SU1149184A1

SU1149184A1 - Device for measuring electric network insulation resistance

Info

Publication number: SU1149184A1
Application number: SU833596258A
Authority: SU
Inventors: Леонид Наумович Карпиловский; Владимир Александрович Косенков; Сергей Александрович Мартынов; Владимир Захарович Васютин
Original assignee: Предприятие П/Я В-2156
Priority date: 1983-05-24
Filing date: 1983-05-24
Publication date: 1985-04-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, содержащее генератор импульсов , опорный резистор, первый вывод которого, соединен с корпусом (землей ) , второй вывод соединен с первым выходом генератора импульсов и с первым входом блока фиксации мгновенных значений, второй выход генератора импульсов через конденсатор соединен с входным зажимом устройства и с входом разв зывающего блока, выходы блока фиксации мгновенных значений соединены с соответствующими входами вычислител , выход которого через аналоговый ключ соединен с входом индикатора, блок управлени , первый выход которого соединен с управл емым входом аналогового ключа, второй выход - с вторым входом генератора импульсов, третий выход - с четвертым входом блока фиксации мгновенных значений, четвертый вькод - с первым входом генератора импульсов, блок формировани пауз, первый выход которого соединен с вторьм входом блока управлени ,отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введен блок определени и временной модул ции экстре , мума, первый выход которого соединен I с четвертым входом блока управлени , второй выход - с первым входом блока формировани пауз и с вторым входом блока фиксации мгновенных значений , третий выход - с вторым входом блока формировани пауз, с третьим входом блока фиксации мгновенных значений и с третьим входом блока управлени , первый вход которого соединен с вторым выходом блока формировани пауз, выход разв зывающего блока соединен с п тым входом блока фиксации мгновенных значе (Л ний и с вторым входом блока определени и временной модул ции экстремума , первый вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов . 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок опре4ib делени и временной модул ции экстреЮ мума содержит элемент задержки, диф ференциальный элемент сравнени , 00 инвертор напр жени , два пороговых элемента, два элемента И, кольцевой счетчик, причем вход элемента задержки и первый вход дифференциального элемента сравнени объединены и подключены к второму входу блока определени и временной модул ции i экстремума, выход элемента задержки соединен с вторым входом дифференциального элемента сравнени , выход которого соединен с входами инвертора напр жени и первого порогового элемента, выход которого1. A DEVICE FOR MEASURING THE RESISTANCE OF ELECTRIC NETWORK INSULATION, containing a pulse generator, a reference resistor, the first terminal of which is connected to the housing (ground), the second terminal is connected to the first output of the pulse generator and to the first input of the block of instantaneous values, the second output of the pulse generator through the capacitor is connected to the input terminal of the device and to the input of the isolating unit, the outputs of the block of fixation of instantaneous values are connected to the corresponding inputs of the calculator, the output of which is through the analog The new key is connected to the indicator input, the control unit, the first output of which is connected to the control input of the analog key, the second output - to the second input of the pulse generator, the third output - to the fourth input of the instantaneous value fixing unit, the fourth code to the first input of the pulse generator, a pause-forming unit, the first output of which is connected to the second input of the control unit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a determination and temporal modulation unit of the extrema, the first output to Secondly, I is connected to the fourth input of the control unit, the second output is connected to the first input of the pause forming unit and the second input of the fixing unit of instantaneous values, the third output to the second input of the pause forming unit, to the third input of the fixing unit of instantaneous values and to the third input of the control unit , the first input of which is connected to the second output of the pause-forming unit, the output of the isolation unit is connected to the fifth input of the block of fixation of instantaneous values (L and to the second input of the determination and time modulation unit a first input coupled to the first output of the pulse generator. 2. The device according to claim 1, characterized in that the block for determining the division and time modulation of the extremum contains a delay element, a differential reference element, 00 voltage inverter, two threshold elements, two AND elements, a ring counter, and the input of the delay element and the first input of the differential comparison element is combined and connected to the second input of the definition and time modulation unit i of the extremum, the output of the delay element is connected to the second input of the differential comparison element, the output of which is connected to input rows inverter voltage and the first threshold element whose output

Description

соединен с первым входом первого элемента И, выход инвертора напр жени через второй пороговый элемент, соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом кольцевого счетчика, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым выходом блокаconnected to the first input of the first element I, the output of the voltage inverter through the second threshold element connected to the first input of the second element I, the second input of which is connected to the first output of the ring counter, the second output of which is connected to the second input of the first element I and to the first output of the unit

определени и временной модул ции экстремумар а вход соединен с первым входом блока определени и временной модул ции экстремума, выход второго и первого элементов И соединены соответственно с вторьм и третьим выходами блока определе- ни и временной модул ции экстремума .the definition and time modulation of the extremara and the input is connected to the first input of the definition block and the time modulation of the extremum, the output of the second and first elements of And are connected respectively to the second and third outputs of the definition block and the time modulation of the extremum.

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл измерени сопротивлени изол ции сетей посто нного тока.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to measure the insulation resistance of a DC network.

