SU1567998A1 - Устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрической сети - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерени м, в частности к устройствам дл  измерени  сопротивлени  изол ции электрических сетей. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет возможности обеспечени  контрол  в сет х переменного тока со статическими преобразовател ми и значительными емкост ми. Устройство содержит два резистора 1, 2, цифроуправл емую проводимость 3, формирователь 4 цифры, клеммы 5 дл  подключени  контролируемой сети, блок 6 форсировки, источник 7 оперативного напр жени , сумматор 8, источник 9 компенсационного напр жени , сумматор 10, блок 11 управлени , анализатор 12. Резисторы, цифроуправл ема  проводимость и контролируема  сеть соедин ютс  в мостовую схему, в одну диагональ которой подаетс  напр жение от источника 7, в другой осуществл ютс  измерени . Применение анализатора и блока форсировки позвол ет существенно сократить общее врем  измерени , что повышает достоверность измерени  и позвол ет примен ть устройство в сет х со статическими преобразовател ми и с большой емкостью. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к измерительным устройствам, в частности к устройствам для измерения сопротивления изоляции, и может быть использовано на судах, в горной, химической и других отраслях промышленности, где применяются электрические сети с токоведущими цепями, изолированными от корпуса (земли). эд

Целью изобретения является расширение области применения за счет возможности обеспечения контроля в сетях переменного тока со статическими преобразователями и значительными емкостями.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 схема анализатора; на фиг. 3 - схема блока управления. 20

Устройство содержит два резистора

1, 2, цифроуправляемую проводимость 3, формирователь 4 цифры, клеммы 5 для подключения контролируемой сети, блок 6 форсировки, источник 7 оперативно- 25 го напряжения, сумматор 8, источник 9 компенсационного напряжения, компаратор 10, блок 11 управления, анализатор 12. Источник 7 первым выводом соединен с первым выводом резистора эд 1 и первым выводом блока 6, второй вывод которого соединен с первой клеммой 5 и первым входом анализатора 12, второй вход которого соединен с общей шиной, первый и второй выходы анализатора 12 соединены с двумя входами блока 6 соответственно, третий выход анализатора соединен с входом блока 11, четыре выхода которого соединены с входами управления анализатора 12, формирователя 4, источника 7 и источника 9 соответственно, выход источника 9 соединен с первым входом сумматора 8, выход которого соединен с первым входом компаратора 10, второй вход компаратора 10 соединен с общей шиной, а выход - с входами источника 9 и формирователя 4, выход которого соединен с входом цифроуправляемой проводимости 3, первый эд вывод цифроуправляемой проводимости 3 соединен с вторым выводом резистора 1 и вторым входом сумматора 8, а второй вывод - с вторым выводом источника 7 и через резистор 2 - с общей шиной, с которой соединена вторая клемма 5.

Источник 7 содержит источник 13 стабилизированного постоянного напря жения и коммутационное реле 14, управляющий вход которого является клеммой входа управления источника 7, клемма первого вывода которого соединена через подвижный контакт реле и размыкающий контакт реле·с клеммой второго вывода источника 7, с которой соединен замыкающий контакт реле через источник 13.

Блок 6 форсировки содержит два транзистора 15, 16, два резистора 17, 18, образующих мост, и источник 19 постоянного напряжения, который включен в одну из диагоналей моста между общей точкой соединения эмиттеров транзисторов 15 и 16 и общей точкой соединения резисторов 17, 18, другая диагональ соединена с соответствующими выводами блока 6, а его входные клеммы соединены с базами соответствующих транзисторов 15, 16.

Анализатор 12 содержит фильтр 20 низкой частоты, блок 21 дифференцирования, компараторы 22, 23 роста и спада соответственно, два элемента И-НЕ 24, 25, элемент ИЛИ 26 и генератор 27 импульсов, вход которого соединен с клеммой входа управления анализатора 12, а выход - с первыми входами элементов 24, 25, вторые входы которых соединены с соответствующими входами элемента 26 и выходами соответствующих компараторов 22, 23, входы которых соединены с выходом блока 21, вход блока 21 соединен с выходом фильтра 20, клеммы первого и второго входов анализатора 12 соединены с соответствующими входами фильтра 20, а клеммы трех выходов анализатора 12 соединены с. выходами элементов 24-26 соответственно.

Блок 11 управления содержит триггер 28, распределитель 29 времени, элемент И 30, элемент ИЛИ-НЕ 31 и задающий генератор 32, выход которого соединен с первым входом элемента 30, второй вход которого соединен с клеимой входа блока 11, а выход - с входом распределителя 29, четыре выхода которого соединены с R-входом триггера 28, первым входом элемента 31 и клеммой четвертого выхода блока 11, S-входом триггера 28, вторым входом элемента 31 и клеммой второго выхода блока 11 соответственно, клеммы третьего и первого выходов блока 11 соединены с выходами триггера 28 и элемента 31 соответственно.

