SU1541533A1

SU1541533A1 - Устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей переменного тока

Info

Publication number: SU1541533A1
Application number: SU874294332A
Authority: SU
Inventors: Леонид Наумович Карпиловский; Валерий Михайлович Машенков
Original assignee: Предприятие П/Я В-2156
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1987-08-04
Publication date: 1990-02-07

Abstract

Изобретение может быть использовано в измерительной технике при создании устройств дл контрол состо ни изол ции электрических сетей переменного тока. Цель изобретени - повышение достоверности (точности) измерени -достигаетс в результате сокращени времени протекани переходных процессов в цепи измерительного сигнала при коммутаци х в контролируемой сети. Устройство содержит источник 1 измерительного напр жени посто нного тока, датчик 2 измерительного тока на высокоомном резисторе, блок 3 искусственной нулевой точки, фильтр 4, выходной блок 5, блок 6 ускорени переходного процесса, выполненный в виде конденсатора 7, низкоомного резистора 8 и переключател 9, а также дифференцирующий блок 10, пороговый элемент 11, вычислитель 14, аналоговый ключ 15, генератор 12 тактовых импульсов и логический элемент И 13. Наилучшие результаты получаютс при выборе величин емкости формирующего конденсатора много меньшими величин емкости сети. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения величины сопротивления изоляции трехфазных и однофазных сетей переменного тока, находящихся под рабочим напряжением и имеющих значительные емкости по отношению к земле»

Целью изобретения является повышение достоверности при одновременном повышении точности и быстродействия измерения за счет сокращения времени протекания переходных процессов в цепи измерительного сигнала после коммутаций в контролируемой сети.

На чертеже приведена принципиальная функциональная схема устройства.

Устройство содержит источник 1 напряжения постоянного тока, датчик 2 измерительного тока, блок 3 искусственной нулевой точки, фильтр 4, выходной блок 5, блок 6 ускорения переходного процесса и входящие в него конденсатор 7, низкоомный резистор 8 и двухпозиционный переключатель 9, дифференцирующий блок 10, пороговый элемент 11, генератор 12 тактовых импульсов, логический элемент И 13, вычислитель 14,_аналоговый ключ 15 и входные зазимы 16-18.

Первый выход источника 1 напряжения через датчик 2 измерительного тока соединен с входом блока 3 искусственной нулевой точки, три выхода которого соединены с входными зажи'мами 16-18 устройства. Одновременно выход датчика 2 измерительного тока через фильтр 4 соединен с входом дифференцирующего блока 10 и с первым входом вычислителя 14, второй вход которого соединен с. входом датчика 2 измерительного тока и первым входом блока 6 ускорения переходного процесса. Выход датчика 2 измерительного тока соединен с вторым входом блока 6 ускорения переходного процесса, третий.вход которого соединен с выходом логического элемента И 13. Первый вход логического элемента И 13 через пороговый элемент 11 соединен с выходом дифференцирующего блока 10, а второй вход - с выходом генератора 12 тактовых импульсов. Выход порогового элемента 11 соединен с вторым входом аналогового ключа 15, первый вход которого соединен с выходом вычислителя 14, а выход - с входом выходного блока 5. Второй выход ¹ источника 1 напряжения постоянного тока соединен с корпусом.

Первый вход блока 6 ускорения пе— реходного процесса соединен с объединенными первыми выводами конденсатора 7 и низкоомного резистора 8. Второй вывод конденсатора 7 соединен с входом переключателя 9, а второй вывод низкоомного резистора 8 - с первым выходом переключателя 9, второй выход которого соединен с выходом блока 6 ускорения переходного процесса. Второй вход переключателя 9 соединен с третьим входом блока 6 ускорения переходного процесса.

Устройство работает следующим образом.

Устройство подсоединено к контролируемой сети переменного тока через зажимы 16-18. При стационарном установившемся режиме работы сети сигнал на выходе дифференцирующего блока 10 равен нулю, при этом на выходе порогового элемента 11 - логический нуль, что обеспечивает нахождение аналогового ключа 15 в нормальном замкнутом состоянии и отсутствие прохождения тактовых импульсов от генератора 12 через логический элемент И 13 на третий вход блока 6 ускорения, Указанный режим обеспечивает измерение падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции и определение падения напряжения на датчике 2 измерительного тока, и благодаря априорно известной величине высокоомного резистора R^, представляющего собой датчик 2 измерительного тока, определение в вычислителе величины сопротивления изоляции сети по формуле где U_R и U_R2 - падения напряжения измерительного сигнала постоянного тока на сопротивлении изоляции сети и датчике 2 измерительного тока;

- величина сопротивления датчика 2 измерительного тока.