Известно устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей, содержащее блок формировани пауз, выход которого через последовательно соединенные генератор импульсов , опорный резистор и конденсатор подключен к входному зажиму и к входу разв зывающего блока, выход последнего св зан с входом блока определени экстремума и с первьда входом вычислител , второй и третий входы которого подключены к соответствующим выходам опорного резистора, а четвертый вход вычислител соединен с вторю входом генератора импульсов , причем первый и второй выходы вычислител череэ аналоговый ключ соедикекш с индикатором, а выход блока ойределени экстремума через блок формировани пауз подключен к второму входу генератора импульсов tOНедостатком устройства вл етс сравнительно невысока точность определени момента наступлени экстремума напр жени измерительного сигнала на импедансе изол ции, особенно в случае малой крутизны измерительного напр жени во времени, когда порог:-срабатывани по амплитуде (зона нечувствительности) блока определени экстремума соответствует довольно широкой по времени зоне, лежащей вокруг экстремума, что снижает точность определени истинной точки экстремума во времени и вeдef к увеличению погрешности измерени .A device for measuring the insulation resistance of electrical networks is known, comprising a pause-forming unit, the output of which is connected to the input terminal and connected to the input of the isolating unit through a series-connected pulse generator, a reference resistor and a capacitor of the extremum unit. the input of the calculator, the second and third inputs of which are connected to the corresponding outputs of the reference resistor, and the fourth input of the calculator is connected to the second input of the pulse generator, with than the first and second outputs of the calculator through an analog switch with an indicator, and the output of the extremum detection unit through the pause unit is connected to the second input of the pulse generator tO The device’s disadvantage is the relatively low accuracy of determining the time of the extremum of the measuring signal voltage on the insulation impedance, especially the case of a small steepness of the measuring voltage in time, when the threshold: - operation in amplitude (dead zone) of the extremum determination unit with It corresponds to a rather wide time zone lying around the extremum, which reduces the accuracy of determining the true extremum point in time and leads to an increase in measurement error.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устрой ство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей, содержащее генератор импульсов, опорный резистор, первый вывод которого соединен с корпусом (землей), второй вывод соединен с первым выходом генератора импульсов и с первым входом блока фиксации мгновенных значений, второй выход генератора импульсов через конденсатор соединен с входнь М зажимом устройства и входом разв зывающего блока, выходы блока фиксации мгновенных значений соединены с вычислителем, аналоговым ключом и индикатором, блок управлени , первый выход которого соединен с управл емым входом аналогового ключа, второй выход - с вторым входом генератора импульсов, третий выход с четвертым входом блока фиксации мгновенных значений, блок формировани пауз, первый выход которого соединен с вторым входо1-1 блока управлени , блок синхронизации дифференцирующий блок, блок стробировани , выход разв зывающего блока через блок компенсации сетевого напр жени соединен с входом дифференцирующего блока и с вторым входом блока фиксации мгновенных значений, третий вход которого соединен с выходом дифференцирующего блока, вьгход блока синхронизации соединен с третьим входом блока управлени и через блок стробировани - с первым входом блока управлени 2.The closest technical solution to the invention is a device for measuring the insulation resistance of electrical networks, comprising a pulse generator, a reference resistor, the first terminal of which is connected to the housing (ground), the second terminal is connected to the first output of the pulse generator the second output of the pulse generator through a capacitor is connected to the input terminal of the device and the input of the isolating unit, the outputs of the block of fixation of instantaneous values are connected to the calculator an analog key and an indicator, a control unit, the first output of which is connected to the control input of the analog key, the second output - to the second input of the pulse generator, the third output to the fourth input of the instantaneous value fixing unit, the pause unit, the first output of which is connected to the second input1-1 of the control unit, the synchronization unit, the differentiating unit, the gating unit, the output of the isolating unit is connected to the input of the differentiating unit through the network voltage compensation unit and to the second input of the fixing unit tion instantaneous values, a third input coupled to an output of the differentiating block vghod synchronization unit connected to the third input of the control unit and via the gating unit - the first input of the control unit 2.

Недостатком известного устройства вл етс сравнительно невысока точность измерени обусловленна тем, что дл определени величины сопротивлени изол ции контролируемой сети необходимо проводить дифференцирование оперативного сигнала причем в задаваемые априорно моменты времени. Так как в широком диапазоне изменени величин емкостей сети, шунтирующих сопротивление изол ции сети, и самих величин сопротивлени .изол ции крутизна нарастани напр жени оперативного сигнала измен етс в широких предел то обеспечить высокую точность резу тата дифференцировани во всем диапазоне изменени указанных величин весьма затруднительно, особенно в т случа х, когда при болыпих емкост х сети эта крутизна мала. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени . Указанна цель достигаетс тем, что в устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрически сетей, содержащее генератор импульсов , опорный резистор, первый вывод которого соединен с корпусом (земле второй вывод соединен с первьм выходом генератора импульсов и с перв входом блока фиксации мгновенных значений, второй выход генератора импульсов через конденсатор соединен с входным зажимом устройства и с входом разв зывающего блока, вы ходы блока фиксации мгновенных значений соединены с соответствующими входами вычислител , выход которого через аналоговый ключ соединен с вх дом индикатора, блок управлени , первый выход которого соединен с уп равл емым входом аналогового ключа, второй выход - с вторым входом генератора импульсов, третий выход четвертым входом блока фиксации мгновенных значений, четвертый выхо с первым входом генератора импульсов , блок формировани пауз, первый выход которого соединен с вторьв г входом блока управлени , введен бло определени и временной модул ции экстремума, первый выход которого соединен с четвертью входом блока управлени , второй выход - с первым входом блока формировани пауз и с вторым входом блока фиксации мгновенных значений, третий выход - с вторым входом блока формировани пауз, с третьим входом блока фиксации мгновенных значений и с третьим входом блока управлени , первый, 44 вход которого соединен с вторым выходом блока формировани пауз, выход разв зывающего блока соединен с п тым входом блока фиксации мгновенных значений не