Claims (2)
Изобретение относитс к электротехнике , в частности к контролю состо ни изол ции электрических сетей, наход щихс под напр жением и имеющих значительные емкости по отношению к корпусу (земле). Известно устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей посто нного тока, содержащее измеритель напр жени (вольтметр), ключ и дополнительное сопротивление (гаунт) с помощью которого перед .повторш 1м измерением шунтируют сопротивление изол ции одного из полюсов сети, после чего по соответствующей формуле вычисл ют величину сопротивлени изол ции сети to. Недостатками данного устройства вл ютс малое быстродействие и .мала точность измерени , что обусловлено возникновением переходного процесса перезар да больших емкостей сети, .по-стб нна времени которого определ етс величиной сопротивлений изол ции полюсов сети и шунтирующего дополнительного сопротивлени . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей , наход щихс под напр жением и имеющие большие емкости полюсов (фаз) относительно корпуса, содержащее измеритель напр жени , форсирующий низкоимпедансный канал, например конденсатор , и дополнительное сопротивление, некоммутируемые выводы которых соединены с корпусом, переключатель подключенный параллельно входным зажимам устройства, выход переключател подключен к последовательно соединенным блоку дифференцировани , пороговому элементу и элементу И, блок управлени первый выход которого подключен к первому управл емому входу переключател , первый ключ, управл емый вход которого соединен с выходом элемента И-, второй вход соединен с коммутируемым выводом форсирующего низкоимпедансного канала, а выход - с входом 5лока дифференцировани , второй ключ Г }Недостатком известного устройства вл етс не максимально возможное быстродействие измерени из-за времени , затрачиваемого на симметрирование напр жений фаз контролируемой сети-относительно корпуса с помощью регулировани величины дополнительного сопротивлени . При работе в неавтоматическом режиме отсутствие сигнализатора, выдающего визуально разрешение на сн тие информации, ведет к снижению точности измерени . Цель изобретени - повышение быстрО действи измерени в автоматическом режиме и точности При измерени х в неавтоматическом режиме. Указанна цель достигаетс тем, ЧТО в устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей наход щихс под напр жением и имеющих большие емкости фаз относительно корпуса , содержащее измеритель напр жени , форсирующий низкоимпедансный канал , например конденсатор, дополнительное сопротивление, некрммутируемы выводы которых соединены с корпусом, переключатель, подключенный параллель но входным зажимам устройства, выход переключател подключен к последовательно соединенным блоку дифференциро вани , пороговому элементу и элементу И, блок управлени , первый и третий ВЫХОДЫ которого подключены соответственно к первому управл емому вхо ду переключател и к второму входу элемента И, первый ключ, управл емый вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход соединен с коммутируемым выводом форсирующего низко импедансного канала, а выход - с входом блока дифференцировани , второй ключ, введены дополнительньй переключатель , блок коррекции, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента, второй вход - с п тым выходом блока управлени , второй выход которого соединен со вторым управ л ем1)1м входом переключател , четверты и шестой выходы - соответственно с уп равл емыми входами дополнительного переключател и второго ключа, а вход с выходом измерител напр жени , -вход которого подключен через дополнительньй переключатель к входн1.м зажимам устройства, коммутируемый вывод допол нительного сопротивлени подключен через второй ключ к одному из входных зажимов устройства. Иа чертеже представлена функциональна схема устройства дл случа измерени сопротивлени рзол ции двухпроводных сетей посто нного тока. Устройство содержит измеритель 1 напр жени (например вольтметр), нерегулируемое дополнительное сопротивление (щунт) 2, форсирующий низкоимпедансньй .канал 3 ускоренного перезар да (например конденсатор), ключи 4 и 5, элемент И 6, блок 7 дифференцировани , блок 8 управлени , пороговый элемент 9, блок 10 коррекции, переключатель 11, дополнительный переключатель 12, причем вход .измерител 1 напр жени через дополнительный переключатель I2 подключен к одному, либо другому полюсу сети, второй (некрмму тируемый) вход подключен к корпусу , выход измерител 1 подключен ко входу блока 8 управлени . Один вывод дополнительного сопротивлени 2 через ключ 5 подключен к выбранному Полюсу сети, другой (некоммутируемый) его вывод подключен к корпусу. Потенциальные входы переключател 11 подсоединены к разным полюсам сети, управл емые его входы соединены с двум соответствующими выходами блока 8 управлени , выход же соединен со входом блока 7 дифференцировани и параллельно через ключ 4 с одним из выводов форсируклцего низкоимпедансного канала 3, другой (некоммутируемый) вывод которого соединен с корпусом. Выход блока 7 дифференцировани соединен со входом порогового элемента 9, выход которого соединен со входом блока 10 коррекции и через элемент И 6 с управл емым входом кл1рча 4. Управл емые входы ключа 5, элемента И 6 и дополнительного переключател 12 соединены соответственно с шестым, п тым и четвертым выходами блока 8 управлени , второй вход блока 10 коррекции соединен с третьим выходом блока 8 управлени . Устройство работает следующим образом . При подключении устройства к контролируемой сети по сигналу с соответствующего выхода блока 8 управлени дополнительный переключатель 12 подключает измеритель I напр жени (вольтметр ) порчереднд к обоим полюсам сети. В случае наличи короткого замыкани одного из полюсов сети на корпус на блок 10 коррекции с третьего выхода блока 8 управлени поступает сигнал, несущий информацию о нецелесообразности измерений и равенстве нулю экви валентного сопротивлени изол ции.