SU1308938A2

SU1308938A2 - Устройство контрол сопротивлени изол ции электрических сетей

Info

Publication number: SU1308938A2
Application number: SU853964533A
Authority: SU
Inventors: Евгений Алексеевич Иванов; Леонид Иванович Гребенников; Евгений Дмитриевич Гусев; Владимир Давидович Дудник; Владимир Сергеевич Лебедев; Виталий Митрофанович Ребров; Юрий Аркадьевич Шестопалов
Original assignee: Предприятие П/Я В-2156; Войсковая Часть 27177-С; Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина)
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1987-05-07

Abstract

Изобретение вл етс усовершенствованием изобретени по авт.св. № 840766. Введение в устройство контрол сопротивлени изол ции электрических сетей переключател 20, блока (Б) 24 форсировки,содержащего Б дифференцировани , пик-детектор, регул тор установки и Б сравнени , выпр мител 23 и Б 25 управлени коммутацией повышает точность измерений при контроле сетей с измен ющейс структурой путем уменьшени времени контрол . 1 з.п. ф-лы, 4 ил. ш (Л со о 00 со 00 00 14)

Description

113

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к области контрол сопротивлени изол ции электрических сетей, наход щихс под рабочим напр жением, может быть использова- но в сет х посто нного тока на судах, предпри ти х горнодобывающей промьш- ленности и в других отрасл х народного хоз йства и вл етс усовершенствованием устройства по авт.св. № 840766.

Целью изобретени вл етс повьше- ние точности измерений при контроле сетей с измен ющейс структурой пу

ровки через вьшр митель 23 и замыкающий контакт 21 или размыкающий контакт 22 переключател 20 соединен с

тем уменьшени времени, необходимого 15блока 19 соединены с полюсами контродл вьшолнени одного цикла контрол ,лируемой сети. Вход блока 24 форсиНа фиг. 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 - схема блока форсировки на фиг. 3 кривые изменени напр жени на выходе 20входом измерител -накопител 16 или

дифференцирующего блока Ua(t); на15 соответственно. Выход блока 24

фиг, 4 - временна диаграмма работысоединен с входом блока 25 управлеустрбйства , где а - замыкание -пер-ни коммутацией. Последний представл вых замыкающего и размыкающего кон-ет собой триггер с двум устойчивыми

тактов коммутатора; S-- изменение на-25состо ни ми, причем из одного соспр жений относительно земли положительного и, (t) и отрицательного UgCt) полюсов; 6 и -2 - напр жени на выходе дифференцирующего блока при подключении его входа соответственно к положительному и отрицательному полюсам сети, а - формирование команд на входе блока управлени коммутацией .

Устройство содержит контролируе- 5 св зан с входами пик-детектора 27 и

мую сеть 1 с источником, напр жени (и), эквивалентными сопротивлени ми 2 и 3 (R, и Rg) изол ции и емкост - .ми 4 и 5 (С 4 и Cg) полюсов относиблока 29 сравнени . Второй вход последнего св зан с выходом регул тора 28 уставки (например, с подвижным контактом потенциометра), подключентельно земли, основной блок 6, в сое-40 ного между выходом пик-детектора 27 и тав которого вход т коммутатор 7с и заземпителем (общей точкой). Выход размыкающими 8-10 и замыкающими 11- блока 29, вл ющийс выходом блока 13 контактами, дополнительный резистор 14, (RU) измерители-накопители

форсировки, св зан с входом блока 25 управлени коммутацией.

15 и 16, блоки 17 и 18 пам ти и измерительный блок 19, переключатель 20 с замыкающим 21 и размыкающи 22 контактами, выпр митель 23, блок 24 форсировки и блок 25 управлени коммутацией .

Блок 24 форсировки состоит из блока 26 дифференцировани , пик-детектора 27, регул тора 28 уставки и блока 29 сравнени .

45 I

Устройство работает следующим образом.