вторым входом блока определени и временной модул ции экстремума, первый вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов. Кроме того, блок определени и временной модул ции экстремума содержит элемент задержки, дифференциальный элемент сравнени , инвертор напр жени , два пороговых элемента, два элемента И, кольцевой счетчик, причем вход элемента задерж ки и первый вход дифференциального элемента сравнени объединены и подключены к второму входу блока определени и временной модул ции экстремума, выход элемента задержки соединен с вторым входом дифференциального элемента сравнени , выход которого соединен с входами инвертора напр жени и первого порогового элемента, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход инвертора напр жени через второй пороговый элемент соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом кольцевого счетчика , второй выход которого соединен с вторым, входом первого элемента И и с первым выходом блока определени и временной модул ции экстремума, а вход соединен с первым входом блока определени и временной модул ции экстремума, выход второго и первого элементов И соединены соответственно с вторым и третьим выходами блока определени и временной модул ции экстремума. На чертеже представлена функциональна схема устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, опорный резистор 2 (датчик оперативного тока), конденсатор 3, аналоговый ключ 4, индикатор 5, вычислитель 6, блок 7 формировани пауз, блок 8 определени и временной модул ции экстремума, блок 9 управлени , блок 10 фиксации мгновенных значений, разв зьшйюпщй блок 11, входной зажим 12. Первый выход генератора 1 импульсов через опорный резистор 2 соединен с корпусом (землей) и непосредственно с первым входом-блока 10 фиксации мгновенных значений и с пе вым входом блока 8 определени и вре,менной модул ции экстреьгума. Второй выход -генератора 1 импульсов через конденсатор 3 соединен с вход йьм зажимом 12 и входом разв зывающего блока 11, выход которого соеди нен с п тьт входом блока 10 фиксации мгновенных значений и вторым входом блока 8 определени и временной модул ции экстремзта. Первый и второй выходы блока ТО фиксации мгновенных значений соединены соответственно с первым и BTopbw входами вычислител 6, щйсод которого че ре5. аналоговый ключ 4 соединен с входом индикатора 5. ПерВ выход блока 8 определени и временной модул ции экстремума . соединен с четвертьм входом блока 9 управлени , второй выход блока 8 определени и временной модул ции экстремума соединен с первым входом блока 7 формировани пауз, и с вторым входом блока 10 шксации мгновенных значений, а третий выкод блока 8 определени и временной модул ции экстремума соединен с вторы входом блока 7 формировани пауз, третьим входом блока 10 фиксации мгновеиньш значений и третьим входом блока 9 управлени . Первый выход блока 7 формировани пауз соединен с вторым входом блока 9 управлени , а второй №1ход блока.7 формировани пауз соединен с первь входом блока 9 управлени Первый выход блока 9 управлени соединен с управл емым входом аналогового ключа 4, второй выкод блока 9 управлени соединен с вторьм управл емь&1 входом генератора 1 импульсов , а третий выход блока 9 управлени соединен с четвертым входо блока to фиксации мгновенных значений . Четверть выход блока 9 управлени соединен с первым управл еNffiM входом Генератора t ю пульсов. При необходимости на выходе раз в зыванмцего блока 11 и перед первыми входами блока 10 фиксации мгновенных значений и блока 8 определени и временной модул ции экстремума могут быть введены эмиттерные повторители с высоким входным сопро тивлением (не показаны). Блок 8 определени и временной модул ции экстремума содержит элемент 13 задержки, дифференциальный элемент 14 сравнени , инвертор 15 напр жени пороговые элементы 16 и 17, элементы И 18 и 19, кольцевой счетчик 20, причем вход элемента 13 задержки и первый вход дифференциального элемента 14 сравнени объединены и подключены к второму входу блока 8 определени и временной модул ции экстремума. Выход элемента 13 задержки соединен с вторым входом дифференциального элемента 14 сравнени , выход которого соединен с входами инвертора 15 напр жени и порогового элемента 16, выход которого соединен с первьм входом элемента И 1 В. Вькод инвертора 15 напр жени через пороговый элемент t7 соединен с первым входом элемента.И 19, второй вход которого соединен с первым выходом кольцевого счетчика 20, второй выход которого соединен с вторым входом элемента И 18 и с первым выходом всего блока 8 определени и временной модул ции экстремума, второй вькод которого соединен с выходом элемента И 19, а третий выход с выходом элемента И 18. Блок 10 фиксации мгновенных значейий содержит аналоговые ключи 2124 , аналоговые запоминающие элементы 25-28, сумматоры 29 и 30, причем первый вход блока 10 фиксации мгновенных значений соединен с информационньми входами аналоговых ключей 2t и 22, выходы которых через аналоговые запоминающие элементы 25 и 26 соответственно соединены е первым и вторьм входами сумматора 29, выход которогосоединен с первым выходом всего блока 10 фиксации мгновенных значений. П тый вход блока 10 фиксации мгновенных значений соединен с информационньми входами аналоговых ключей 23 и 24, выходы которых через аналоговые запоминающие элементы 27 и 28 соответственно соединены с первым и вторым входами сумматора 30, выход которого соединен с вторым выходом блока 10 фиксации мгновенных значений. Второй вход блока 10 фиксации мгновенных значений Соединен с управл емыми входами аналоговых ключей 22 и 24, третий вход - с уп7 равл емыми входами аналоговых ключе 21 и 23, а четвертый вход - с входами стирани аналоговых запоминающих элементов. 25-28. Блок 7 формировани пауз содержи одновибратор 31 элементы ИЛИ 32 и 3 резистор 34, конденсатор 35, ключ (кнопку) 36 и клемму 37, к которой подведено напр жение посто нного тока (напр жение питани ). Входы элемента ИЛИ 33 вл ютс первым и вторым входами всего блока 7 формировани пауз, выход же элемента Л1Ш 33 соединен с вторым выходом блока формировани пауз непосредственно и через одновибратор 31 с первым входом элемента ИЛИ 32, второй вход которого через последовательно соединенные резистор 34, конденсатор 35 и ключ (кнопку) 36 соединен с клеммой 37. Выход элемента 32 вл етс первым выходом всего блока 7 формировани пауз. Блок 9 управлени содержит элементы 38-40 задержки и элемент И 41 Первьлй вход блока 9 управлени через элемент 40 задержки соединен с четвертым выходом всего блока 9 управлени , второй вход блока 9 управлени соединен с первым входом элемента И 41 непосредственно и через элемент задержки 39 - с вторы выходом блока 9 управлени . Третий вход блока 9 управлени через элемент 38 задержки соединен с первм ; выходом блока 9 управлени . Четвертый вход блока 9 управлени еоеди- нен с вторым входом элемента И 41, выход которого вл етс третьим выходом блока 9 управлени . Генератор 1 импульсов содержит источник 42 напр жени посто нного тока, аналоговый ключ 43 и статический триггер 44, причем один вывод источника 42 напр жени посто н ного тока соединен с первым выходом генератора 1 импульсов, а второ вывод источника 42 напр жени посто нного тока через аналоговый ключ 43 - с вторым выходом генератора 1 импульсов. Управл емый вход аналогового клю ча 43 соединен с выходом статическо го триггера 44, входы которого вл ютс соответственно первым и вторым управл емыми входами генератора 1 импульсов. Устройство работает следуюпцм образом. 