RU2391679C1 - Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing - Google Patents

Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing Download PDF

Info

Publication number
RU2391679C1
RU2391679C1 RU2009103681/28A RU2009103681A RU2391679C1 RU 2391679 C1 RU2391679 C1 RU 2391679C1 RU 2009103681/28 A RU2009103681/28 A RU 2009103681/28A RU 2009103681 A RU2009103681 A RU 2009103681A RU 2391679 C1 RU2391679 C1 RU 2391679C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
current
circuit
case
source
Prior art date
Application number
RU2009103681/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Николаевич Ловушкин (RU)
Иван Николаевич Ловушкин
Владимир Алимович Дубенко (RU)
Владимир Алимович Дубенко
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
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 Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева" filed Critical Открытое акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнева"
Priority to RU2009103681/28A priority Critical patent/RU2391679C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2391679C1 publication Critical patent/RU2391679C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: absence of short circuit between direct current source circuits and the housing is determined first. For this purpose two measurements of housing current are taken between the common negative bus and the housing: with a limiting resistor connected in the circuit of the current measurement device, and then with addition of a control direct voltage source to the circuit. Presence of circuits of the controlled direct current sources which are short-circuited with the housing is determined from the current difference value. If there is no short circuit, two measurements of housing current are taken between the common negative bus and the housing with and without a control direct voltage source connected in the circuit. The equivalent resistance of insulation is calculated form the difference between the measured current values and the voltage value of the control source.
EFFECT: more reliable monitoring of resistance of insulation of circuits of galvanically connected direct current sources, broader functional capabilities due to possibility of monitoring in case of deliberate connection of the common negative bus with the housing.
3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к области автоматического контроля сопротивления изоляции цепей нерегулируемых и регулируемых источников постоянного тока, гальванически связанных, имеющих одну общую шину, например минусовую, шин, находящихся под напряжением или обесточенных.The invention relates to measuring equipment, in particular to the field of automatic control of insulation resistance of circuits of unregulated and regulated DC sources, galvanically coupled, having one common bus, for example negative, of buses that are energized or de-energized.

Известен способ определения сопротивления путей утечек тока на землю в электрических системах по а.с. 2010247. Этот способ применим, в частности, для определения путей утечек тока на землю полюсов гальванически связанных источников постоянного напряжения, соединенных последовательно (аккумуляторы). Поскольку каждый элемент аккумулятора имеет внутреннее сопротивление, то, шунтируя его, можно изменять напряжение на элементе и, зная напряжение на других, составить систему уравнений. При этом число элементов в системе может быть любым. Сопротивление шунта должно быть соизмеримо с величиной внутреннего сопротивления элемента.A known method for determining the resistance of current leakage paths to earth in electrical systems by as 2010247. This method is applicable, in particular, to determine the paths of current leakage to earth of poles of galvanically coupled DC voltage sources connected in series (batteries). Since each element of the battery has an internal resistance, by shunting it, you can change the voltage on the element and, knowing the voltage on others, make up a system of equations. Moreover, the number of elements in the system can be any. The resistance of the shunt should be commensurate with the value of the internal resistance of the element.

Недостатком этого способа контроля является большое энергопотребление в процессе контроля последовательно соединенных источников электрической энергии и неработоспособность способа контроля последовательно соединенных приемников, когда сопротивление пути утечки меньше или равно сопротивлению витка. Аппаратура объекта контроля (ОК) не допускает работу при циклическом изменении напряжения питания.The disadvantage of this control method is the large energy consumption in the process of monitoring series-connected sources of electrical energy and the inoperability of the method of monitoring series-connected receivers when the leakage path resistance is less than or equal to the resistance of the coil. The equipment of the control object (OK) does not allow operation during cyclic changes in the supply voltage.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ контроля сопротивления изоляции шин источников постоянного тока а. с. 309320, заключающийся в том, что перед каждым подключением контролируемой шины к чувствительному элементу ее замыкают на корпус через сопротивление, эквивалентное сопротивлению чувствительного элемента, это исключает влияние емкостного тока от конденсаторов.Closest to the technical nature of the proposed method is a method of controlling the insulation resistance of busbars of DC sources a. from. 309320, which consists in the fact that before each connection of the monitored bus to the sensitive element, it is shorted to the housing through a resistance equivalent to the resistance of the sensitive element, this eliminates the influence of capacitive current from capacitors.

Недостатком этого способа контроля является невозможность работы устройства при преднамеренной связи общей шины источников с корпусом.The disadvantage of this control method is the inability to operate the device with intentional communication of the common source bus with the chassis.

