной технике и может быть ис- пользовано дл контрол прочности изол ции электрических цепей в электрических и радиотехнических установках, в том числе трансформаторов. Сущность изобретени : устройство содержит импульсный генератор 1, генератор 2 ступенчато-измен ющегос высокого напр жени , датчик 4 тока. АЦП 5, ОЗУ 6, блок 8 вычитани , задат- чик 9 кода, блок 10 сравнени , триггер 11, индикатор 12, элементы 13, 14 15 задержки. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

t/%7 cjreMi/ азмере/ usi conpomuS/jeHUj изо/1Я14и1/

Изобретение относитс к контрольноизмерительной технике и может быть использовано дл контрол электрической прочности изол ции электрических цепей в электрических и радиотехнических установках , в том числе трансформаторов.

Цель изобретени - сокращение времени контрол -достигаетс применением метода вычитани предыдущего значени тока утечки контролируемой цепи из последующего за заданный интервал времени и сравнением полученного результата с заданной величиной, что позвол ет зафиксировать начало электрического пробо , не довод испытани до разрушени контролируемой цепи.

На фиг,1 приведена структурна схема устройства; на фиг.2 - структурна схема генератора .ступенчато-измен ющегос высокого напр жени .

Устройство содержит генератор импульсов 1, генератор ступенчато-измен ющегос высокого напр жени 2, две клеммы дл подключени контролируемого объекта 3, датчик 4 тока, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, первое 6 и второе 7 оперативное запоминающие устройства (ОЗУ), блок 8 вычитани , задатчик 9 кода, блок 10 сравнени , триггер 11, индикатор 12, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы задержки.

Генератор 2 ступенчато-измен ющегос высокого напр жени формирует напр жение трапецеидальной формы и содержит делитель 16 частоты на п, делитель 17 частоты на т, первый 18, второй 19 и третий 20 триггеры, реверсивный счетчик 21, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 22, усилитель 23 мощности с детектором, дешифратор 24, первый 25, второй 26, третий 27, четвертый 28, п тый 29 и шестой 30 элементы запрета, кнопку Пуск 31.

Генератор 2 ступенчато-измен ющегос высокого напр жени содержит первый 32 и второй 33 вход, первый 34 и второй выход 35.

Выход генератора 1 импульсов соединен с первым входом 32 генератора 2 ступенчато-измен ющегос напр жени . Выход генератора 1 импульсов соединен с первым входом 32 генератора 2 ступенчатоизмен ющегос напр жени и через первый элемент 13 задержки - с первым входом АЦП 5.

Второй вход АЦП 5 соединен с датчиком 4 тока, первый выход - с первым входом первого ОЗУ 6, а второй выход - с вторым входом первого ОЗУ 6. через третий элемент 15 задержки с первым входом блока 10 сравнени и через второй элемент 14 задержки - с вторым входом второго ОЗУ 7, первый вход которого соединен с выходом первого ОЗУ 6 и первым входом блока 8 вычитани . Второй вход блока 8 вычитани

соединен с выходом второго ОЗУ 7, а выход - с вторым входом блока 10 сравнени , третий вход которого соединен с выходом задатчика кода 9. Вход задатчика кода 9 соединен с вторым выходом генератора 2

0 ступенчато-измен ющегос высокого напр жени .

Работает устройство следующим образом .

При нажатии кнопки Пуск 31 генератор 1 импульсов запускает генератор 2 ступенчато-измен ющегос высокого напр жени , на выходе которого с поступлением очередного импульса испытательное напр жение увеличиваетс на

0 определенную заданную величину (ступень ку). Это напр жение, поступа на контролируемый объект 3, вызывает ток утечки, причем он пр мо пропорционален прикладываемому напр жению, если Е цепи 3 не

5 возникает электрического пробо , и носит рко выраженный нелинейный характер в момент, предшествующий электрическому пробою.

Напр жение с датчика 4 тока, пропорциональное току утечки через контролируемую цепь 3, поступает на второй вход АЦП 5. Через врем , достаточное дл установлени напр жени на втором входе АЦП 5. на его первый вход поступает строб-импульс от

5 генератора 1 импульсов (врем задержки выбираетс элементом 13). После окончани преобразовани на информационном (первом) выходе АЦП 5 формируетс код, пропорциональный току утечки через контролируемый объект 3 при воздействии на нее ступеньки высокого напр жени . Импульсом с второго выхода АЦП 5 (конец преобразовани ) информаци о текущем значении тока утечки записываетс в первое ОЗУ 6. Через врем , определ емое временем задержки элемента 14, эта информаци переписываетс во второе ОЗУ 7. В следующий такт в ОЗУ 6 записываетс информаци , соответствующа току при

0 воздействии на объект 3 следующей ступеньки напр жени . Таким образом, ОЗУ 6 хранит текущую информацию о токе утечки, а ОЗУ 7 - информацию предшествующего такта.