4 В-блоке 7 формировани пауз замыкают ключ 36. Перепад напр жени че-; рез конденсатор 35, резистор 34, элемент ИЛИ 32 поступает на второй вход блока 9 управлени , в котором через элемент 39 задержки он поступает на второй.выход блока 9 управлени , откуда указанный перепад напр жени поступает на второй управл емый вход генератора 1. импульсов. Этот перепад напр жени переводит триггер 44 в положение 1, что вызывает замыкание аналогового ключа 43 В результате через конденсатор 3, входной зажим 12 и опорный резистор 2 в исследуемую сеть поступает единичный скачок напр жени , образующий передний фронт оперативного сигнала {импульса). В св зи с тем, что импеданс изол ции исследуемой сети носит резис- тивно-емкрстной характер, то реакци исследуемой сети на единичный скачок посто нного напр жени (на входном зажиме 12) имеет вид апериодического процесса с экстремумом . В момент достижени экстремума оперативного напр жени на импедансе изол ции полный,ток оперативного (измерительного) сигнала носит чисто активный характер (емкостна составл юща оперативного сигнала равна нулю). Момент наступлени экстремума определ етс с помощью блока 8 о определени и временной модул ции экстремума. Сигнал о достижении зоны экстремума напр жением оперативного сигнала на импенансе изол ции может поступить на выход блока 8 определени и временной модул ции экстремума дважды: вначале как опережающий (обусловленный реально существующим порогом чувствительности порогового элемента) по времени сигнал одной пол рности (обусловленн тем, что сигнал, поступакнций непосредственно на первый вход дифференциального элемента 14 сравнени до достижени экстремума в один и тот же момент времени больше по абсог лютной величине, чем сигнал, поступающий на второй вход этого элемента ) и затем как запаздывающий по времени (по сравнению со временем наступлени истинного экстремума) сигнал другой пол рности. Смена пол рности обусловлена тем, что в этом случае сигнал, непосредственно поступающий на первый вход дифференциального элемента 14 сравнени , в тот же самый момент времени по абсолютной вегшчине уже меньше, чем С11гнал, поступающий через элемент 1 задержки на второй вход дифференциального элемента 14 сравнени . По этому в блоке 8 определени и временной модул ции экстремума в зависимости от того, производитс измерение при подаче в сеть нечетного или четного (счита от первого) импульса , выбираетс поочередно сигна о наступлении экстремума одной (опережающей) либо другой.(запаздывающей ) пол рности. Указанна операци осуществл етс с помощью кольцевого счетчика 20 производ щего пересчет на два, т.е. выдел ющего нечетные и четные импульсы . Кольцевой счетчик 20 при подаче питани на устройство всегда, приводитс в исходное состо ние либо с помощью резистивно-конденсаторной цепочки, соединенной с цепью питани , либо с помощью формировател исходного состо ни , вход щего в со тав указанного кольцевого счетчика 20. В исходном состо нии на обоих выходах кольцевого счетчика 20 отсутствует напр жение высокого уро н . Кольцевой счетчик 20 всегда обес печивает использование дл двух соседних импульсов одного .фактически опережающего и одного фактически запаздьшающего сигнала о наступлени экстремума. . Рассмотрим подробно один цикл измерени . При поступлении информации (сигнала ) о подаче оперативного сигнала в исследуемую сеть на первый вход блока 8 определени и временной модул ции экстремума (на вход кольцевого счетчика 20) поступает сигнал которьй вызывает по вление потенциального сигнала на первом выходе кольцевого счетчика 20 и, следовательно , на втором входе элемента и 19 и в том же блоке 8 определени и временной модул ции экстремума. Через инвертор 15 напр жени на пороговый элемент 17 поступает напр жение с выхода дифференциальн го элемента 14 сравнени . Пороговый элемент 17 выбирает (срабатывает) из двух сигналов о наступлении экс ремума (опережающего или запаздывающего по отношению к истинному), поступающих на входы пороговых элементов 16 и 17 (через инвертор 15), тот на пол рность которого рассчитано его срабатывание, например, дл оперативного сигнала положительной пол рности опережающий сигнал положительной пол рности. Это приводит к тому, что на первом входе элемента И 19 по вл етс сигнал. В св зи с тем, что сигнал на втором входе этого элемента уже присутствует , по вл етс сигнал и на выходе элемента И 19, который поступает На второй вход блока 10 фиксации мгновенных значений, выполн ющего функции коррекции напр жени оперативного сигнала на опорном резисторе 2 и импедансе изол ции, и на первый вход блока 7 формировани пауз. В результате по влени сигнала на втором входе блока 10 фиксации мгновенных значений, т.е. на управл емых входах наход щихс в нем аналоговых ключей 22 и 24, эти ключи замыкаютс , и на входы аналоговых запом йнающих элементов 26 и 28 поступают величины падени напр жени с опорного резистора 2 и с импеданса изол ции сети, которые соответствуют моменту по влени опере ающего сигнала о наступлении экстремума. С выхода аналоговых запоминающих элементов 26 и 28 величины, пропорциональные сигналам, поступившим на их вход, поступают на первые входы сумматоров 29 и 30 и на их выходы, т.е. на входы вычислител 6. Однако с выхода вычислител 6 на вход индикатьра 5 информаци после обработки первого (одного) импульса из пары не поступает, так как аналоговый ключ 4 в это врем разомкнет Сигнал, поступивший с второго выхо да блока 8 определени и временной модул ции экстремума на первый вход блока 7 формировани пауз (одновременно с поступлением на второй вход блока 10 фиксации мгновенных значений ), т.е. на первый вход элемента ИЛИ 33, поступает с его выхода на вход одновибратора 31, перевод его в неустойчивое состо ние, и на второй выход блока 7 формировани пауз, откуда он поступает на первый лход блока 9 управлени . Через промежуток времени, определ емый элементом 40 задержки, наход щимс в блоке 9 управлени , сигнал, поступивший на первый вход блока 9 управлени , поступает с его четвертого вькода на первый управл емый вход генератора 1 импульсов, перевод наход щийс в нем, статический триггер 44 в исходное состо ние логического О, Это приводит к тому, что аналоговый ключ 43 в генераторе 1 импульсов размыкаетс , что приводит к формированию заднего фрон та оперативного сигнала. Длительность времени-.задержки, задаваема элементом 40 задержки, вы бираетс априори, исход из суммы времени, необходимой дл записи напр жени на аналоговых запоминающих элементах 26 (и 25), 28 (и 27), про ведени операции сложени на сумматорах 29 и 30, делени в вычислителе 6 и выводе информации на индик тор 5. Врем пребывани одновибратора 3 в неустойчивом состо нии, которое превосходит врем задержки, определ емое элементом 40 задержки, определ ет паузу между соседними импульсами (нечетными и четными) и выбираетс априори, исход из необходимого и достаточного времени дл воз вращени цепей оперативного сигнала к нулевым начальным услови м. При возвращении одновибратора 31 в исходное состо ние при переходе из неустойчивого в устойчивое состо ние возникает перепад напр жени (задний фронт импульса одновибратора 31), который поступа с первого выхода блока 7 формировани пауз (через элемент 39 задержки в блоке 9(управлени ) на второй управл емый вход генератора 1 импульсов переводит статический триггер 44 в состо ние логической 1, ведущее к замыканию аналогового ключа 43 и подаче очередного (второго, четного) единич ного скачка оперативного напр жени с источника 42 напр жени посто нного тока в исследуемую сеть. И в этом случае информаци (сигнал ) о подаче