Задачей предлагаемого способа является повышение достоверности контроля сопротивления изоляции на корпус цепей нерегулируемых и регулируемых источников постоянного тока, гальванически связанных, имеющих одну общую шину, например минусовую; шины могут быть под напряжением и обесточенными, и в случае преднамеренной связи общей минусовой шины с корпусом (расширение функциональных возможностей).The objective of the proposed method is to increase the reliability of monitoring the insulation resistance on the body of the circuits of unregulated and regulated sources of direct current, galvanically connected, having one common bus, for example minus; the tires can be energized and de-energized, and in the case of a deliberate connection of the common negative bus with the chassis (expansion of functionality).

Эта задача достигается тем, что вначале определяют отсутствие короткого замыкания цепей источников постоянного тока на корпус, для чего выполняют два измерения корпусного тока между общей минусовой шиной и корпусом вначале с включением в цепь измерителя тока ограничивающего резистора, а затем с добавлением в цепь еще контрольного источника постоянного напряжения, вычисляют разницу двух измеренных токов и по величине этой разнице судят о наличии короткозамкнутых конкретных цепей контролируемых источников постоянного тока с корпусом, а при отсутствии короткого замыкания производят два измерения корпусного тока между общей, минусовой шиной и корпусом с включением в цепь измерителя тока контрольного источника постоянного напряжения и без него и вычисляют эквивалентное сопротивление изоляции по разнице измеренных токов и величине напряжения контрольного источника.This task is achieved by first determining the absence of a short circuit of the DC source circuits to the case, for which two measurements of the case current between the common negative bus and the case are performed, first with the inclusion of a limiting resistor in the current meter circuit, and then with the addition of a control source DC voltage, calculate the difference between the two measured currents and the magnitude of this difference is judged on the presence of short-circuited specific circuits of controlled DC sources with a housing, and in the absence of a short circuit, two measurements of the case current between the common, negative bus and the case are made with and without the inclusion of a control DC voltage source in the current meter circuit and the equivalent insulation resistance is calculated from the difference in the measured currents and the voltage value of the control source.

Контроль сопротивления изоляции шин источников по предлагаемому способу выполняется следующим образом.Monitoring the insulation resistance of the source bus according to the proposed method is as follows.

Упрощенная электрическая схема гальванически связанных нерегулируемых источников объекта контроля приведена на фиг.1. V1, V2, V3, V4 - источники напряжения с общей минусовой шиной; V3, V4 - первичные источники питания объекта контроля ОК (блоки В1 и В2 соответственно), V1, V2- источники блока питания (С) ОК, блоки А1 и А2 блоки нагрузок (аппаратура) соответствующих источников, Rл - сопротивление линии, Rш - сопротивление шунта. Общая минусовая шина соединена с корпусом перемычкой mc вне блоков ОК.A simplified electrical circuit of galvanically coupled unregulated sources of the object of control is shown in figure 1. V1, V2, V3, V4 - voltage sources with a common negative bus; V3, V4 - primary power supplies of the control object OK (blocks B1 and B2, respectively), V1, V2 - power supply sources (C) OK, blocks A1 and A2 load blocks (equipment) of the corresponding sources, Rл - line resistance, Rш - resistance shunt. The common negative bus is connected to the housing by a jumper mc outside the OK blocks.

Упрощенная электрическая схема варианта устройства, обеспечивающего контроль по предлагаемому способу, приведена на фиг.2. Устройство входит в состав контрольно-проверочной аппаратуры (КПА) (на базе аппаратно-программных средств) и управляется программным модулем (ПМ) по определенному алгоритму. Устройство содержит (фиг.2): К1-К3 - реле, управляемое модулем выдачи команд КПА (модуль выдает команды по алгоритму ПМ); Ш - общая минусовая шина источников постоянного тока объекта контроля (ОК); К - корпус; ИП1 - измеритель тока в КПА; Vk - контрольный источник постоянного тока, Rогр - ограничивающий резистор, R - вспомогательный резистор для исключения разрыва цепи общий минус- корпус.A simplified electrical diagram of a variant of the device that provides control by the proposed method is shown in figure 2. The device is part of the test equipment (KPA) (based on hardware and software) and is controlled by a software module (PM) according to a specific algorithm. The device contains (FIG. 2): K1-K3 - a relay controlled by the KPA command issuing module (the module issues commands using the PM algorithm); Ш - common negative busbar of direct current sources of the control object (OK); K - housing; IP1 - current meter in KPA; Vk is a control DC source, Rogr is a limiting resistor, R is an auxiliary resistor to prevent a circuit break in the common negative housing.