сет . В случае отсутстви замыкани одного из полюсов сети на корпус измеритель подключают к выбранному дл -измерений полюсу сети. После подключени измери тел 1 к выбранному полюсу сети снимают с него первое показание о напр жении полюса сети по отношению к корпусу . Затем по сигналам с блока 8 управлени переключатель 11 перевод т в положение, обеспечивающее подключение блока 7 дифференцировани и ключа А к выбранному полюсу сети, и замыкают ключ 5, подключа к этому полюсу дополнительное сопротивление 2. Возникает переходный процесс установлени нового напр жени на полюсах сети, начало которого фиксируетс бло ком 7 дифференцировани . Элемент И 6 обеспечивает прохождение тактовых импульсов .с выхода блока 8 управлени на управл емый вход ключа 4, которые вызываютего периодическое замыкание. Замыкание ключа 4 вызывает подключение к полюсу сети форсирующего низкоимпедансного канала 3 (например конденсатора ) , который шунтирует периоди чески дополнительноесопротивление 2. Процесс перезар да емкостей сети Cv- резко ускор етс . В этот же момент пороговый элемент 9 срабатывает и сигнал с его выхода, поступа на первый вход блока 10 коррекции, обеспечивает выдачу сигнала запрета на сн тие показаний с вольтметра 1. Следует отметить, что внутри (на выходе) блока 7 дифференцировани наход тс каскады усилени и формировани , которые обеспечивают формирование на выходе этого блока сигнала соответствующего уровн и пол рности, обеспечивающего срабатьшание элемента И 6 и порогового элемента 9 в случае , если сигнал на входе блока 7 Диф ференцировани превьшает порог чувствительности и его изменение происходи в заданном направлении. Это заданное направление (первоначальное всегда можно предсказать в зависимости от то го, подключен ли блок 7 дифференцировани к тому же полюсу сети, что и. до полнительное сопротивление 2, или к другому. В первом случае напр жени на входе блока 7 дифференцировани всегда уменьшаетс после начала переходного процесса, вызванного подключением дополнительного сопротивлени 2, а во втором - увеличиваетс . Так как направление переходного процесса до момента необходимого перезар да емкостей сети как во времена периодического подключени низкоимпедансного канала 3, так и в паузах между этими подключени ми, одно и то же, то э;г1емент И 6 продолжает пропускать на управл емый вход ключа 4 импульсы с выхода блока 8 управлени , а блок 10 коррекции продолжает вьщавать сигнал запрета. В момент завершени перезар да емкостей сети (достижени допустимого уровн перезар да, либо некоторого незначительного перехода за этот уровень ) в паузе между временами подключени низкоимпедансного канала 3 происходит смена.направлени изменени напр жени на входе дифференцирунлцего блока 7, либо сигнал на его входе падает ниже его порога чувствительности. И то и другое вызывает исчезновение сигнала прежней пол рности на выходе блока 7 дифференцировани , что-приводит к прекращению периодического подключени канала 3 и исчезновению на блоке 10 коррекции сигнала запрета сн ти информации с вольтметра 1. Исчезновение сигнала запрета с блока 10 коррекции осуществл ют .(в случае необходимости) с некоторой малой априорно заданной задержкой с целью обеспечени времени дл возвращени уровн перезар да в зону допуска в случае, если может иметь место переход за этот уровень. После этого с измерител 1 напр жени вольтметра снимаетс второе показание о величине напр жени полюса сети относительно корпуса и определ етс величина эквивалентного сопротивлени изол ции сети по формуле V-, - Vii 3k.t, / в случае использовани электронного или электростатического вольтметра), при соизмеримости входного сопротивлени вольтметра и сопротивлении изол ии сети- по формуле 1 4 1 WVV ь . величина эквивалентXi a ного .сопротивлени изол ции сети; величина дополнитель ного сопротивлени 2 входное сопротивление вольтметра 1; величина напр жени полюса сети относительно корпуса при первом измерении, когда сопротивление изол ции полюса сети еще не шунтирова но дополнительным сопротивлением 2; величина напр жени полюса сети относительно корпуса при втором измерении в услови х шунтировани сопротивлени изол ции полюса сет дополнительным со ,противлением 2 посл завершени процесса перезар да емкостей Определение этих выражений осуществл ют любым методом как в не- втоматическом ,так и автоматическом режим При необходимости проведени цикли ческих (многократных) измерений с целью ускорени возврата объекта измере ни в исходное состо ние после сн ти показаний с. измерител 1 напр жени форсирующий низкоимпедансньй канал 3 и блок 7 дифференцировани с помощью переключател 11 по , сигнала от блока управлени (при отключении с помощью ключа 5 дополнительного сопротивлени 2 от полюса сети) подсоедин ютс к другому полюсу сети. Цикл ускоренно го перезар да емкостей (дл возврата в исходное состо ние, существовавшее до шунтировани полюса сети дополнительным сопротивлением 2) автоматически повтор етс также, как это было изложено вьш1е. После исчезновени в блоке 10 коррекции сигнала