и единичного скачка (переднего фронта уже четного импуль са) поступает на первый вход блока 8 определени и временной модул ции экстремума. На втором выходе кольцевого счетчика 20 по вл етс ( а с первого выхода исчезает) потенциальный сигнал, который поступает уже на второй вход элемента И 18, на первый вход которого поступает сигнал с выхода порогового элемента 16 после его срабатывани , которое происходит, когда сигнал на выходе дифференциального элемента 14 сравнени мен ет пол рность, напри- мер, дл положительного оперативного сигнала на отрицательную. При измерени х второго (четного) импульса срабатывает пороговый элемент 16, сигнал с его выхода проходит через элемент И 18 на третий выход блока 8 определени и временной модул ции экстремума. С третьего выхода блока 8 определени и временной модул ции экстремума этот сигнал поступит на третий вход блока 10 фиксации Ь1гновенных значений непосредственно, второй вход блока 7 формировани пауз и через элемент 38 задержки блока 9 управлени на зшравл емый вход аналогового ключа 4. Сигнал, поступивший на третий вход блока 10 фиксации мгновенных значений, вызывает замыкание аналоговых ключей 21 и 23 что приводит к записи на аналоговые запоминающие элементы 25 и 27 соответственно величин падени напр жени оперативного сигнала на опорном резисторе 2 и на импедансе изол ции уже дл четного (второго) импульса. Сигналы с выхода аналоговых запоминаюащх .элементов 25 и 27 поступ т на вторые входы сумматоров 29 и 30, на первых входах которых уже присутствуют сигналы, записанные при подаче в исследуемую сеть первого (нечетного) импульса. Поэтоу на соответствующие входы вычисли тел 6 поступ т уже суммы сигналов. записанных на первом (нечетном) и втором (четном) импульсах. Указанные суммы в вычислителе 6 поделены одна на другую - падение напр жени оперативного сигнала на импедансе изол ции используетс в качестве делимого, а прение напр жени на опорном резисторе 2 - в качестве делител . Через врем необходимое дл завершени указанных операций, которое задаетс с помощью элемента 38 задержки, сигнал с третьего выхода блока 8 определени и временной модул ции экстремума поступа ( через блок 9 управлени ) на управл емый вход аналогового ключа 4, который замыкаетс в результате чего информаци с выхода вычислител 6 поступает на индикатор 5 в честве результата измерени . Врем задержки элемента 38 задержки выбираетс , естественно, меньше времени пребывани одновибратора 31 (в блоке 7 формировани пауз) в неустойчивом состо нии. При возвращении одновибратора 3 в исходное состо ние сигнал с его выхода, как и дл случа нечетного импульса, поступает через элемент 39 задержки (в блоке 9 управлени ) на второй управл емый вход генератора 1 импульсов, перевод наход ир с в нем статический триггер 44 в исходное состо ние, и одновременно на первый вход элемента И 41 (в бло ке 9 управлени ), на втором входе которого уже присзл-ствует сигнал с первого выхода блока 8 определени и временной модул ции экстремума, несущий информацию о том, что измерению подвергаетс четный (в даннЬм случае второй) импульс. Поэтому на выходе элемента И 41 по вл етс сигнал, который поступает на четвертый вход блока 10 фиксации мгновенных значений и приводит все аналоговые запоминающие элементы (25-28) в этом блоке в исходное состо ние в начале (перед началом) очередного нечетного (в данном случае третьего), импульса. С подачей третьего импульса начинаетс второй цикл измерени . Изобретение позвол ет при использовании значительно повысить точность измерени , особенно в тех случа х, когда имеютс большие емкости сети, и процесс установлени напр жени оперативного сигнала на импедансе изол ции имеет размытый экстремзм.A disadvantage of the known device is the relatively low measurement accuracy due to the fact that in order to determine the insulation resistance value of the monitored network, it is necessary to carry out differentiation of the operational signal, and at time points specified a priori. Since there is a wide range of variations in the network capacitance values that shunt the network insulation resistance and the resistance values themselves. isolating the steepness of the voltage of the operational signal varies over a wide range, it is very difficult to ensure high accuracy of the result of differentiation over the entire range of variation of the indicated values, especially in cases when the network has large capacitances and the slope is small. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. This goal is achieved in that a device for measuring the insulation resistance of electrically networks, comprising a pulse generator, a reference resistor, the first terminal of which is connected to the housing (the second terminal is connected to the first output of the pulse generator and to the first input of the fixing unit instantaneous values, the second output A pulse generator is connected via a capacitor to the input terminal of the device and to the input of the isolating unit; the outputs of the instantaneous value fixing unit are connected to the corresponding inputs of the transmitter, output Which one is connected via an analog switch to the indicator input, a control unit, the first output of which is connected to the controlled input of the analog switch, the second output to the second input of the pulse generator, the third output to the fourth input of the instantaneous value fixing unit, the fourth output to the first input of the generator impulses, a pause forming unit, the first output of which is connected to the second input of the control unit, a detection and temporal modulation unit of the extremum is introduced, the first output of which is connected to a quarter input of the control unit, the second output — with the first input of the pause forming unit and the second input of the instantaneous value fixing unit; the third output — with the second input of the pause-forming unit; with the third input of the instantaneous value fixing unit and the third input of the control unit; the first, 44th input is connected to the second the output of the block forming the pauses, the output of the isolation block is connected to the fifth input of the block of fixation of instantaneous values not by the second input of the block for determining and modulating the extremum, the first input of which is connected to the first output pulses. In addition, the detection and temporal modulation unit of the extremum contains a delay element, a differential comparison element, a voltage inverter, two threshold elements, two AND elements, a ring counter, with the input of the delay element and the first input of the differential comparison element combined and connected to the second input an extremum definition and time modulation unit, the output of the delay element is connected to the second input of the differential comparison element, the output of which is connected to the inputs of the voltage inverter and the first threshold The first element, the output of which is connected to the first input of the first element, And the output of the voltage inverter, is connected via the second threshold element to the first input of the second element, the second input of which is connected to the first output of the ring counter, the second output of which is connected to the second, input of the first element, And and with the first output of the block of definition and time modulation of the extremum, and the input is