RU2200329C2 - Insulation resistance measurement technique - Google Patents

Insulation resistance measurement technique Download PDF

Info

Publication number
RU2200329C2
RU2200329C2 RU2000132142A RU2000132142A RU2200329C2 RU 2200329 C2 RU2200329 C2 RU 2200329C2 RU 2000132142 A RU2000132142 A RU 2000132142A RU 2000132142 A RU2000132142 A RU 2000132142A RU 2200329 C2 RU2200329 C2 RU 2200329C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
circuit
insulation resistance
measurement
measured
respect
Prior art date
Application number
RU2000132142A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000132142A (en
Inventor
М.Е. Бородянский
И.М. Бородянский
Original Assignee
Нкб "Миус" Трту
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Нкб "Миус" Трту filed Critical Нкб "Миус" Трту
Priority to RU2000132142A priority Critical patent/RU2200329C2/en
Publication of RU2000132142A publication Critical patent/RU2000132142A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2200329C2 publication Critical patent/RU2200329C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric measurement technology; computer-aided monitoring systems. SUBSTANCE: proposed technique for measuring insulation resistance of live electric circuits involves connection of known-rating capacitor in parallel with circuit under measurement, measurement of transient time constant, and evaluation of circuit insulation parameters including initial and final values of measured voltages at points under check. EFFECT: facilitated measurement procedure. 2 dwg, 1 tbl

Description

Способ измерения электрического сопротивления изоляции в электрических жгутах и кабелях сетей, находящихся под напряжением постоянного тока, относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется при контроле сопротивления изоляции электрических цепей электро- и радиотехнических изделий. The method of measuring the electrical insulation resistance in electric harnesses and cables of networks under constant current voltage relates to electrical engineering, in particular to automated control systems, and is used to control the insulation resistance of electrical circuits of electrical and electronic products.

Известен способ измерения сопротивления изоляции в электрических жгутах и кабелях ( заявки 92014756, опубликованной 30.04.1995). Сущность изобретения: предлагаемый способ измерения сопротивления изоляции предусматривает проведение двух последовательных замеров тока проводимости с промежутком времени, определяемым быстродействием устройства, в котором реализуется способ, затем по известной системе уравнений определяют сопротивление изоляции по методу сравнения измеряемого сопротивления с известным с помощью делителя. A known method of measuring the insulation resistance in electrical harnesses and cables (application 92014756, published 30.04.1995). The inventive method for measuring the insulation resistance provides for two consecutive measurements of the conductivity current with a period of time determined by the speed of the device in which the method is implemented, then the insulation resistance is determined by a known system of equations by comparing the measured resistance with a known divider.

Недостатком этого способа является малая точность, малое быстродействие и высокие требования к быстродействию измерительного блока, а также влияние на контролируемые цепи. The disadvantage of this method is the low accuracy, low speed and high performance requirements of the measuring unit, as well as the effect on the controlled circuit.

Известен способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции ( заявки 96105043, опубликованной 10.01.1998). Способ измерения заключается в том, что измеряют величину сопротивления, его первую и вторую производную по времени и за установившееся значение сопротивления изоляции принимают удвоенное значение сопротивления изоляции в тот момент времени, когда первая производная имеет максимум, а вторая производная равна нулю. A known method of measuring the steady state value of insulation resistance (application 96105043, published 10.01.1998). The measurement method consists in measuring the magnitude of the resistance, its first and second time derivatives, and for the steady-state value of the insulation resistance, take the double value of the insulation resistance at that time when the first derivative has a maximum and the second derivative is zero.

Недостатком этого способа является малая точность и сложность его реализации. The disadvantage of this method is the low accuracy and complexity of its implementation.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является способ определения изоляции электрических сетей ( заявки 5049551, опубликованной 02.09.1995). The closest in technical essence to the claimed object is a method for determining the insulation of electrical networks (application 5049551, published 02.09.1995).

Сущность изобретения: способ определения сопротивления изоляции электрических сетей основан на поочередном шунтировании резистором полюсов сети, последовательном измерении на нем мгновенных значений напряжения в момент шунтирования и затем через равные интервалы времени определении эквивалетного сопротивления изоляции как произведения величины шунтирующего резистора на отношение напряжения контролируемой сети к сумме установившихся значений напряжения на шунтирующем резисторе, уменьшенное на единицу. The inventive method for determining the insulation resistance of electrical networks is based on alternately shunting the resistors of the poles of the network, sequentially measuring the instantaneous voltage values on it at the time of shunting and then at equal intervals of time determining the equivalent resistance of insulation as the product of the value of the shunt resistor by the ratio of the voltage of the controlled network to the sum of steady-state voltage values on the shunt resistor, reduced by one.

Недостатком этого способа является существенное влияние на контролируемые цепи и отсутствие возможности обеспечения гальванической развязки измерительных цепей от контролируемых. The disadvantage of this method is a significant effect on the controlled circuit and the lack of the ability to provide galvanic isolation of the measuring circuit from the controlled.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа измерения изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением. Это достигается путем реконфигурации измеряемой цепи и оценке по виду переходного процесса измеряемых параметров. The task of the invention is to provide a method for measuring the insulation of electrical networks that are energized. This is achieved by reconfiguring the measured circuit and evaluating the type of transient of the measured parameters.

