SU1707569A1 - Способ измерени сопротивлени изол ции и емкости электрических сетей - Google Patents

Description

этого сигнала и определ ют величины сопротивлени  изол ции и емкости по выражени м

можно записать как

Rx

R,+RX

. КцСх

). (3)

-УМ-1пНЯ

и,

)-ln

T.J

где R. - сопротивление цепи зар да

Ч

сети, равное сумме сопротив15

U,

« и ,

20

лений резистора и блока нулевой точки дл  измерительного сигнала;

ьеличина единичного склчка измерительного напр жени j первое измеренное мгновенное значение измерительного напр жени  непосредственно перед прерыванием цепи зар да емкости сети;

- второе измеренное мгновенное 25 значение измерительного напр жени , фиксируемое через априорно заданное врем  от начала разр да емкости сети; априорно заданные равные временные интервалы после

начала з;.ркда и начала разр да емкости сети соответственно .

На чертеже изображена схема устойства , реализующего предлагаемый посо б.

Выражение дл  определени  текущих гновенных значений напр жени  на см

t,, 30

35

Cj( при ее зар де

)

RK

RI+RK

ue.(i записываетс  t

RflS, (1)

где Rn , + R,). Выражение дл  определени  текущих мгновенных значений измерительного напр жени  при разр де емкости С х записываетс  как

(2)

U(t)

U{e

к„сх

где U - напр жение на емкости Cj( в

начальный момент времени разр да, фиксируемое в момент прерывани  поступлени  измерительного нащ/нх.ени  на импеданс изол ции. ; Измеренные значени  мгновенного напр жени  в момент разрыва цепи зп0

5

0

5

В св зи с тем,что дл  диапазона измер емых величин сопротивлени  изол ции Rx наход щихс  обычно в пределах 10- 10000 кОм, величина зар дного резистора Rf (с учетом сопротивлени  блока искусственной нулевой точки) не превышает обычно 1 кОм, то величина погрешности вычислени  U. определ етс  по выражению

U

IV (1 i .

RnCx

),

(4)

1 о полученному из выражени  (3) при

Rx

т.е. при условии, что к | к к

и сравнительно невелика по сравнению с измеренной величиной Uf (после истечени  заданного времени). В дальнейшем, после определени  R x по упрощенному выражению эта составл юща  погрешности при необходимости . может быть учтена.

Измеренное мгновенное значение измерительного напр жени  в процессе

разр да vepos заданное врем  t,

записываетс  лак

ft

Ч

U2 U,-e

К С

(5)

где U. - значение измерительного напр жени  на импедансе изол ции в начале процесса разр да емкости (после прерывани  процесса зар да этой емкости ) ,

Выражени  (4) и (5) можно решить относительно tf и t следующим образом

-Rncx

ln(1 - -Н1-),

(6)

-Vx ln -g-.

(7)

50

Так как 14 t, то приравнива  выражени  (6) и (7) и реша  это уравнение относительно Ry, получаем

5

R«-R,

Ы1 -

о

- 1 . (8)

ln(UЈ/U,)

Затем определ ем Сх по выражению 1

С„ . (9)

Устройство дл  измерени  сопротив- пен   изол ции и емкости электрических сетей, реализующее предлагаемый ч способ, состоит из источника 1 измерительного напр жени  посто нного тока , сопротивлени  2, блока 3 искусственной нулевой точки, разв зывающего блока 4, вычислител  5, блока 6 формировани  пауз, задатчиков 7 и 8 временных интервалов, аналоговых ключей 9 и 10, переключател  . 11, статических триггеров 12 и 13-, аналоговых запоминающих элементов 14 и 15, одно- вибратора 16, элементов 17 и 18 за-1 держки, индикаторов 19 и 20, логических элементов ИЛИ 21 и 22, въжлюча- телп 23, конденсатора 24 и клемм 25- 28.

Кроме того, на чертеже изображены отрезок трехфазной сети 29 переменного тока и сопротивлени  изол ции и

R

ХС

и С

ХА

емкости фаз сети Куд, К-хб Схв, Су(ч, параллельное соединение которых дает величины R. и К-

Устройство работает следующим образом .

При замыкании выключател  23 единичный сигнал напр жени  посто нного тока через конденсатор 24 и логический элемент ИЛИ 21 поступает на первый вход статического триггера 12, перевод  его в положение 2, при котором обеспечиваетс  замыкание аналогового ключа 9, и на вход задатчика 7, где начинаетс  отсчет.априорно заданного интервала времени t(.

Замыкание ключа 9 прийодит к тому, что единичный скачок измерительного напр жение поступает через сопротивление 2 и блок 3 искусственной нулевой точки в контролируемую сеть 29, в результате чего на импедансе изол ции сети начинает нарастать измерительное напр жение.