connected to the first input of the block of determination and time modulation of the extremum, the output of the second and first elements of And are connected respectively to the second m and the third outputs of the block of definition and time modulation of the extremum. The drawing shows the functional diagram of the device. The device contains a pulse generator 1, a reference resistor 2 (operating current sensor), a capacitor 3, an analog switch 4, an indicator 5, a calculator 6, a pause-forming unit 7, an extremum definition and time modulation block 8, a control block 9, an instant fixation block 10 values, the expansion unit 11, the input terminal 12. The first output of the pulse generator 1 is connected through the reference resistor 2 to the housing (ground) and directly to the first input block 10 of fixing the instantaneous values and to the first input of the determination block 8 and time modulation of the extreguum. The second output of the generator of 1 pulses is connected via a capacitor 3 to the input of the ten clamp 12 and the input of the decoupling unit 11, the output of which is connected to the five inputs of the instantaneous value fixing unit 10 and the second input of the extremzt determining and modulating unit 8. The first and second outputs of the TO block of fixation of instantaneous values are connected respectively to the first and BTopbw inputs of the calculator 6, the circuit of which is over 5. analog switch 4 is connected to the input of the indicator 5. The perV output of block 8 for determining and modulating the extremum. connected to the fourth input of control unit 9, the second output of determination block 8 and time modulation of the extremum is connected to the first input of block 7 for the formation of pauses, and the second input of the block 10 of instantaneous values, and the third output of block 8 of the extremum is connected with the second is the input of the pause forming unit 7, the third input of the fixing unit 10 is instantaneous values and the third input of the control unit 9. The first output of the pause-forming unit 7 is connected to the second input of the control unit 9, and the second No. 1 output of the unit. 7 pauses are connected to the first input of control unit 9 The first output of control unit 9 is connected to the controllable input of an analog switch 4, the second output of control unit 9 is connected to the second control & 1 input of the pulse generator 1, and the third output of control unit 9 is connected to the fourth input block to fix instantaneous values. A quarter of the output of the control block 9 is connected to the first control of the NffiM input of the Generator t o pulses. If necessary, emitter repeaters with high input resistance (not shown) can be introduced at the output time of the callout unit 11 and before the first inputs of the instantaneous value fixing unit 10 and the detection and modulation modulus extremum 8 unit 8. The extremum definition and temporal modulation unit 8 contains a delay element 13, a differential comparison element 14, a voltage inverter 15 threshold elements 16 and 17, And 18 and 19 elements, a ring counter 20, and the input of the delay element 13 and the first input of a differential comparison element 14 combined and connected to the second input of the block 8 for determining and temporal modulation of the extremum. The output of the delay element 13 is connected to the second input of the differential comparison element 14, the output of which is connected to the inputs of the voltage inverter 15 and the threshold element 16, the output of which is connected to the first input of the And 1 V. Vykod inverter 15 voltage through the threshold element t7 is connected to the first input element. And 19, the second input of which is connected to the first output of the ring counter 20, the second output of which is connected to the second input of the element AND 18 and to the first output of the whole block 8 of the determination and time modulation of the extremum, the second code of which is connected to the output of the element 19, and the third output with the release of the element And 18. Block 10 fixing instantaneous values contains analog keys 2124, analog storage elements 25-28, adders 29 and 30, the first input of block 10 fixing instantaneous values connected to information inputs of analog keys 2t and 22, the outputs of which are through analog storage elements 25 and 26 respectively connected to the first and second inputs of the adder 29, the output of which is connected to the first output of the entire block 10 fixing instantaneous values. The fifth input of the instantaneous value fixing unit 10 is connected to the information inputs of analog switches 23 and 24, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the adder 30 through analog storage elements 27 and 28, respectively, to the second output of the instantaneous value fixing unit 10. The second input of the instantaneous value fixing unit 10 is connected to the controlled inputs of the analog switches 22 and 24, the third input to the adjustable inputs of the analog switch 21 and 23, and the fourth input to the erase inputs of the analog storage elements. 25-28. The pausing unit 7 contains a single vibrator 31, the elements OR 32 and 3, a resistor 34, a capacitor 35, a key (button) 36 and a terminal 37 to which the DC voltage is applied (supply voltage). The inputs of the OR 33 element are the first and second inputs of the entire pause-forming unit 7, the output of the L1SH element 33 is connected to the second output of the pause-forming unit directly and through the one-shot 31 to the first input of the OR 32 element, the second input of which is connected through a series-connected resistor 34, capacitor 35 and the key (button) 36 is connected to terminal 37. The output of element 32 is the first output of the entire pause shaping unit 7. The control unit 9 contains delay elements 38-40 and the AND element 41 The first input of the control unit 9 is connected via the delay element 40 to the fourth output of the entire control unit 9, the second input of the control unit 9 is connected to the first input of the And element 41 and directly through the delay element 39 - with the second output unit 9 control. The third input of the control unit 9 is connected via the delay element 38 to the first; control unit 9 output. The fourth input of the control unit 9 is connected to the second input of the element AND 41, the output of which is the third output of the control unit 9. The pulse generator 1 comprises a DC voltage source 42, an analog switch 43 and a static trigger 44, with one output of the DC voltage source 42 connected to the first output of the pulse generator 1, and the second terminal of the DC voltage source 42 through analog switch 43 - with the second output of the pulse generator 1. The control input of the analog key 43 is connected to the output of the static trigger 44, whose inputs are the first and second control inputs of the pulse generator 1, respectively. The device works in the following way. 4 In the pause blocking unit 7, the key 36 is closed. Differential voltage; cutting capacitor 35, resistor 34, the OR element 32 is fed to the second input of the control unit 9, in which it passes through the delay element 39 to the second. the output of the control unit 9, from where the indicated