Сущность изобретения заключается в том, что параллельно измеряемой цепи подключается конденсатор известного номинала, измеряется постоянная времени переходного процесса и с учетом измеренных начального и конечного значений напряжений в контролируемых точках определяются параметры изоляции цепи. При этом обеспечивается гальваническая развязка измеряемой и измерительной цепей. The essence of the invention lies in the fact that a capacitor of known nominal is connected in parallel to the measured circuit, the time constant of the transient process is measured, and taking into account the measured initial and final voltage values at the controlled points, the insulation parameters of the circuit are determined. This ensures galvanic isolation of the measured and measuring circuits.

Технический результат достигается за счет применения в качестве шунтирующего элемента конденсатора известной емкости и простоты способа вычисления параметров измеряемой цепи. The technical result is achieved through the use of a known capacitance as a shunt element of the capacitor and the simplicity of the method of calculating the parameters of the measured circuit.

Возможность осуществления изобретения подтверждается тем, что авторами проведено моделирование процессов измерения и уже разработан и опробован макет устройства,реализующего этот способ. The possibility of carrying out the invention is confirmed by the fact that the authors conducted a simulation of the measurement processes and have already developed and tested a model of a device that implements this method.

Способ измерения электрического сопротивления изоляции в электрических жгутах и кабелях сетей, находящихся под напряжением постоянного тока, поясняется с помощью схемы, приведенной на фиг. 1. На схеме приняты следующие обозначения:
V1 - источник напряжения в контролируемой цепи,
RИЗ1, RИЗ2 - сопротивления изоляции первого и второго участков цепи по отношению к корпусу,
C1, С2 - паразитные емкости первого и второго участков цепи по отношению к корпусу,
Сш - конденсатор известной емкости,
R3 - сопротивление в цепи разряда конденсатора Сш до нуля вольт для приведения его в исходное состояние перед очередным циклом измерения.
The method of measuring the electrical insulation resistance in electric harnesses and cables of networks under constant current voltage is illustrated using the circuit shown in FIG. 1. The following notation is used in the diagram:
V 1 - voltage source in a controlled circuit,
R IZ1 , R IZ2 - insulation resistance of the first and second sections of the circuit with respect to the housing,
C 1 , C 2 - parasitic capacitance of the first and second sections of the circuit with respect to the housing,
Сш - a capacitor of known capacity,
R 3 - resistance in the discharge circuit of the capacitor Сш to zero volts to bring it to its original state before the next measurement cycle.

S1, S2 - контакты реле Р1 и Р2 для соответствующей коммутации Сш,
V2, V3 - генераторы управляющих сигналов для реле.
S 1 , S 2 - relay contacts P1 and P2 for the corresponding commutation Сш,
V 2 , V 3 - control signal generators for relays.

В исходном состоянии конденсатор Сш разряжают до нуля вольт, например, путем замыкания контакта S2. Измеряют потенциалы точек А и В по отношению к точке К (корпуса). После этого шунтируют точку А или В (в зависимости от того, какой потенциал выше) конденсатором Сш через контакт S1, предварительно разомкнув контакт S2.In the initial state, the capacitor Сш is discharged to zero volts, for example, by closing the contact S 2 . The potentials of points A and B are measured with respect to point K (the housing). After that, point A or B is shunted (depending on which potential is higher) with capacitor Сш through contact S 1 , having previously opened contact S 2 .

Измеряют параметры переходного процесса, который описывается формулой

Figure 00000002

Зависимость e(t) приведена на фиг. 2.Measure the parameters of the transient process, which is described by the formula
Figure 00000002

The dependence e (t) is shown in FIG. 2.

Проводя постоянные замеры изменяющегося потенциала Vxi точки В, фиксируют момент ti, когда он достигнет какого-нибудь значения из таблицы, выбранного из соображений, либо минимальной погрешности, либо минимального времени преобразования. Этому значению Vxi соответствует коэффициент ki, который определяет соотношение между τi и ti.Carrying out constant measurements of the changing potential V xi of point B, we fix the moment t i when it reaches any value from the table selected for reasons of either the minimum error or the minimum conversion time. This value V xi corresponds to the coefficient k i , which determines the relationship between τ i and t i .

Тогда τi определяется по формуле

Figure 00000003

Зная потенциал V0 точки В до подключения конденсатора, равный
Figure 00000004
, значение скачка напряжения Vn в точке В в момент шунтирования, равное
Figure 00000005
, и постоянную времени переходного процесса τ, легко определить параметры изоляции по формулам
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить реализацию устройств для измерения электрического сопротивления изоляции и обеспечить гальваническую развязку измерительных цепей.Then τ i is determined by the formula
Figure 00000003

Knowing the potential V 0 of point B before connecting the capacitor, equal to
Figure 00000004
, the value of the voltage jump V n at point B at the time of shunting, equal to
Figure 00000005
, and the time constant of the transition process τ, it is easy to determine the insulation parameters by the formulas
Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

Thus, the proposed method allows to simplify the implementation of devices for measuring electrical insulation resistance and to provide galvanic isolation of the measuring circuits.

