SU1293671A1 - Устройство дл автоматического контрол сопротивлени изол ции сетей переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электроизмерительной техники и предназначено дл  непрерывного контрол  сопротивлени  изол ции сетей переменного тока b изолированной нейтралью. Цель изобретени  - повьвпение безопасности эксплуатации при повышении достоверности контрол . Устройство содержит источник 1 оперативного напр жени , резисторы 2 и 3, пороговый элемент 4, линию 5 задержки, элемент 7 И, блок 8 сигнализации. Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены блок 9 измерени  амплитуды импульса, коммутатор 10, дифференцирующий блок II, запоминающий блок 12, генератор 6 с управл емой длительностью импульса, вычислительный блок 13, образованы новые функциональные св зи . Устройство позвол ет повысить точность контрол  сопротивлени  изол ции . 2. ил. (Л

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  непрерывного контрол  сопротивлени  изол ции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, например, судовых сетей.

Цель изобретени  - повышение безопасности эксплуатации за счет повышени  достоверности контрол  сопротивлени  изол ции. .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - временные диагрш мы по сн ющие его работу.

Устройство -содержит источник 1 оперативного напр жени , соединенный последовательно с первым-и вторым резисторами 2 и 3, второй выход источника 1 оперативного напр жени  соединен с корпусом, а второй вывод второго резистора 3 соединен с фазой контролируемой сети, пороговый элемент 4, входы которого подключены к выводам второго резистора 3, а выход порогового элемента 4 соединен с входом линии 5 задержки, запускающим входом генератора 6 с управл е- мой длительностью импульса и первым входом, элемента 7 И, второй вход которого соединен с выходом генератора б с управл емой длительностью импульса , а выход - с входом блока 8 сигнализации, блок 9 измерени  амплитуды импульса, последовательно соединенные коммутатор 10, дифференцирующий блок Пи запоминающий блок 12, причем входы коммутатора Ю, блока 9 измерени  амплитуды импульса соединены с входами порогового элемента 4, а выход блока 9 и выход запоминающего блока 12 подключены к первому и второму входам вычислительного блока 13, выход которого соединен с управл ющим входом генератора 6 с управл емой длительностью импульса , а выход последнего - с входами .управлени  блока 9 измерени  амплитуды импульса, дифференцирующего блока 11 и запоминающего блока 12; вход управлени  коммутатором 10 соединен с выходом линии 5 задержки. На фиг.1 также показано контролируемое сопротивление 14 изол ции сети.

Устройство работает следующим образом .

Напр жение на входе порогового элемента 4 зависит от величины и направлени  тока, протекающего через

резисторы 2 и 3. Этот ток содержит две составл ющие; активную, завис щую от текущего значени  эквивалентного сопротивлени  14 изол ции, от величи- ны сопротивлени  резисторов 2 и 3 и напр жени  источника 1, а также емко стную, обусловленную током зар да (или разр да) :эквивалентной емкости изол ции. Очевидно, что информативной  вл етс  перва  составл юща  тока.

Подключение к сети потребител  с большими емкост ми фаз относительно корпуса вызывает резкое возрастание емкостной составл ющей тока через резисторы 2 и 3. Из-за этого на них увеличиваетс  падение напр жени  по сравнению с установившимс  значением (и) на входе устройства, если направление тока перезар да емкостей изол ции совпадает с направлением активной состаззл ющей тока, или уменьшаетс  (в противном случае).

Дл  достижени  более высокой достоверности контрол  необходимо, чтобы врем , в течение которого запрещаетс  работа блока сигнализации 8, зависело от параметров переходных процессов.

В общем случае напр жение на входе устройства (на резисторе 3) U (t)

5

0

иг

(1)

описываетс  выражением

и„(г)и,(и,+и„-и,)

где,и,Цц - соответственно начальное и конечное значение Uj(t) во врем  переходного процесса; максимальна  посто нна  времени полного сопротивлени  изол ции (

м

Си-1 );

0

5

и„

5

амплитуда скачка напр же ки  из-за коммутации. Перва  производна  этого сигнала Ug(t) равна

и- (t) -(./.., (2)

иг

Если Ugj,(t)0, то переходный процесс имеет форму, показанную на фиг. 2а. Очевидно, что дл  этого случа  нельз  вносить существ ующуга за- i держку в срабатьшание блока сигнализации 8. I

Если Ug,j(t);0, то U может быть (фиг. 26), или (фиг.2в). Очевидно, что .большим U соответствует пониженное сопротивление изол ции, а следовательно, и , , меньшим же

и - повышенное сопротивление изол ции и с„5 . Поэтому при иg(t)iO необходимо , чтобы длительность выраба- тьшаемого генератором 6 импульса была пропорциональна U,

и

иэ

о /иин

..+аи,э , (3) где а - коэффициент размерности, C/B о м минимальна  длительность импульса;

- выходное напр жение вычислительного блока 13. В свою очередь исход  из изложени

ноге, и

и

1 равно

-U,/и,г , при Uex(t):0 IО, при и (t)0, (4

(VJ , 11Н рх

где и - выходное напр жение блока 9 измерени  амплитудыимпульса , пропорциональное и., - выходное напр жение запомимг