voltage drop is fed to the second controlled input of the generator 1. pulses. This voltage drop triggers the trigger 44 to position 1, which causes the analog key 43 to close. As a result, a single voltage jump is formed through the capacitor 3, the input terminal 12 and the reference resistor 2, which forms the leading edge of the operating signal (pulse). Due to the fact that the isolation impedance of the network under study is of a resistive-capacitive nature, the response of the network under investigation to a single voltage jump (at the input terminal 12) has the form of an aperiodic process with an extremum. At the moment of reaching the extremum of the operational voltage on the impedance of the insulation, the full, current of the operational (measuring) signal is purely active (the capacitive component of the operational signal is zero). The moment of occurrence of the extremum is determined by means of block 8 on the definition and time modulation of the extremum. The signal of reaching the extremum zone by the voltage of the operational signal at the isolation impenetra can arrive at the output of the detection unit 8 and the time modulation of the extremum twice: first as the leading one (due to the actual threshold threshold sensitivity) the signal of one polarity (due to the fact that the signal, the inputs directly to the first input of the differential comparison element 14, before reaching the extremum at the same time, is more in absolute value than the signal, after upayuschy to a second input of this element), and then as the retarded in time (compared with the time of occurrence of the true extremum) signal of another polarity. The change of polarity is due to the fact that in this case the signal directly arriving at the first input of the differential comparison element 14, at the same time, is absolutely less than C11 signal coming through the delay element 1 at the second input of the differential comparison element 14. Therefore, in block 8 of determining and temporal modulation of the extremum, depending on whether the measurement is made when an odd or even (counting from the first) pulse is fed into the network, an alternate signal is received alternately about the occurrence of one (advanced) or other. (retarded) polarity. This operation is performed using a ring counter 20 producing a recalculation of two, t. e. emitting odd and even pulses. An annular counter 20, when energized to the device, is always brought back to its original state, either by using a resistor-capacitor circuit connected to the power circuit, or by means of an initial state conditioner included in the tag of the specified ring counter 20. In the initial state, at both outputs of the ring counter 20, there is no high level voltage. The ring counter 20 always provides use for two adjacent pulses of one. actually ahead and one actually late signal of the occurrence of an extremum. . Consider in detail one measurement cycle. Upon receipt of information (signal) on the supply of an operational signal to the network under investigation, the first input of the determination unit 8 and the time modulation of the extremum (to the input of the ring counter 20) receive a signal which causes the appearance of a potential signal at the first output of the ring counter 20 and, therefore, the second input element and 19, and in the same block 8 of the definition and time modulation of the extremum. Through the voltage inverter 15, the voltage from the output of the differential reference element 14 is supplied to the threshold element 17. The threshold element 17 selects (triggered) from two signals about the occurrence of an ex-mode (advanced or delayed in relation to the true one) arriving at the inputs of the threshold elements 16 and 17 (via the inverter 15), the polarity of which is designed to trigger it, for example operating signal of positive polarity is a leading signal of positive polarity. This results in a signal appearing at the first input of the AND 19 element. Due to the fact that the signal at the second input of this element is already present, a signal also appears at the output of the element 19, which is fed to the second input of the instantaneous value fixing unit 10, which performs the function of correcting the voltage of the operating signal on the reference resistor 2 and the insulation impedance, and to the first input of the pause-forming unit 7. As a result, the signal at the second input of the block 10 fixing instantaneous values, t. e. at the controlled inputs of the analog switches 22 and 24 located therein, these switches are closed, and the inputs of the analog recording elements 26 and 28 receive the voltage drop values from the reference resistor 2 and from the impedance of the network isolation, which correspond to the instant of occurrence signal of the occurrence of an extremum. From the output of the analog storage elements 26 and 28, the values proportional to the signals received at their input are received at the first inputs of the adders 29 and 30 and at their outputs, t. e. to the inputs of the evaluator 6. However, from the output of the calculator 6 to the input of the indicator 5, the information after processing the first (one) pulse from the pair does not arrive, since the analog key 4 at this time will open the Signal received from the second output of the detection unit 8 and the temporal modulation of the extremum to the first input of the unit 7 formation of pauses (simultaneously with the arrival at the second input of the block 10 fixing instantaneous values), t. e. to the first input of the element OR 33, comes from its output to the input of the one-shot 31, converting it to an unstable state, and to the second output of the block 7 forming pauses, from where it goes to the first input of the block 9 of control. After a period of time determined by the delay element 40 located in the control unit 9, the signal received at the first input of the control unit 9 comes from its fourth input to the first controlled input of the pulse generator 1, the translation is in its static trigger 44 in the initial state of the logical 0, This causes the analog key 43 in the pulse generator 1 to open, which leads to the formation of the falling edge of the operational signal. Duration of time -. the delay specified by delay element 40 is chosen a priori, based on the amount of time required to record the voltage on analog storage elements 26 (and 25), 28 (and 27), the addition operation on adders 29 and 30, the division in the calculator 6 and display of information on the indicator 5. The residence time of the one-shot 3 in an unstable state, which exceeds the delay time determined by the delay element 40, determines the pause between adjacent pulses (odd and even) and is chosen a priori, based on the necessary and sufficient time for the operating signal to return to zero zero conditions When the one-shot 31 returns to its initial state, a transition from an unstable to a steady state results in a voltage drop (the falling edge of the one-shot 31) which comes from the first output of the pause-forming unit 7 (via delay element 39 in block 9 (control) to the second the controlled input of the pulse generator 1 transfers the static trigger 44 to the logical 1 state, leading to the closure of the analog switch 43 and the supply of the next (second, even) single jump of the operating