Claims (1)

Способ измерения электрического сопротивления изоляции цепей, находящихся под напряжением постоянного тока, заключающийся в том, что изменяется конфигурация измеряемой цепи путем шунтирования и производится ряд замеров измеряемой цепи, отличающийся тем, что вначале измерения производятся замеры потенциалов разных участков цепей по отношению к корпусу, потом шунтируют участок цепи, имеющий более высокий потенциал, конденсатором известной емкости, и измеряют параметры переходного процесса в точках шунтирования, а по этим параметрам вычисляют значения паразитных емкостей CΣ и сопротивлений изоляций цепей по отношению к корпусу RИЗ1 и RИЗ2 по формулам
Figure 00000009

Figure 00000010

Figure 00000011

где V0, Vn - установившееся и начальное значения напряжения в точке измерения;
τ - постоянная времени переходного процесса;
V1 - источник напряжения в контролируемой цепи;
RИЗ1, RИЗ2 - сопротивления изоляции первого и второго участков цепи по отношению к корпусу;
С1, С2 - паразитные емкости первого и второго участков цепи по отношению к корпусу;
Сш - конденсатор известной емкости.
A method of measuring the electrical insulation resistance of circuits under DC voltage, which consists in changing the configuration of the measured circuit by shunting and making a series of measurements of the measured circuit, characterized in that at the beginning of the measurement the potentials of different sections of the circuits are measured with respect to the case, then they are shunted a section of the circuit having a higher potential, with a capacitor of known capacity, and measure the parameters of the transition process at the bypass points, and according to these parameters in computes values of parasitic capacitances C Σ circuits and insulation resistance with respect to the housing IZ1 R and R ds2 the formulas
Figure 00000009

Figure 00000010

Figure 00000011

where V 0 , V n - steady-state and initial voltage values at the measurement point;
τ is the time constant of the transition process;
V 1 - voltage source in a controlled circuit;
R IZ1 , R IZ2 - insulation resistance of the first and second sections of the circuit with respect to the housing;
C 1 , C 2 - parasitic capacitance of the first and second sections of the circuit with respect to the housing;
C w - capacitor of known capacity.
RU2000132142A 2000-12-20 2000-12-20 Insulation resistance measurement technique RU2200329C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132142A RU2200329C2 (en) 2000-12-20 2000-12-20 Insulation resistance measurement technique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000132142A RU2200329C2 (en) 2000-12-20 2000-12-20 Insulation resistance measurement technique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000132142A RU2000132142A (en) 2002-12-20
RU2200329C2 true RU2200329C2 (en) 2003-03-10

Family

ID=20243776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000132142A RU2200329C2 (en) 2000-12-20 2000-12-20 Insulation resistance measurement technique

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2200329C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690865C1 (en) * 2018-07-02 2019-06-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of measuring electrical insulation resistance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690865C1 (en) * 2018-07-02 2019-06-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Method of measuring electrical insulation resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE44455E1 (en) Measuring array
Jota et al. Modeling the polarization spectrum in composite oil/paper insulation systems
RU2200329C2 (en) Insulation resistance measurement technique
RU2744995C1 (en) Method of protection against single-phase earth faults
RU2305292C1 (en) METHOD OF DETECTING FAULT IN 6( 10 )-35 kV ELECTRIC CIRCUIT WITH ISOLATED OR COMPENSATED NEUTRAL POINT
RU2488129C1 (en) Method to measure resistance of insulation and to protect against short circuits to body in power circuits of diesel locomotives
RU2230332C2 (en) Apparatus measuring electric resistance of insulation
RU2289142C1 (en) Device for measuring isolation resistance
RU2348939C1 (en) Device for measuring electrical insulation resistance
RU2609277C1 (en) Method of monitoring insulation resistance of extensive dc networks
RU2310211C1 (en) Method for search of element with reduced insulation resistance in parallel electric network of direct control current
RU2260190C1 (en) Relaxation measuring device for parameters of cg-dipole
RU2028634C1 (en) Method of and device for insulation resistance measurement in alternating-current lines incorporating static converters
RU2647218C2 (en) Method for automatic control of insulation of the direct current power source relative to the housing and relative to each other and device for its implementation
JP2002228695A (en) Resistance measuring apparatus
RU2044324C1 (en) Power network insulation resistance measurement technique
RU2415445C1 (en) Method to measure resistance of insulation and protection against chassis faults in power circuits of diesel locomotives
JP3301627B2 (en) Apparatus and method for measuring insulation resistance of load equipment
SU1597775A1 (en) Apparatus for checking resistance of insulation of d.c.mains
SU1432407A1 (en) Probe for checking parameters of electric circuits
SU1597773A1 (en) Method of determining resistance of insulation of d.c.mains
RU57017U1 (en) DEVICE FOR MEASURING NETWORK CAPACITY
SU805202A1 (en) Device for inspection of dc circuit insulation resistance
SU995025A1 (en) Device for automatic checking of electric circuit insulation resistance
RU2690865C1 (en) Method of measuring electrical insulation resistance

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071221