Устройство контроля корпуса подключается на время электрических испытаний ОК в разрыв между перемычкой заземления и корпусом согласно фиг.3.The control device of the housing is connected during the electrical tests OK in the gap between the grounding jumper and the housing according to Fig.3.

Измерение всех напряжений источников ОК осуществляется измерительными модулями КПА. Устройство управляется программным модулем (ПМ), при этом автоматически исполняются последовательно повторяющиеся циклы контроля.Measurement of all voltage sources OK is carried out by measuring modules KPA. The device is controlled by a software module (PM), while sequentially repeating control cycles are automatically executed.

Работа устройстваDevice operation

1. При выдачи команды на начало контроля шин источников ОК программный модуль формирует запрос напряжений источников ОК и на первое значение корпусного тока (Iк1) между минусовой шиной и корпусом с подключенным Rогр.1. When a command is issued to start monitoring the OK source buses, the software module generates a request for the voltage of the OK sources and the first value of the package current (Iк1) between the negative bus and the case with connected RGR.

2. После запроса тока Iк1 выдается команда ТКУ2, по которой срабатывают реле К2 и К3 и в цепь измерителя тока подключается контрольный источник Vк. Через t1 (0.25 с) выполняется второе измерение корпусного тока(Iк2). После запроса тока Iк2 программный модуль вычисляет разность двух токов Δ1=Iк1-Iк2.2. After a request for current Ik1, a command TKU2 is issued, by which relays K2 and K3 are activated and a control source Vk is connected to the current meter circuit. After t1 (0.25 s), a second measurement of the case current (Iк2) is performed. After requesting the current Ik2, the software module calculates the difference of the two currents Δ1 = Ik1-Ik2.

Время t1, пределы измеренных значений токов и вычисленного значения сопротивления изоляции для принятия соответствующих решений по алгоритму окончательно устанавливаются по результатам работы с объектом контроля.Time t1, the limits of the measured values of currents and the calculated value of the insulation resistance for making appropriate decisions according to the algorithm are finally set according to the results of work with the control object.

3. Программный модуль выполняет анализ Δ1 (для случая Rогр=1 кОм, Vк=1 B):3. The software module performs an analysis of Δ1 (for the case of Rogr = 1 kΩ, Vк = 1 B):

- при Δ1=0 mА (Iк1=Iк2=0) цепей источников ОК, связанных с корпусом, нет, ПМ формирует параметр «система контроля корпуса» (СКК) СКК=1 (Норма),- at Δ1 = 0 mА (Iк1 = Iк2 = 0) there are no OK source circuits associated with the case, PM generates the parameter "case control system" (CCM) SCC = 1 (Norm),

- при Δ1=1mA (Iк2=Vк/Rогр mA) - короткое замыкание на корпус общей минусовой шины, ПМ формирует параметр СКК=2;- when Δ1 = 1mA (Ik2 = Vk / Rogr mA) - a short circuit to the common negative bus housing, the PM generates the parameter SKK = 2;

- при Δ1=1mA (Iк1=V1/Rогр mA) - короткое замыкание на корпус плюсовой шины источника V1, ПМ формирует параметр СКК=3;- at Δ1 = 1mA (Ik1 = V1 / RGR mA) - a short circuit to the case of the positive bus of the source V1, the PM forms the parameter SKK = 3;

- при Δ1=1mA (Iк1=V2/Rогр mA) - короткое замыкание на корпус плюсовой шины источника V2, ПМ формирует параметр СКК=4;- when Δ1 = 1mA (Ik1 = V2 / Rogr mA) - a short circuit to the case of the positive bus of the source V2, the PM forms the parameter SKK = 4;

- при Δ1=1mA (Iк1=V3/Rогр mA) - короткое замыкание на корпус плюсовой шины источника V3, ПМ формирует параметр СКК=5;- when Δ1 = 1mA (Ik1 = V3 / Rogr mA) - a short circuit to the case of the positive bus of the source V3, the PM forms the parameter SKK = 5;

- при Δ1=1mA (Iк1=V4/Rогр mA) - короткое замыкание на корпус плюсовой шины источника V4, ПМ формирует параметр СКК=6;- at Δ1 = 1mA (Ik1 = V4 / Rogr mA) - a short circuit to the case of the positive bus of the source V4, the PM forms the parameter SKK = 6;

- при Δ1=1mA (Iк1=V/Rогр mA) - короткое замыкание на корпус участка плюсовой цепи какого-либо источника, ПМ формирует параметр СКК=9;- when Δ1 = 1mA (Ik1 = V / Rogr mA) - a short circuit to the case body of the plus circuit of any source, the PM generates the parameter SKK = 9;

- при Δ1<1 mA короткозамкнутых цепей источников ОК на корпус нет, программный модуль реализует алгоритм по вычислению Rэ по п.4.- when Δ1 <1 mA there are no short-circuited circuits of OK sources on the case, the software module implements the algorithm for calculating Re according to claim 4.