Через заданное врем  t на выходе задатчика 7 временных интервалов по вл етс  сигнал, который поступает на второй вход статического триггера 12, вызыва  его возврат в исходное положение 1, при котором размыкаетс  аналоговый ключ 9, на вход элемента 8 временных интервалов, в котором начинаетс  г течет априорно заданного гт ч:с 1т: t ,-) ; /, ;т через вход элемента ; ЛН 22 на РХ.ОД одновиб- ратора 16, перевод  его в неустойчивое состо ние, при котором замыкаетс  аналоговый ключ 10.

7569 - - 6

Размыканий ключа 9 вызывает прекращение зар да емкости сети Су измерительным напр жением, а замыкание ключа 10 обеспечивает поступление мгновенного значени  измерительного напр жени  в момент t от начала зар да- через разв зывающий блок 4,аналоговый ключ 10 и переключатель 11

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

(.наход щийс  в положении 1, когда его вход соединен с первым входом) на аналоговый запоминающий элемент 1А, на котором это значение запоминаетс . Через второй временной отрезок t t от начала разр да емкости сети на выходе эадатчика 8 временных интервалов по вл етс  сигнал (к этому времени одновибратор 16 уже возвращаетс  в устойчивое исходное состо ние, при котором ключ 10 разомкнут), который поступает на вход блока 6 формировани  пауз, на первый, вход статического триггера 13, перевод  его в положение 2, обеспечивающее переход переключател  11 в положение 2, при котором вход переключател  11 отсоедин етс  от первого выхода и подсоедин етс  к второму выходу. Через врем  задержки, задаваемое элементом 17, сигнал с выхода задатчика 8 врг-- менных интервалов через второй вход элемента ИЛИ 22 поступает на вход од- -новибраторл 16, снопа перевод  его в неустойчивое положение, при котором, замыкаетс  ключ 10. Б этом случае мгновенное значение измерительного напр жени  в процессе разр да емкости сети через разв зывающий блок 4, блок 10 и переключатель 11 поступает уже на аналоговый запоминающий элемент 15, где запоминаетс . Через вре- м , определ емое элементом 18 задерж- |ки, сигнал с выхода задатчика 8 пег ;ступает на третий вход вычислител  5, дава  тем самым разрешение на введение информации с аналоговых запоминающих элементов 14 и 15 в вычислитель 5, в пам ть которого в качестве константы введено априорно заданное врем  t .tg. Начинаетс  процесс определени  в вычислителе 5 величин RK и Сх по выражени м (8) и (9), по завершении которого информаци  поступает соответственно на индикаторы 19 и 20. К этому времени одновибратор , iG возпрацаетсл в устойчивое, псхсд-. ное положение, при котором аналого- вый ключ 10 разомкнут.

По истечении времени, задаваемого блоком 6 Нормировани  пауз, на его -выходе по вл етс  сигнал, который переводит статическим триггер 13 в положение 1, при котором переключатель 11 тоже возвращаетс  в положе- .ние 1. Этот же сигнал через логический элемент ИЛИ 21 переводит статический триггер 12 в положение 2, что вызывает замыкание ключа 9, и начинаетс  новый цикл измерени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   /

   Способ измерени  сопротивлени  изол ции и емкости электрических сетей , при котором в контролируемую сеть подают единичный скачок измерительного напр жени  посто нного то ка, в течение переходного процесса установлени  измерительного напр жени  на импедансе изол ции сети в заданный момент времени от начала этого процесса измер ют и запоминают . первое мгновенное значение измерительного напр жени  на импедансе изол ции сети, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью попмшенн  быстродрйстви  измерени  при одновременном упрощении способа за счет уменьшени  числа операций, ддполиительно поело прерывани  процесса зар да емкости сети и запоминани  существовавшего при этом на импедансе изол ции мгновенного знамени  измерительного напр жени  в по

   . 8

   реходном процессе фиксируют только однократно второе мгновенное значение измерительного напр жени  в переходном процессе разр да емкости сети через врем , равное заданному времени зар да ем::ости сети, и определ ют величины сопротивлени  изол ции R. и емкости сети Сх по выражени м

   10

   R,

   С„ 15

   где R - сопротивление цепи зар да

   сопротивлений резистора и блока нулевой точки измерительного сигнала;

   U0 - величина единичного скачка измерительного напр жени ;

   U 4 - первое измеренное м новенное . значение измерительного напр жени  непосредственно перед прерыванием цепи зар да емкости сети}

   Uл второе измеренное мгновенное значение измерительного напр жени , фиксируемое через заданное врем  от начала разр да емкости сети,

   tЈ - задакиме временные интервалы после начала зар да и начала разр да емкости сети соответственно .

   t|e

   I I , . -U.

   IrH 4x g

   3

   .Ј u.

   TJJJJA

   т

   3v