запрета, провод т перво измерение очередного, нового цикла. Технико-экономический эффект изобретени заключаетс в повьш1ении быстфодействи измерени при одновременном повьш1ении его точности, что способствует повышению пожаро- и электробезопасности на судах и других объ83 58 ектах, так как позвол ет за более короткое врем и более точно проконтролировать сопротивление изол ции как одной, так и нескольких сетей, и прин ть необходимые меры э случае их неисправностей . Формула изобретени Устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей, наход щихс под напр жением и имеющих большие емкости фаз относительно корпуса , содержащее измеритель напр жени , форсируюЦий низкоимпедансный канал , например конденсатор, дополнительное сопротивление, некоммутируемые выводы которых соединены с корпусом, переключатель, подключенный параллельно входным зажимам устройства, выход переключате 1Я подключен к последовательно соединенным блоку дифференцировани , пороговому элементу и элементу И, блок управлени , первый и третий выходы которого подключены соответственно к первому управл емому входу переключател и к второму входу элемента И, первый ключ, управл емьш . вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход соединен с коммутируемым выводом форсирующего низко импедансного канала, а выход - с входом блока дифференцировани , второй ключ, о., тличающее с тем, что, с целью повьш1ени быстродействи , внего введены дополнительньй переключатель , блок коррекции, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента, второй вход - с п тым выходом блока управлени , второй выход которого соединен со вторым управл емьм входом переключател , четвертый и шестой выходы - соответственно с управл емыми входами дополнительного . переключател и второго ключа, а вход с выходом измерител напр жени , вход которого подключен через дополнительный переключатель к входным зажимам устройства, коммутируемый вывод дополнительного сопротивлени подключен через второй ключ к одному из входных зажимов устройства. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Цапенко Е.Ф. Контроль изол ции в сет х до 1000 В. М., Энерги , 1972, с. 126, 127. The invention relates to electrical engineering, in particular, to monitoring the state of isolation of electrical networks that are under voltage and have significant capacitances with respect to the housing (earth). A device for measuring the insulation resistance of electric networks of direct current is known, which contains a voltage meter (voltmeter), a switch and an additional resistance (gaunt) with which the insulation resistance of one of the poles of the network is shunted before the next 1m measurement, and then according to the appropriate formula calculate the network insulation resistance value to. The disadvantages of this device are low speed and low measurement accuracy, which is caused by the occurrence of a transient reloading of large network capacities, the time of which is determined by the value of the insulation resistance of the network poles and the shunt additional resistance. The closest to the present invention is a device for measuring the insulation resistance of electrical networks that are under voltage and have large poles (phases) relative to the housing, which contains a voltage meter forcing a low-impedance channel, such as a capacitor, and an additional resistance, which are non-commuting connected to the housing, a switch connected in parallel to the input terminals of the device, the output of the switch connected to the series-connected differentiation unit , the threshold element and the element And, the control unit whose first output is connected to the first controlled input of the switch, the first key, the controlled input of which is connected to the output of the I element, the second input is connected to the switched output of the forcing low-impedance channel, and the output to the input of the 5th unit differentiation, second key D} A disadvantage of the known device is that the maximum possible measurement speed is not due to the time spent on balancing the voltages of the phases of the network being monitored — relative to the building meat by adjusting the value of the additional resistance. When operating in non-automatic mode, the absence of a detector that visually grants permission to clear information leads to a decrease in measurement accuracy. The purpose of the invention is to increase the rapidity of measurement in an automatic mode and the accuracy when measuring in a non-automatic mode. This goal is achieved by having a device for measuring the insulation resistance of electrical networks being under voltage and having large capacitance phases relative to the housing, containing a voltage meter forcing a low-impedance channel, such as a capacitor, an additional resistance whose necrums are connected to the housing, a switch connected in parallel to the input terminals of the device, the output of the switch is connected to the series-connected differentiation unit, the threshold element The control unit and the I element, the control unit, the first and third OUTPUTS of which are connected respectively to the first control input of the switch and to the second input of the I element, the first key whose control input is connected to the output of the I element, the second input is connected to the switching output of the low-speed impedance channel, and the output - with the input of the differentiation unit, the second key, an additional switch, the correction unit, the first input of which is connected to the output of the threshold element, the second input - with the fifth output of the control unit The second output of which is connected to the second control em1) 1m input of the switch, the fourth and sixth outputs, respectively, with the controlled inputs of the additional switch and the second key, and the input with the output of the voltage meter, the input of which is connected via an additional switch to the input1. To the device terminals, the switched output impedance terminal is connected via a second switch to one of the device input terminals. The drawing shows a functional diagram of the device for the case of measuring the resistance of two-wire direct current networks to the resistance. The device contains a voltage meter 1 (for example, a voltmeter), an unregulated additional resistance (shunt) 2, a forcing low-impedance channel 3 of an accelerated recharge (for example a capacitor), keys 4 and 5, element 6, differentiation unit 7, control unit 8, threshold element 9, correction unit 10, switch 11, additional switch 12, the input of the voltage measuring device 1 being connected via an additional switch I2 to one or the other pole of the network, the second (uncoupled) input connected to the housing, the output measurement The driver 1 is connected to the input of the control unit 8. One output of additional resistance 2 is connected via switch 5 to the selected Network Pole, the other (non-switched) its output is connected to the housing. Potential inputs of switch 11 are connected to different poles of the network, its controlled inputs are connected to two corresponding outputs of control unit 8, the output is connected to input of differentiation unit 7 and in parallel via switch 4 to one of the terminals of the forcing low impedance channel 3, the other (non-switched) output which is connected to the housing. The output of the differentiation unit 7 is connected to the input of the threshold element 9, the output of which is connected to the input of the correction unit 10 and, through element 6, to controlled input of key 4. Controllable inputs of key 5, element 6, and an additional switch 12 are connected respectively to the sixth, n The second and fourth outputs of the control unit 8, the second input of the correction unit 10 is connected to the third output of the control unit 8. The device works as follows. When the device is connected to the monitored network by a signal from the corresponding output of the control unit 8, the additional switch 12 connects the voltage meter (voltmeter) porchend to both poles of the network. In the case of the presence of a short circuit of one of the poles of the network, the body on the correction unit 10 from the third output of the control unit 8 receives a signal carrying information about the inexpediency of measurements and the equality to zero of the equivalent resistance of the insulation grid. In case of absence of closure of one of the network poles on the body, the meter is connected to the network pole chosen for measurements. After connecting the measurement body 1 to the selected pole of the network, the first indication of the voltage of the pole of the network in relation to the housing is taken from it. Then, according to the signals from the control unit 8, the switch 11 is switched to a position that connects the differentiation unit 7 and the key A to the selected network pole, and closes the key 5, connecting additional resistance to this pole 2. A transient process of establishing a new voltage at the network poles occurs , the beginning of which is fixed by block 7 of differentiation. The element 6 provides the passage of clock pulses. From the output of the control unit 8 to the controlled input of the key 4, which cause its periodic closure. The closure of key 4 causes the forcing low impedance channel 3 (for example, a capacitor) to be connected to the network pole, which shunts periodically additional resistance 2. The recharging and capacitance of the Cv– network is sharply accelerated. At the same time, the threshold element 9 is triggered and the signal from its output, coming to the first input of the correction unit 10, provides for outputting a prohibition signal for taking readings from the voltmeter 1. It should be noted that inside (output) of the differentiation unit 7 there are amplification stages and formations that ensure the formation at the output of this block of a signal of the appropriate level and polarity, which ensures the operation of the element 6 and the threshold element 9 in case the signal at the input of the block 7 Differentiation exceeds the threshold efficiency and its change occur in a given direction. This predetermined direction (the initial one can always be predicted depending on whether the differentiation unit 7 is connected to the same network pole as the additional resistance 2, or to another. In the first case, the voltage at the input of the differentiation unit 7 is always reduced after the beginning of the transition process caused by the connection of additional resistance 2, and in the second - increases. Since the direction of the transition process until the necessary recharging of network capacitances as during the period of periodic connection