5Кодова информаци с выходов первого

6 и второго 7 ОЗУ вычитаетс в блоке 8 и разность поступает на первый вход блока 10 сравнени , где сравниваетс с кодом задатчика 9. Момент сравнени выбираетс исход из установившегос значени 1;ода на

первом воде блока 10 и определ етс элементом 15 задержки.

В начальной стадии возникновен1.1 электрического пробо в контролируемом объекте 3 значение тока утечки в предыдущий такт резко отличаетс от тока в последующий такт. И, если нелинейность приращени тока утечки за один такт (ступеньку напр жени ) превышает заданную задатчиком 9, то на выходе блока 10 по вл етс импульс, который переводит триггер 11 во второе устойчивое состо ние. При этом индикатор 12 сигнализирует о налич7|И брэка , а перепад напр жени с выхода триггера 11 по второму входу 33 переводит генератор 2 в режим уменьшени напр жени до безопасного значени .

Генератор 2 ступенчато-измен ющегос высокого напр жени формирует на первом 34 выходе испытательное напр жение трапецеидальной формы.

В исходном состо нии второй 26 (черт.2), третий 27 и шестой 30 элемент запрета открыты дл прохождени сигнала, а первый 25, четвертый 28 и п тый 29 ..:nsc ты запрета закрыты. При нажатии ;лкоп; :; Пуск 31 открываетс первый элемент 25 запрета и импульсы с генератора 1 поступают на вход пр мого счета реверспвпого счетчика 21 и на счетчики 16 и 17 импульсов. Кодова комбинаци импульсов с выхода реверсивного счетчика 21 поступает на цифроаналоговый преобразователь 22, на выходе которого формируетс нарастающее ступен ми напр жение. При поступлении п-количества импульсов на выходе счетчика 16 формируетс импульс, который переводит первый триггер 18 во второе устойчивое состо ние. При этом второй 26 и третий 27 элементы запрета запрещают прохождение импульсов. На входы реверсивного счетчика 21 импульсы на поступают, а на входе ЦАП 22 формируетс вершина трапецеидального напр жени .

При поступлении т-количества импульсов на выходе счетчика 17 формируетс импульс , который переводит второй триггер 19 во второе устойчивое состо ние, а первый триггер 18 - в исходное состо ние. При этом второй 26 и четвертый 28 элементы запрета открываютс , а четвертый 27 элемент остаетс запертым по второму входу перепадом с выхода второго триггера 19. Импульсы со входа 32 через открытый четвертый элемент 28 запрета поступают на вход обратного счета реверсивного счетчика 21, при этом на выходе ЦАП 22 напр жение ступен ми понижаетс . Через п импульсов реверсивный счетчик 21 обнул етс (так как при пр мом счете в него было записано п

импульсов), при этом на выходе дешифратора 24 формируетс сигнал, который переводит третий триггер 20 в исходное состо ние, а сигналом с выхода счетчика 5 16 второй триггер 19 переводитс в исходное состо ние. На этом заканчиваетс цикл контрол .

Если контролируемый объект 3 будет иметь пониженную прочность изол ции, то

0 перепадом напр жени с выхода триггера 11 закрываетс шестой элемент 30 запрета, а п тый 29 - открываетс , при этом реверсивный счетчик 21 работает только на вычитание и поступающие на вход 32 импульсы

5 понижают напр жение на выходе ЦАП 22 до нул .

При воздействии на контролируемый объект 3 номинального испытательного напр жени (плоской части трапецеидального

0 напр жени ) приращение тока утечки в каждом такте равно нулю (при исправной электрической цепи).

Дл обнаружени начала электрическо го пробо при воздействии этой части испыь тательного напр жени в устройстве предусмотрены св зь с второго выхода 35 генератора 2 на вход задатчика 9 кода. Одновременно с формированием плоской части трапецеидального напр жени сигналом

0 с выход 35 (выход счетчика 16 на черт.2) измен етс код из выходе задатчика 9 так, чтобы он соответствовал допустимому изменению току утечки через контролируемую цепь 3 при воздействии установившегос

5 испытательного напр жени .

Усилитель 23 мощности усиливает напр жение с выхода ЦАП 22 до необходимой дл испытани величины.

В предложенном устройстве в качестве

0 испытательного может использоватьс как посто нное (ступен ми измен ющеес до номинального) напр жение, при этом, на выходе, усилител 23 устанавливаетс детектор, так и переменное, при этом.

5 детектор устанавливаетс на воде АЦП 5 (черт.1).

Благодар применению блока 8 вычитани и использованию метода контрол тока

0 утечки через контролируемый элемент, когда из последующего значени тока, вычитаетс предыдущее, устройство позвол ет вы вить даже незначительные отклонени тока от линейного закона и таким образом

5 зафиксировать начало электрического пробо не довод испытани до разрушени контролируемого объекта 3 и не затрачива времени на длительную выдержку объема 3 под номинальным (установившимс ) испытательным напр жением.