4. При отсутствии короткого замыкания по п.3 выдается команда ТКУ1, исключается из цепи измерителя Rогр и выполняется первое измерение корпусного тока Iк3, после запроса ПМ тока Iк3 выдается команда ТКС2, исключается из цепи измерителя Vк и выполняется второе измерение корпусного тока Iк4, после запроса тока Iк4, ПМ вычисляет разницу токов Δ2=Iк4-Iк3, эквивалентное сопротивление R3 по разности токов и напряжению Vк

Figure 00000001
.4. In the absence of a short circuit according to claim 3, the TKU1 command is issued, it is excluded from the Rogr meter circuit and the first measurement of the housing current Ik3 is performed, after the PM current request Ik3, the TKS2 command is issued, it is excluded from the Vk meter circuit and the second measurement of the housing current Ik4 is performed, after request current Ik4, PM calculates the current difference Δ2 = Ik4-Ik3, the equivalent resistance R3 by the difference of currents and voltage Vk
Figure 00000001
.

5. Программный модуль выполняет анализ Rэ.5. The software module performs a Re analysis.

- Если сопротивление Rэ>Rдоп (допустимая величина сопротивления изоляции, заданная на электрические испытания ОК), ПМ формирует параметр СКК=1.- If the resistance Re> Rdop (permissible value of the insulation resistance specified for the electrical tests OK), the PM forms the parameter SKK = 1.

- Если сопротивление Rэ<Rдоп, программный модуль выполняет анализ Iк4.- If the resistance Re <Rdop, the software module analyzes Ik4.

- Если Iк4=0 (выражение Iк4-Iк3 берется по абсолютной величине), значение Rэ при этом равно сопротивлению изоляции общей минусовой шины. ПМ формирует параметр СКК=7.- If Ik4 = 0 (the expression Ik4-Ik3 is taken in absolute value), the value of Re is equal to the insulation resistance of the common negative bus. PM forms the parameter CCM = 7.

- Если Iк4≠0, ПМ формирует параметр СКК=8, на корпусе цепи источников.- If Ik4 ≠ 0, the PM forms the parameter SKK = 8, on the body of the source circuit.

6. После формирования каждого параметра СКК программный модуль формирует кадр 1, выдает команду ТКС1 и начинает новый цикл контроля с п.16. After the formation of each parameter of the CCM, the software module generates frame 1, issues a command TCS1 and starts a new control cycle from step 1

Параметр СКК находится на постоянном контроле в КПА.The CCM parameter is constantly monitored in the CPA.

Прекращение контроля производится по команде, вызывающей остановку работы программного модуля.The termination of control is performed by a command that causes the program module to stop working.

Поиск цепей плюсовой шины источника ОК, связанных с корпусом по п.5, следует начинать с того источника, напряжение которого равно произведению эквивалентного сопротивления изоляции по п.5 и корпусного тока Iк4≠0 по п.4 (если исходить из предположения, что наиболее вероятной связью с корпусом может быть только связь одной шины источников).The search for the circuits of the positive bus of the OK source associated with the housing according to claim 5 should begin with the source whose voltage is equal to the product of the equivalent insulation resistance according to claim 5 and the case current Ik4 ≠ 0 according to claim 4 (assuming that the most the only possible connection with the chassis is the connection of one source bus).

Предложенное техническое решение дает при использовании положительный эффект, заключающийся в повышении достоверности контроля, расширении функциональных возможностей.The proposed technical solution gives a positive effect when used, which consists in increasing the reliability of control, expanding functionality.

Предлагаемый способ может быть использован в контрольно-проверочной аппаратуре (аппаратно-программных комплексах) для работ со сложными объектами контроля и в «интеллектуальных» средствах измерения сопротивления изоляции источников других устройств.The proposed method can be used in test equipment (hardware and software systems) for working with complex objects of control and in "intelligent" means of measuring the insulation resistance of sources of other devices.