156

Устройство для измерения сопротивления изоляции электрической сети работает потактно следующим образом.

На первом такте по сигналу с блока 1I происходит отключение источника I 3 и шунтирование диагонали измерительного моста размыкающим контактом реле 14, а также выполняется форсировка переходного процесса в контролируемой сети, которая осуществляется блоком 6, управляемым через анализатор 12. Затем на втором такте по сигналу с блока 11 напряжение на выходе источника 9 изменяется ступенчато от отрицательного до положительного значения и суммируется с напряжением измерительной диагонали измерительного моста на сумматоре 8 до тех пор, пока напряжение на выходе сумматора 8 не станет равным нулю, что определяется компаратором 10, останавливающим работу источника 9.

На третьем такте по сигналу с блока 11 источник 13 в источнике 7 подключается к диагонали измерительного моста и происходит форсировка переходного процесса в контролируемой сети, которая осуществляется блоком 6, управляемым анализатором 12. ;

На четвертом такте по сигналу с блока 11 запускается формирователь 4, который, изменяя код на выходе, производит изменение состояния цифроуправляемой проводимости 3 до тех пор, пока напряжение на выходе сумматора 8 не станет равным нулю, что определяется компаратором 10, выдающим сигнал на установку формирователя 4. При этом состояние цифроуправняемой проводимости 3, а следовательно, и формирователя 4 однозначно определяет величину сопротивления изоляции контролируемой сети, причем эту величину можно прочесть на цифровом табло, совмещенном с формирователем 4.

Анализатор 12 формирует сигналы для управления блоком 6, который j позволяет форсированно перезарядить контролируемую сеть, и сигнал на вход блока 11 при завершении переходного процесса, что позволяет существенно сократить интервалы циклов измерения, то есть уменьшает погрешность, обусловленную разновременностью изме- рений, и позволяет применять устройство в сетях с большой емкостью.

7948 6

Claims (5)

1

(21)4433886/24-21

(22)31.05.88

(46) 30.05.90. Бгол. К 20 (72) В.С.Лебедев, С.И.Раскин и А.М.Мокрушин

(53)621.317.333(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР К 1023252, кл. С 01 R 27/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР К 901939, кл. G 01 R 27/18, 1979.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

(57)Изобретение относитс  к измерени м , в частности к устройствам дл  измерени  сопротивлени  изол ции электрических сетей. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет возможности обеспечени  контрол  в сет х переменного тока со статическими преобразовател ми и значительными емкост ми. Устройство содержит два резистора 1, 2, цифроуправл емую проводимость 3, формирователь 4 цифры, клеммы 5 дл  подключени  контролируемой сети, блок 6 форсировки, источник 7 оперативного напр жени , сумматор 8, источник 9 компенсационного напр жени , сумматор 10, блок 11 управлени , анализатор 12. Резисторы, цифроуправл ема  проводимость и контролируема  сеть соедин ютс  в мостовую схему, в одну диагональ которой подаетс  напр жение от источника 7, в другой осуществл ютс  измерени . Применение анализатора и блока форсировки позвол ет существенно сократить общее врем  измерени , что повышает достоверность измерени  и позвол ет примен ть устройство в сет х со статическими преобразовател ми и с большой емкостью. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

(Л

(Due.f

ел

ОЭ

J

со со

00

5

10

Изобретение относитс  к измерительным устройствам, в частности к устройствам дл  измерени  сопротивлени  изол ции, и может быть использовано на судах, в горной, химической и других отрасл х промышленности, где примен ютс  электрические сети с токоведущими цеп ми, изолированными от корпуса (земли).

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет возможности обеспечени  контрол  в сет х переменного тока со статическими преобразовател ми и значительны- J5 ми емкост ми.

На фиг. 1 приведена Функциональна  блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема анализатора; на фиг. 3 - схема блока управлени .

Устройство содержит два резистора 1, 2, цифроуправл емую проводимость 3, формирователь 4 цифры, клеммы 5 дл  подключени  контролируемой сети, блок

20

жени  и коммутационное реле 14, управл ющий вход которого  вл етс  кле мой входа управлени  источника 7, клемма первого вывода которого соединена через подвижный контакт реле и размыкающий контакт реле-с клеммой второго вывода источника 7, с которо соединен замыкающий контакт реле через источник 13.

Блок 6 форсировки содержит два транзистора 15, 16, два резистора 17 18, образующих мост, и источник 19 посто нного напр жени , который вклю чен в одну из диагоналей моста между общей точкой соединени  эмиттеров транзисторов 15 и 16 и общей точкой соединени  резисторов 17, 18, друга  диагональ соединена с соответствующи ми выводами блока 6, а его входные клеммы соединены с базами соответствующих транзисторов 15, 16.