voltage from the voltage source 42 the current in the network under study. And in this case, the information (signal) about the feed and a single jump (the leading edge of an even-even pulse) is fed to the first input of the block 8 for determining and modulating the extremum. At the second output of the ring counter 20, a potential signal appears (and disappears from the first output), which already arrives at the second input of the element 18, the first input of which receives a signal from the output of the threshold element 16 after its triggering, which occurs when the signal at the output of the differential comparison element 14 changes the polarity, for example, for a positive operational signal to a negative one. When the second (even) pulse is measured, the threshold element 16 is activated, the signal from its output passes through the AND 18 element to the third output of the detection and modulation block 8 of the extremum. From the third output of the detection and modulation of the extremum block 8, this signal will go to the third input of the fixture's fixing unit 10 directly, the second input of the pausing unit 7 and through the delay element 38 of the control unit 9 to the input of the analog switch 4. The signal received at the third input of the instantaneous value fixing unit 10 causes the closure of the analog switches 21 and 23, which leads to recording on the analog storage elements 25 and 27, respectively, of the values of the voltage drop of the operating signal on the reference resistor 2 and on the isolation impedance already for even ( second) pulse. Signals from the analogue memory output. elements 25 and 27 are supplied to the second inputs of adders 29 and 30, on the first inputs of which signals already recorded when the first (odd) pulse is fed into the network under investigation. Therefore, the corresponding inputs of the computation of bodies 6 already arrive at the sum of the signals. recorded on the first (odd) and second (even) pulses. The indicated amounts in calculator 6 are divided one by one — the voltage drop of the operating signal at the isolation impedance is used as a dividend, and the voltage of the reference resistor 2 is used as a divider. After the time required to complete these operations, which is set using the delay element 38, the signal from the third output of the detection unit 8 and the time modulation of the extremum of the input (through the control unit 9) to the control input of the analog switch 4, which closes the information The output of the calculator 6 is fed to the indicator 5 as a result of the measurement. The delay time of the delay element 38 is, of course, less than the residence time of the one-shot 31 (in the pause-forming unit 7) in an unstable state. When the one-shot 3 returns to its initial state, the signal from its output, as well as for the case of an odd pulse, goes through the delay element 39 (in control block 9) to the second controlled input of the pulse generator 1, transferring a static trigger 44 in it the initial state, and simultaneously to the first input of the element AND 41 (in the control block 9), at the second input of which the signal from the first output of the detection unit 8 and the time modulation of the extremum is already sent, carrying the information that even (in this time) case of the second) impulse. Therefore, at the output of the AND 41 element, a signal appears that goes to the fourth input of the block 10 fixing the instantaneous values and brings all the analog storage elements (25-28) in this block to the initial state at the beginning (before the start) of the next odd (in this the case of the third) pulse. With the supply of the third pulse, the second measurement cycle starts. The invention makes it possible, with use, to significantly improve the measurement accuracy, especially in cases where there are large network capacities, and the process of establishing the operating signal voltage across the isolation impedance has a diffuse extremism.

QOQO

Claims

1. DEVICE FOR MEASURING RESISTANCE OF ELECTRIC NETWORK INSULATION, containing a pulse generator, a reference resistor, the first output of which / is connected to the housing (ground), the second output is connected to the first output of the pulse generator and to the first input of the block for fixing instantaneous values, the second output of the pulse generator through the capacitor is connected to the input terminal of the device and to the input of the decoupling unit, the outputs of the block for fixing instantaneous values are connected to the corresponding inputs of the calculator, the output of which is through an analog switch h is connected to the indicator input, the control unit, the first output of which is connected to the controlled input of the analog key, the second output - with the second input of the pulse generator, the third output - with the fourth input of the block for fixing instantaneous values, the fourth output - with the first input of the pulse generator, the formation unit pauses, the first output of which is connected to the second input of the control unit, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurement, a block for determining and temporarily modulating the extre is introduced into it; a mum, the first output of which is connected | with the fourth input of the control unit, the second output is with the first input of the pause unit and with the second input of the instantaneous value block, the third output is with the second input of the pause unit, with the third input of the instant value block and the third input of the control unit, the first input of which is connected to the second output of the pause forming unit, the output of the decoupling unit is connected to the fifth input of the instantaneous value fixing unit and to the second input of the determination and time modulation unit extremum, the first input coupled to the first output of the pulse generator.

2. The device according to claim 1, characterized in that the unit for determining and temporarily modulating the extremum contains a delay element, a differential comparison element, a voltage inverter, two threshold elements, two AND elements, a ring counter, wherein the input of the delay element and the first input of the differential comparison element combined and connected to the second input of the extremum determination and temporal modulation unit, the output of the delay element is connected to the second input of the differential comparison element, the output of which is connected to the inverter inputs and first voltage threshold element, the output of which

SU „1149184 is connected to the first input of the first element And the output of the voltage inverter through the second threshold element is connected to the first input of the second element And, the second input of which is connected to the first output of the ring counter, the second output of which is connected to the second input of the first element And and the first the output of the unit for determining and temporarily modulating the extremum, and the input is connected to the first input of the unit for determining and temporarily modulating the extremum, the output of the second and first elements AND are connected respectively to the second and third outputs of the block EFINITIONS and temporal modulation · minimum of the extremum.