Пусть контакты коммутатора 7 наход тс в положении, показанном на

50 фиг, 1, т.е. дополнительный резистор 14 и измеритель-накопитель 15 подключены к положительному, полюсу сети через контакты 8 и 9. Вход блока 24 также подключен к этому полюсу

Один полюс дополнительного резис- 55 через контакт 22 переключател 20 и тора 14 через размыкающий контакт 8 выпр митель 23, С момента прихода подключаетс к положительному полюсу сети, а через заъыкающий контакт 12

контактов в указанное положение напр жение положительного полюса сети относительно земли U (t) начинает

соединен с отрицательным полюсом сети . Второй вывод резистора 14 и выходы измерителей-накопителей 15 и 16 и блоков 17 и 18 пам ти соединены с заземпителем (общей точкой). Входы измерителей-накопителей 15 и 16 через размыкающий контакт 9 и замыкающий контакт 13 соответственно соединены с положительным и отрицательным полюсами сети и через замыкающий контакт 11 и размыкающий контакт 10 - с входами блоков 17 и 18, а последние соединены непосредственно с первым и вторым входами измерительного блока 19, причем третий и четвертьй входы

то ни в другое он переключаетс только при подаче на его вход положительного сигнала и не реагирует на отрицательный сигнал.Выход блока 25 св - 30 зан с входами коммутатора 7 и пере- ютючател 20.

В блоке 24 форсиро.вки вход блока 26 дифференцировани вл етс входом блока 24 форсировки. Выход блока 26

св зан с входами пик-детектора 27 и

блока 29 сравнени . Второй вход последнего св зан с выходом регул тора 28 уставки (например, с подвижным контактом потенциометра), подключенного между выходом пик-детектора 27 и и заземпителем (общей точкой). Выход блока 29, вл ющийс выходом блока

45 I

Устройство работает следующим образом.

через контакт 22 переключател 20 и выпр митель 23, С момента прихода

уменьшатьс по экспоненциальному закону (фиг. 4,S). Это напр жение поступает на входы измерител -накопител 1 5 и дифференцирующего блока 26. Напр жение (t) с вьтхода дифференцирующего блока поступает на входы пик-детектора 27 и блока 29 сравнени Общий вид кривой (t) приведен на фиг. 3, где крива 1 соответствует теоретической экспоненте, а крива II - действительным значени м напр жени с учетом инерционности цепей дифференцирующего блока. Действительна крива всегда имеет максимум

своем начальном участке (доли -f5 несколько меньше второй, на вход бло25

30

единицы миллисекунд). Дл более четкого фиксировани значени и,,пик- детектором максимум напр жени может быть получен путем включени на входе блока дифференцировани линии задерж-20 ки.

Пик-детектор фиксирует значение Uqn, заданна часть этого напр жени например, ot Ц. от регул тора 28 уставки подаетс на второй вход блока 29 сравнени , причем на первый вход этого блока поступает текущее значение напр жени Ua(t).

В момент времени t. c , когда напр жение на вйходе регул тора уставки ci Ua станет несколько болыче TeKv- щего значени напр жени lla(t), от блока 24 форсировки поступает положительный сигнал на блок 25 управлени коммутацией. С выхода последнего на вход коммутатора 7 поступает положительное или отрицательное напр жение. Коммутатор 7 реализуетс на транзисторах разной структуры, поэтому плюс или минус, поданный на базы этих Q транзисторов с выхода триггера, вл етс управл ющим сигналом дл него. Коммутатор размыкает контакты 8-10 и замыкает контакты 11-13. Одновременно блок 25 переключает контакты переклю- чател 20. При этом напр жение U( (t)- поступает на вход блока 17 пам ти, а резистор 14 переключаетс на отрицательный полюс сети, измеритель-накопитель 15 отключаетс от положитель35

ка 25 поступает сигнал о формировании команды на переключение контактов коммутатора 7 (аналогично рассмотренному применительно к положительному полюсу сети) и переключател 20. Контакты 11-13 и 21 размыкаютс , а контакты 8-10 и 21 замыкаютс . При этом напр жение ((tj) с выхода измерител -накопител 16 поступает на вход блока 18 пам ти, измеритель-накопител 16 отключаетс от сети, а резистор 14, вход блока 26 дифференцировани и измеритель-накопитель 15 подключаютс к положительному полюсу сети. I

Процесс дальнейптей работы схемы коммутации аналогичен. .,

На вход измерительного блока 19 поступает напр жение

(4)( (1

которое вл етс носителем информации о величине эквивалентного сопротивлени изол ции сети R.