Анализатор 12 содержит фильтр 20 низкой частоты, блок 21 дифференци6 форсировки, источник 7 оперативно- 25 ровани , компараторы 22, 23 роста и

го напр жени , сумматор 8, источник 9 компенсационного напр жени , компаратор 10, блок 11 управлени , анализатор 12. Источник 7 первым выводом Соединен с первым выводом резистора 1 и первым выводом блока 6, второй вывод которого соединен с первой клеммой 5 и первым входом анализатора 12, второй вход которого соединен с общей шиной, первый и второй выходы анализатора 12 соединены с двум  входами блока 6 соответственно, третий выход анализатора соединен с входом блока 11, четыре выхода которого соединены с входами управлени  анализатора 12, формировател  4, источника 7 и источника 9 соответственно, выход источника 9 соединен с первым входом сумматора 8, выход которого соединен с первым входом компаратора 10, второй вход компаратора 10 соединен с общей шиной, а выход - с входами источника 9 и формировател  4, выход которого соединен с входом цифроуп- равл емой проводимости 3, первый вывод цифроуправл емой проводимости 3 соединен с вторым выводом резистора 1 и вторым входом сумматора 8, а второй вывод - с вторым выводом источника 7 и через резистор 2-е общей шиной, с которой соединена втора  клемма 5.

Источник 7 содержит источник 13 стабилизированного посто нного напр 

5

0

жени  и коммутационное реле 14, управл ющий вход которого  вл етс  клеммой входа управлени  источника 7, клемма первого вывода которого соединена через подвижный контакт реле и размыкающий контакт реле-с клеммой второго вывода источника 7, с которой соединен замыкающий контакт реле через источник 13.

Блок 6 форсировки содержит два транзистора 15, 16, два резистора 17, 18, образующих мост, и источник 19 посто нного напр жени , который включен в одну из диагоналей моста между общей точкой соединени  эмиттеров транзисторов 15 и 16 и общей точкой соединени  резисторов 17, 18, друга  диагональ соединена с соответствующими выводами блока 6, а его входные клеммы соединены с базами соответствующих транзисторов 15, 16.

Анализатор 12 содержит фильтр 20 низкой частоты, блок 21 дифференци0

5

0

5

0

5

спада соответственно, два элемента И-НЕ 24, 25, элемент ИЛИ 26 и генератор 7 импульсов, вход которого соединен с клеммой входа управлени  анализатора 12, а выход - с первыми входами элементов 24, 25, вторые входы которых соединены с соответствующими входами элемента 26 и выходами соответствующих компараторов 22, 23, входы которых i оединены с выходом блока 21, вход блока 21 соединен с выходом фильтра 20, клеммы первого и второго входов анапизаюра 12 соединены с соот ве1ствующими входами фильтра 20, а ктеммы трех выходов анализатора 12 соединены с выходами элементов 24-26 соответственно.

Блок 11 упражнени  содержит триггер 28, распредрлитель 29 времени, элемент И 30, элемент НЛИ-НЕ 31 и задающий генератор 32, выход которого соединен с первым входом элемента 30, второй вход которого соединен с клеммой входа блока 11, а выход - с входом распределител  2е), четыре выхода которого соединены г R-входом триггера 28, первым входом элемента 31 и клеммой четвертого выхода блока 11, S-входом триггера 28, вторым входом элемента 31 и ктеммои второго выхода блока 11 соответственно, клеммы третьего и первого выходов блока 11 соединены с ми.ходами триггера 28 и элемента 31 iо ретственно.

5

Устройство дл  измерени  сопротивлени  изол ции электрической сети работает потактно следующим образом.

На первом такте по сигналу с блока I1 происходит отключение источника I 3 и шунтирование диагонали измерительного моста размыкающим контактом реле 14, а также выполн етс  форсировка переходного процесса в контролируемой сети, котора  осуществл етс  блоком 6, управл емым через анализатор 12. Затем на втором такте по сигналу с блока I1 напр жение на выходе источника 9 измен етс  ступенчато от отрицательного до положительного значени  и суммируетс  напр жением измерительной диагонали измерительного моста на сумматоре 8 до тех пор, пока напр жение на выходе сумматора 8 не станет равным нулю что определ етс  компаратором 10, останавливающим работу источника 9.

На третьем такте по сигналу с блока 11 источник 13 в источнике 7 подключаетс  к диагонали измерительного моста и происходит форсировка переходного процесса в контролируемой сети, котора  осуществл етс  блоком 6, управл емым аналшатором 12.