Предложенна структура устройства позволила сократить в 3-5 раз врем выдержки контролируемого объекта под номинальным испытательным напр жением. Производительность контрол повышаетс также и за счет того, что объект 3 контролируетс не только когда находитс под номинальным испытательным напр жением, но и когда напр жение нарастает.

Управление задатчиком 9 кода (св зь выхода 35 с входом датчика 9) позвол ет уменьшить уровень сравниваемых прираи (ений тока при номинальном испытательном напр жении и тем самым повысить точность обнаружени снижени прочности изол ции.

Предложенное устройство в процессе контрол электрической прочности позвол ет одновременно контролировать и сопротивление изол ции. Дл этого с информационного выхода АЦП 5 код, соот ветствующий значению тока утечки через контролируемый объект 3, подаетс на измерени сопротивлени изол ци / (на черт,1 не показана), котора не отличаетс от примен емых в известных устройствах.

Claims

Формула изобретени

1. Устройство дл неразрушающего контрол прочности изол ции электрических цепей, содержащее генератор ммпульсов, генератор ступенчато-измен ющегос высокого напр жени , датчик тока, две клеммы дл подключени контролируемого объекта, первое оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), блок сравнени , триггер , индикатор, перва клемма дл подключени контролируемого объекта соединена с первым выходом генератора ступенчато-измен ющегос высокого напр жени , втора клемма дл подключени контролируемого объекта соединена с первым выводом датчика тока, выход блока сравнени соединен с входом, триггера , выход которого соединен с входом индикатора, отличающеес тем, что, с целью сокращени времени контрол , в устройство введены первый, второй, третий элементы задержки, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) второе ОЗУ, блок вычитани , задатчик кода, при этом выход генератора импульсов соединен с первым входом генератора ступенчато-измен ющегос напр жени непосредственно и через первый элемент задержки - с первым входом АЦП, второй вход которого соединен с первым выводом датчика тока, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства , первый выход АЦП соединен с первым входомлервого ОЗУ, выход которого соединен с первыми входами блока вь1читани и второго ОЗУ, второй вход которого соединен через второй элемент задержки с вторым выходом АЦП, с вторым входом первого ОЗУ и через третий элемент задержки - с первым входом блока сравнени , второй вход которого соед;,нэн . выходом блока вычитани , второй ход кс торого соединен с выходом вюоого ОЗУ, третий вход блока сравнени соединен с

0 выходом задатчика кода, третмй г.ыход .-; второй вход генератора ступен1 чго-изиен ющегос высокого напр жени гоединень соответственно с общей шиной трс1-.с;з и выходом триггера.

f53. Устройство по п. 1. с т л v- J , :д .: ciс тем, что генератор ступенчато-изг.. ч ю щегос высокого напр жени содержат делитель частоты на т. делитель частоть; нз п, первый, второй, третий триггеры, первый

0 второй, третий, четвертый. nRikui. шест. элементы запрет,-, певег :вн - р-чь;: цифройиалсгивы nperrJpbiOf::::;, ;.; - ; дешифратор . к.:опку -ТуС-, а -о;: .;;;: тора, усилитель мощное пл с дете:. : , : ;:;. 5 ход которого влжмп , -: д: . генерзуора, второй геме.-Т.-:р о,.-,.. динен с S-входом первого триггера, тпоп/п выход генератора соединен черо:: к-:о;:|: Пуск с Р-ЗХОДОМ трег-.кГ:; :;,,:,;. VD:: гч0 вый и второй входы генератсрз соедм,:е, . с первым входом первого, п того и шестого, элементов запрета соответственно, второй вход первого элемента запрета соединен с выходом третьего триггера, З-вход которого

5 соединен с выходом дешифратора, вход которого соединен с входом ЦАП и с зыходо.м реверсивного счетчика, перз :й и pi:jp,.;y; входы которого соединены соответственио с выходом шестого элемента запрета и с

0 выходами п того и четвертого элементсз запрета , второй вход шестого элемента запрета соединен с выходом третьего элемента запрета, первый вход которого соединен с вторыми входами п того и четвертого элементов запрета, с входом делител частоты на т, с первым входом второго элемента запрета и с выходом первого элемента запрета , второй вход второго элемента запрета соединен с вторым входом третьего

0 элемента запрета и с выходом первого триггера , S-вход которого соединен с выходом делител частоты на п непосредственно и через второй конденсатор - с R-входом второго триггера, З-вход которого соединен с

й выходом делител частоты на m непосредственно и через первый конденсатор - с R-входом первого триггера, выход второго элемента соединен с входом делител частоты на п. первый и второй выходы второго триггера соединень; соответственно третьим входом третьего элемента запрета и с первым входом четвертого элемента запрета , выход ЦАП соединен с входом усилител мощности с детектором.

3. Устройство по п. 1. отличающее с тем, что вход задатчика кода соединен с вторым выходом генератора ступенчато-измен ющегос высокого напр жени .