Эта информация с выхода вычислителя 14 поступает на выходной блок 5. Определение величины сопротивления изоляции . R_x сети по указанной формуле оправдано, так как априорно известо ная величина сопротивления резисторов R,, образующих симметричную звезэ ду в блоке 3 искусственной нулевой точки, много меньше, чем R*, тем более, что в погрешность входит величина которую при необходимости лег ко учесть.

При осуществлении в сети коммутаций, связанных с подключением и отключением фидеров, нагрузок.и так далее, изменяются как величина общего сопротивления изоляции сети, так и емкости сети относительно земли, что ведет к возникновению переходного процесса в цепи измерительного сигнала.

В этом случае на выходе дифференцирующего блока 10 появляется сигнал, ,θ который приводит к появлению на выходе порогового элемента 11 сигнала высокого уровня (логической единицы), который поступает как на первый вход логического элемента И 13, обеспечи- 25 вая прохождение через него тактовых импульсов на третий вход блока 6 ускорения переходного процесса, так и на второй вход аналогового ключа 14, вызывая его размыкание, что исключа- gg ет передачу измерительной информации в.выходной блок 5.

ся параллелы-.о к датчику 2 измерительного тока.

Указанный процесс происходит до тех пор, пока не произойдет необходимый перезаряд емкостей сети измерит тельным сигналом, что фиксируется с помощью дифференцирующего блока 10, Сигнал на его выходе после завершения указанного перезаряда обращается в нуль, на выходе порогового элемента 11 появляется логический нуль, что одновременно исключает возможность прохождения тактовых импульсов через логический элемент И 13 на третий вход блока 6 ускорения и обеспечивает замыкания аналогового ключа 15,

Таким образом, на выходной блок 5 начинает снова поступать достоверная информация о величине сопротивления изоляции сети, причем значительно раньше, чем в известном устройстве.

Устройство позволяет сократить время перезаряда емкостей контролируемой сети переменного тока измерительным сигналом после коммутаций в контролируемой сети. В результате завершения процесса перезаряда емкостей сети они перестают шунтировать сопрот тивления изоляции сети, что обеспечивает более точное измерение сопротивления изоляции. Резкое сокращение , Поступление сигнала на третий вход блока 6 вызывает переключение переключателя 9 таким образом, что вход переключателя 9, к которому подключен конденсатор 7, перебрасывается от первого выхода переключателя 9, к которому подсоединен резистор 8, к второму выходу переключателя 9, который соединен с выходом блока 6. Таким образом, конденсатор 7 оказывается подключенным параллельно датчику 2 измерительного тока, создавая таким образом низкоимпедансный канал перезаряда емкости сети измерительным сигналом. Однако, так как одновременно с емкостью сети С_х одновременно заряжается и конденсатор 7, то перио- , дически в паузах между тактовыми импульсами генератора 12 конденсатор 7 отключается одним выводом от датчика 2 измерительного тока и возвращается с помощью переключателя 9 в исход- , ное положение, где ускоренно разряжается через низкоомный резистор 8, после чего Tipu очередном тактовом импульсе генератора 1 2 снова подключает времени переходного процесса в измерительной цепи сокращает временную зону недостоверности измерения сопротивления изоляции и время,в течение которого измерение достоверно, обладает более высокой точностью и быстродействием в указанный отрезок времени. При контроле однофазных сетей переменного тока подключение к сети проводится только через два входных, зажима из трех (16 и 17 или 17 и 18, или 16 и 18).

Claims

Формула изобретения

1. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей переменного тока, содержащее источник измерительного напряжения постоянного тока, датчик измерительного тока и блок искусственной нулевой точки, соединенные последовательно, фильтр и выходной блок, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности при одновременном повышении точности и быстродействия измерения, в него введены блок ускорения переходного процесса, дифференцирующий блок, пороговый элемент, логический элемент И, генератор тактовых импульсов, вычислитель и аналоговый ключ, причем выход датчика измерительного тока через фильтр соединен с входом дифференцирующего блока и с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен соответстьанно с входом датчика измеритель- эд ного тока и одновременно с первым входом блока ускорения переходного процесса, второй вход которого соединен с выходом датчика измерительного тока, а третий вход - с выходом эд логического элемента И, к первому входу которого через пороговый элемент подсоединен выход дифференцирующего блока, второй вход аналогового ключа непосредственно соединен с выходом дифференцирующего блока, второй вход логического элемента И соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а

выход 'вычислителя через аналоговый ключ соединен с входом выходного блока, второй выход источника измеритель· ного напряжения соединен с общей шиной .
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок ускорения переходного процесса содержит конденсатор, переключатель и низкоомный резистор, один вывод которого соединен с первым выходом переключателя, другой вывод низкоомного резистора соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с первым входом переключателя, второй выход переключателя соединен с первой выходной клеммой блока ускорения, первый выход конденсатора соединен с второй выходной клеммой блока ускорения, управляемый вход переключателя соединен с входной клеммой блока ускорения.