На четвертом такте по сигналу с блока II запускаетс  формирователь 4 который, измен   код на выходе, производит изменение состо ни  циф- роуправл емой проводимости 3 до тех пор, пока напр жение на выходе сумматора 8 не станет равным нулю, что определ етс  компаратором 10, выдающим сигнал на установку формировател  4. При этом состо ние цифроуп- равл емой проводимости 3, а следовательно , и формировател  4 однозначно определ ет величину сопротивлени  изол ции контролируемой сети, причем

эту величину можно прочесть на цифро- пр жени  и первым выводом второго

вом табло, совмещенном с формирователем 4.

Анализатор 12 формирует сигналы дл  управлени  блоком 6, который позвол ет форсированно перезар дить контролируемую сеть, и сигнал на вход блока 11 при завершении переходного процесса, что позвол ет существенно сократить интервалы циклов измерени , то есть уменьшает погрешность, обусловленную разновременностью измерений , и позвол ет примен ть устройство в сет х с большой емкостью.

50

55

резистора, второй вывод которого с динен с общей шиной, втора  клемма дл  подключени  контролируемой сет соединена с общей шиной.

2. Устройство по п. 1, отли чающеес  тем, что источник оперативного напр жени  содержит и точник стабилизированного посто нн го напр жени  и коммутационное рел управл ющий вход которого  вл етс  клеммой входа управлени  источника оперативного напр жени , клемма пе вого вывода соединена через подвиж ный контакт реле и размыкающий кон

ормула

6

3 О

бретени 

0

5

0

5

0

5

0

1. Устройство дл  измерени  сопротивлени  изол ции члектрической сети , содержащее два резистора, цифро- управл емую проводимость, вход которой соединен с выходом формировател  цифры, клеммы дл  подключени  контролируемой сети, блок управлени , компаратор и анализатор, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , в него введены источник оперативного напр жени , источник компенсационного напр жени , сумматор и блок форсиров- ки, первый вывод источника оперативного напр жени  соединен с первым выводом первого резистора и первым выводом блока форсировкн, второй вывод которого соединен с первой клеммой дл  подключени  контролируемой сети и первым входом анализатора, второй вход которого соединен с общей шиной, а первый и второй выходы - с первым и вторым входами блока форсировки, третий выход анализатора соединен с входом блока управлени , четыре выхода которого соединены с входами управлени  анализатора, формировател  цифры, источника оперативного напр жени  и источника компенсационного напр жени  соответственно, вход формировател  цибры соединен с входом источника компенсационного напр жени  и выходом компаратора, два входа которого соединены с общей шиной и выходом сумматора соответственно, первый вход сумматора соединен с выходом источника компенсационного напр жени , а второй - с вторым выводом первого резистора и через цифро- управл емую проводимость - с вторым выводом источника оперативного на0

5

резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной, втора  клемма дл  подключени  контролируемой сети соединена с общей шиной.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что источник оперативного напр жени  содержит источник стабилизированного посто нного напр жени  и коммутационное реле, управл ющий вход которого  вл етс  клеммой входа управлени  источника оперативного напр жени , клемма первого вывода соединена через подвижный контакт реле и размыкающий кон

такт реле с клеммой второго вывода источника оперативного напр жени , с которой соединен замыкающий контакт реле через источник стабилизированного напр жени .

3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок фор- сировки содержит два транзистора, два резистора, образующие мост, и источник посто нного напр жени , который включен в одну из диагоналей моста между общей точкой соединени  эмиттеров транзисторов и общей точкой соединени  резисторов, друга  диагональ моста  вл етс  выводами блока форсировки, двум  входами которого  вл ютс  базы транзисторов.

4.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что анализатор содержит фильтр низкой частоты, блок дифференцировани , компаратор роста и компаратор спада, два элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, генератор импульсов , выход фильтра низкой частоты через блок дифференцировани  соединен с входами компараторов роста и спада, выход каждого из которых соеднен с первыми входами соответствующих элементов И-НЕ и с входами элеме та ИЛИ, выход которого соединен с

0

5

Ю

0

5

клеммой третьего выхода анализатора, клеммы первого и второго выходов соединены с выходами соответствующих элементов- И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами генератора импульсов, вход запуска которого соединен с клеммой входа управлени , а клеммы первого и второго входов анализатора соединены с соответствующими входами фильтра низкой частоты.

5. Устройство по п. I, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит триггер, распределитель времени, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, задающий генератор, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И соединен с входной клеммой блока управлени , выход элемента И соединен с входом распределител  времени, первый Выход которого соединен с R-входом триггера, S-вход которого соединен с третьим выходом распределител  времени, второй и четвертый выходы распределител  времени соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ и с четвертой и второй выходными клеммами блока управлени , треть  и перва  выходные клеммы которого соединены с выходами триггера и элемента ИЛИ-НЕ соответственно.

Фиг. г

Фиг.д