Действительно, в общем виде через п кoм гyтaций вспомогательного резистора напр жение между положительным полюсом сети и землей описываетс

уравнением i i п А l.T i . t 7r4-tf

U,(t)U

a,+A.e .(K,+Be

)

(2)

.где

Ч;этапа

50

ut продолжительность 1-го коммутации;

временной интервал на рассматриваемом этапе коммутации ;

ного полюса, измеритель-накопитель 16 .подключаетс к отрицательному полюсу , через контакт 22 переключател 20 вход блока 24 подключаетс к отрицательному полюсу.

После подключени резистора 14 к отрицательному полюсу напр жение последнего относительно земли начинает также умень0 атьс по экспоненциальное и ь308938

му

W

закону. Это напр жение поступает на входы блока 26 дифференцировани и измерител -накопител 16. С выхода блока 26 дифференцировани на вход пик-детектора 27 и блока 9 сравнени поступает сигнал UnCt), аналогичный рассмотренному (фиг. 3, крива II), при этом его амплитудное значение Ufl в общем виде может отличатьс от величины На входы блока сравнени поступают текущее значение напр жени 1м (t) и ранее заданна часть от его a mлитyды otU, „. Когда в момент времени t.

перва величина

5

0

Q

5

ка 25 поступает сигнал о формировании команды на переключение контактов коммутатора 7 (аналогично рассмотренному применительно к положительному полюсу сети) и переключател 20. Контакты 11-13 и 21 размыкаютс , а контакты 8-10 и 21 замыкаютс . При этом напр жение ((tj) с выхода измерител -накопител 16 поступает на вход блока 18 пам ти, измеритель-накопитель 16 отключаетс от сети, а резистор 14, вход блока 26 дифференцировани и измеритель-накопитель 15 подключаютс к положительному полюсу сети. I

(4)( (1

уравнением i i п А l.T i . t 7r4-tf

U,(t)U

a,+A.e .(K,+Be

)

(2)

.где

Ч;этапа

ut г

продолжительность 1-го коммутации;

P- Rпосто нна времени;

55

а,

В

К,и(н)е +...Ч-0

j+

- n-i

+t

i n-j+i

I n-t

45; :K;

xe--e...-e

Напр жение отрицательного полюса относительно земличерезИ + 1 коммутаций выражаетс формулой

е.

-Р -Т

к7к7%Ь7+к1)

W

Из блоков 17 и 18 пам ти на вхо измерительного блока поступает напр жение

UH,M(t)U,(t,)-U,(t,)

или с учетом выражений (2) и (3), введенных обозначений и при допуще

равенства t., t.,,

пи-t,

,, , R л

Um(

R+Rft R+RU

K,+V

. n-1

, - «e-(l-e

iv

(4)

Kn.

ij-.

Из выражени (4) видно, что при t,. о на вход блока 19 поступает нпр жение

Ri

R+Rn 3

(5)

однозначно определ емое величиной эквивалентного сопротивлени изол 86

ции сети (при данном рабочем напр жении ).

В тех случа х, когда необходимо контролировать сеть с большой емко- стью относительно корпуса и измен ющимс количеством потребителей, процесс измерений .следует организовать на основа полного уравнени (А)..

Claims

1.Устройство контрол сопротивлени изол ции электрических сетей посто нного тока по авт.св. №840766, отличающеес тем, что,

с целью повьшени точности измерений при контроле сетей с -измен ющейс структурой путем уменьшени времени, необходимого дл выполнени одного цикла контрол , в него введены последовательно соединенные переключатель, выпр митель, блок форсировки и блок управлени коммутацией, выход которого соединен с управл ющими входами коммутатора и .переключател , входы переключател соединены с входами измерителей-накопителей, второй вход выпр мител соединен с общей шиной.

2.Устройство по п. 1, отличающеес тем, что блок форсировки содержит последовательно соединенные блок дифференцировани , пик- детектор и регул тор уставки, блок сравнени , один вход которого соединен с выходом блока дифференцировани

5 другой - с выходом регул тора уставки , второй выход которого соединен с общей гшной, вход блока дифференцировани вл етс входом блока форсировки , - выходом которого вл етс

0 выход блока сравнени .

0

5

0

Фиъ.г

ygm-Ug(ti)

ot(/

gni

tJ9(ii)

tttjtitjtj

Редактор О.Юрковецка

Составитель Н.Михалев Техред Л.Олейник

Заказ 1794/37

Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород,ул.Проектна , 4

9iiZ.5

ФигЛ

Корректор М А.Т ско