And in the pauses between these connections, the same impedance channel 3 and the same, this And 6 continues to send pulses from the output of the control unit 8 to the controlled key input 4, and the correction unit 10 continues to block the prohibition signal. completion of recharging network capacitances (achieving an acceptable level of recharging, or some minor transition to this level) in the pause between the times of connecting the low-impedance channel 3, the voltage at the input of the differential block 7, or signal at its input falls below its threshold. Both cause the disappearance of the signal of the previous polarity at the output of differentiation unit 7, which causes the disconnection of the periodic connection of channel 3 and the removal of the information removal prohibition signal from the voltmeter 1 at the correction correction block 10. The prohibition signal disappears from the correction correction block 10. (if necessary) with a certain small a priori predetermined delay in order to provide time for the re-charge level to return to the tolerance zone in case a transition beyond this level may occur. After that, a second indication of the voltage of the network pole relative to the housing is taken from the voltmeter voltage meter 1 and the equivalent insulation resistance of the network is determined by the formula V-, - Vii 3k.t, / in the case of using an electronic or electrostatic voltmeter), the commensurability of the input resistance of the voltmeter and the insulation resistance of the network - according to the formula 1 4 1 WVV ь. the equivalent value of Xi a net insulation resistance; the value of the additional resistance 2 is the input resistance of the voltmeter 1; the magnitude of the voltage of the network pole relative to the housing during the first measurement, when the insulation resistance of the network pole is not yet shunted by additional resistance 2; the voltage value of the network pole relative to the housing in the second dimension under the conditions of shunting the insulation resistance of the pole is set with additional resistance, resistance 2 after the recharging and capacitance process has been completed. These expressions are determined by any method both in automatic and automatic mode. cyclic (multiple) measurements in order to accelerate the return of the measured object to its original state after taking readings from. Voltage meter 1 forcing low impedance channel 3 and differentiation unit 7 using switch 11 through, the signal from the control unit (when disconnecting additional resistance 2 from the network pole with the key 5) are connected to the other network pole. The cycle of accelerated recharging of tanks (for returning to the initial state that existed prior to shunting the pole of the network with additional resistance 2) automatically repeats as well as described above. After the prohibition signal correction block 10 disappears, the next new cycle is measured first. The technical and economic effect of the invention is to increase the speed of measurement while improving its accuracy, which contributes to increased fire and electrical safety on vessels and other objects, as it allows for a shorter time and more accurately control the insulation resistance as one and several networks, and take the necessary measures in the event of their malfunction. Apparatus of the Invention A device for measuring the insulation resistance of electrical networks that are under voltage and have large capacitance phases relative to the housing, which contains a voltage meter, forcing a low-impedance channel, such as a capacitor, an additional resistance, non-switched outlets that are connected to the housing, a switch connected in parallel the input terminals of the device, the output switch 1I connected to the series-connected differentiation unit, the threshold element and the element , The control unit, the first and third outputs of which are respectively connected to the first input of the controlled switch and to the second input of the AND gate, the first key controlling emsh. the input of which is connected to the output of the element I, the second input is connected to the switched output of the forcing low impedance channel, and the output to the input of the differentiation unit, the second key, o., differing from the fact that, in order to increase the speed, an additional switch has been introduced correction, the first input of which is connected to the output of the threshold element, the second input - to the fifth output of the control unit, the second output of which is connected to the second control input of the switch, the fourth and sixth outputs - respectively is emymi additional inputs. the switch and the second key, and the input with the output of the voltage meter, the input of which is connected through an additional switch to the input terminals of the device, the switched output of the additional resistance is connected via a second key to one of the input terminals of the device. Sources of information taken into account in the examination 1. Tsapenko EF Insulation monitoring in networks up to 1000 V.M., Energii, 1972, p. 126, 127.
2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2725196/18-21, кл. G 01 R 27/18, 1978 (прототип).2. USSR author's certificate for application number 2725196 / 18-21, cl. G 01 R 27/18, 1978 (prototype).