На предприятии вышеуказанный способ отработан и заложен в техническую документацию КПА по испытаниям объектов контроля.At the enterprise, the above method has been worked out and laid down in the technical documentation of the CPA for testing the objects of control.

Claims (1)

Способ автоматического контроля сопротивления изоляции цепей гальванически связанных источников постоянного тока путем измерения корпусного тока и допускового контроля вычисленного эквивалентного сопротивления изоляции с помощью программного модуля с выдачей информации, отличающийся тем, что вначале определяют отсутствие короткого замыкания цепей источников постоянного тока на корпус, для чего выполняют два измерения корпусного тока между общей минусовой шиной и корпусом вначале с включением в цепь измерителя тока ограничивающего резистора, а затем с добавлением в цепь еще контрольного источника постоянного напряжения вычисляют разницу двух измеренных токов и по величине этой разницы судят о наличии короткозамкнутых конкретных цепей контролируемых источников постоянного тока с корпусом, а при отсутствии короткого замыкания производят два измерения корпусного тока между общей минусовой шиной и корпусом с включением в цепь измерителя тока контрольного источника постоянного напряжения и без него и вычисляют эквивалентное сопротивление изоляции по разнице измеренных токов и величине напряжения контрольного источника. A method for automatically controlling the insulation resistance of circuits of galvanically coupled DC sources by measuring the case current and tolerance control of the calculated equivalent insulation resistance using a software module with information output, characterized in that first they determine the absence of a short circuit of the DC source circuits to the case, for which two measurements of the case current between the common negative bus and the case at first with the inclusion in the circuit of the current meter limiting of the resistor, and then with the addition of a control DC voltage source into the circuit, the difference between the two measured currents is calculated and the value of this difference is judged on the presence of short-circuited specific circuits of controlled DC sources with a case, and in the absence of a short circuit, two measurements of the case current between the common negative bus and housing with the inclusion in the circuit of the current meter control source of constant voltage and without it, and calculate the equivalent insulation resistance by the difference and Merenii current value and the reference voltage source.
RU2009103681/28A 2009-02-04 2009-02-04 Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing RU2391679C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009103681/28A RU2391679C1 (en) 2009-02-04 2009-02-04 Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009103681/28A RU2391679C1 (en) 2009-02-04 2009-02-04 Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2391679C1 true RU2391679C1 (en) 2010-06-10

Family

ID=42681661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009103681/28A RU2391679C1 (en) 2009-02-04 2009-02-04 Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2391679C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647218C2 (en) * 2016-05-18 2018-03-14 Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" 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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2647218C2 (en) * 2016-05-18 2018-03-14 Акционерное общество "Научно-производственный центр "Полюс" 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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102778641B (en) The abnormal detector of solar panel
JP6268617B2 (en) Cascade type multi-level converter self-test system and self-test method therefor
CN101710159B (en) Novel direct-current converter valve test unit
CN104483628B (en) Device and method for detecting health state of battery pack of electric vehicle
US20130088252A1 (en) Method for diagnosis of contacts of a photovoltaic system and apparatus
EP3301777A1 (en) Stability inspecting method for tying inverter to grid, and inverter
CN103454580B (en) A kind of circuit-breaker switching on-off coil characteristics proving installation
US10197608B2 (en) Apparatus for determining insulation resistance at a PV generator, and photovoltaic installation
CN105676117A (en) Relay fault detection circuit and detection method thereof
CN104578234A (en) Method and system for controlling charging of an energy storage device
US9694686B2 (en) Multifunctional monitoring of electrical systems
KR20150052139A (en) Device for detecting and measuring an insulation fault
US10509068B2 (en) Test device for a photovoltaic system having solar cell string
CN109936116B (en) Differential protection test method, device and electrical unit comprising such a device
CN104483567A (en) 500kV line relay protection device detection method and system
EP2466320A2 (en) Measuring the electrical insulation resistance of a DC voltage source
EP2936186A2 (en) Multi-phase power meter configured for monitoring generator battery voltage
EP1632782A1 (en) Method and apparatus for battery monitoring
CN109752664A (en) A kind of charging detects the method and application of battery core internal resistance in battery pack
CN104035039A (en) Device and method for rapidly estimating storage battery capacity
RU2391679C1 (en) Method for automatic monitoring of resistance of insulation of buses of direct current sources from housing
CN105067998A (en) Voltage and current fluctuation detector
CN203250010U (en) Detection equipment of UPS device battery state
CN110857953A (en) Tester and method for measuring resistance of conductor connection point in power-on circuit
RU2612325C1 (en) Method of relay protection for power facilities

Legal Events

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

Effective date: 20160205