нающего блока 12, пропорциональное значению ), Пример 1. Согласно фиг. 26

После коммутации в момент времени t, происходит скачок напр жени , вызьюа  срабатывание порогового элемента 4. Блок 9 измерени  амплитуды импульса измер ет величину этого скачка. Через врем  200 мс, определ емое .параметрами линии 5 задержки, сигнал 1 с выхода порогового элемента 4 поступает на управл ющий вход коммутатора 10; Последний подключает входы дифференцирующего блока 11 к входам порогового элемента 4, в результате чего на выходе блока 11 формируетс  напр жение , соответствзпощее Ugx(t), и происходит запоминание этого напр жени  в запоминающем блоке 12. Если . Ug(t)0, то вычислительный блок 13 вырабатывает напр жение отличное от О дл  управлени  длительностью импульса , вырабатьшаемого генератором 6. Поскольку рассматриваема  ситуаци  соответствует случаю когда R з , а следовательно, г макс то вырабатываемый генератором 6 инверсный импульс, запирающий элемент 7 И имеет длительность t ,„ (максимальна  дпительность импульса) что означает повьшение точности контрол  , так информаци  о снижении сопротивлени  -изол ции поступает на врем  (врем  задержки) макс -tjj раньше по сравнению с прототипом , позвол   прин ть своевременные меры по предотвращению нежелательных в энергосистеме  влений.

5

0

5

0

5

0

Простейша  оценка показывает, что ton-0,9tо „дКС (при условии, что

RH /pax t (при

), или в абсолютных .макс 100 с).

-; П р И м е р 2. При (Фиг.2г) ,происходит срабатьгоание порогового элемента 4 в течение времени tj-tg (фиг. 2д). Это не вызывает ложного срабатывани  блока 8 сигнализации, так как длительность импульса блокировани  t зависит от величины U и

5

0

5

, Измерение этих параметров переходного процесса соответствующими блоками, как описано выше, позвол ет после генерс1ции вычислительным блоком 13 значени  управл ющего напр жени  и,5 в соответствии с выражением (4) выработать генератору 6 импульс необходимый длительности дл  исключени  ложной сигнализации ;-(фиг, 2е). Поскольку ситуаци  когда С,, измакс возникает достатсЗчно редко , то среднее врем  блокировани  tg будет оп ть меньше по сравнению с прототипом. Последнее приводит к повышению точности контрол  и дл  второго рассматриваемого случа .

Пример 3. Рассматриваетс  случай плавного снижени  RK3(Ugy(t)) .(фиг. 2ж), вызванного,, например, повышением температуры и (или) влажности .

Когда R падает ниже R «ст срабатывает пороговый элемент 4 и другие блоки устройства, как описано в примере 1. Но так как скачкообразного изменени  Uex(t) в этом случае не происходит, то и, следовательно , и,, 0.

Врем  блокировани  (фиг.2з) элемента 7 И и блока 8 сигнализации дл  данного случа  меньше (а, следовательно, точность контрол  Bbmie) по сравнению с прототипом на 2 и более пор дка, так как должно быть мин -0,5-3 с, как показывают проведенные эксперименты.

Пример4. В этом случае (так как Ugy(t)0) и согласно (4) и, 0 (фиг. 2и). Поэтому,как и в примере 3, врем  блокировани  д(,„ .

Таким образом, в рассмотренных примерах показано, что устройство позвол ет повысить точность контрол  сопротивлени  изол ции. При этом наибольшее повьш1ение точности контрол  достигаетс  при использовании данного устройства в наиболее ответ

./когда

1293671

твенных случа х,

ельно падает ниже установочного энаR действиди бл с за с вь вх ка та ре ще пе не му со пе со по ни ро ли го с

чени  R

BCT

и BepoHTHObfb возникнове

Claims (1)

1. ни  аварийнь1Х ситуаций велика. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического контрол  сопротивлени  изол ции сетей переменного тока, содержащее последовательно соединенные источник оперативного напр жени , первый и второй резисторы, включенные между корпусом и фазой контролируемой сети, пороговый элемент входы которого подключены к второму резистору, а выход - к вхо- ду линии задержки, .элемент И, выход которого соединен с входом блока сигнализации , отличающеес  тем, что, с целью повышени  безопасности эксплуатации за счет повышени  достоверности контрол  сопротивлени  изол ции, в него введены блок измерени  амплитуды импульса, ко1чмутатор,

   5 0

   дифс1)еренцирующий блок, запоминающий блок, вычислительный блок и генератор с управл емой длительностью импульса, запускающий вход которого соединен с выходом порогового элемента и пер- вьм входом элемента И, управл ющий вход - с выходом вычислительного блока , а выход - с вторым входом элемента И и входами управлени  блока измерени  амплитуды импульса, запоминающего блока и дифференцир тощего блока, первый и второй входы которого соединены с соответствующими выходами коммутатора , управл ющий вход которого соединен с выходом линии задержки, первый и второй входы коммутатора соединены с соответствутощими входами порогового элемента и блока измерени  амплитуды импульса, выход которого соединен с первым входом вычислительного блока, второй вход которого через запоминающий блок соединен с выходом дифференцирующего блока.

   г

   (i).

   :, ч II

   и,л

   Составитель Б. Тогуков Редактор В. Ковтун Техред А.Кравчук Корректор С. Черни

   Заказ 382/50 Тираж 731Подписное

   ВНИШИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород,, ул. Проектна ,