SU892348A1 - Устройство дл измерени сопротивлени изол ции электрических сетей, наход щихс под напр жением - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ,НАХОДЯЩИХСЯ Изобретение относитс  к электричес ким измерени м, а именно к измерени м изол ции, и может быть использовано дл  селективного измерени  сопротивлени  изол ции разветвленных электрических сетей, изолированных от земли и наход щихс  под напр жением.Причем это напр жение может быть или посто н ным, или измен ющимс  в широких пределах и со сравнительно большими скорост ми или может быть переменным. Известно устройство дл  измерени  сопротивлени  изол ции электрических сетей, наход щихс  под напр жениемDJ В этом устройстве, осуществл ющем селективный контроль сопротивлени  изол ции, вспомогательный источник посто нного напр жени  подключаетс  к контролируемой сети и на обе токоведущие шины одеваетс  сердечник трансформатора. Напр жение на вторичной обмотке трансформатора по вл етс  лишь при возникновении короткого замыкани . Такое устройство позвол ет ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ обнаружить лишь возникновение короткого замыкани  в сети и не позвол ет заметить медленное снижение сопротивлени  изол ции. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  сопротивлени  изол ции электрических сетей, наход щихс  под напр жением. Устройство содержит вспомогательный источник посто нного напр жени , коммутатор, синхронизатор, генератор затухающей частоты, узкополосный фильтр и индикатор. Это устройство позвол ет измерить сопротивление изол ции сетей, наход щихс  либо под посто нным напр жением, либо под напр жением , измен ющимс  в широких пределах и с большими скорост ми. Причем данное устройство позвол ет осуществл ть селективное измерение сопротивлени  изол ции разветвленных сетей, обладающих суммарной емкостью относительно земли Г2. Недостатком данного устройства  вл етс  его непригодность дл  измерени  сопротивлени  изол ции сетей переменного тока. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  сопротивлени  изол ции электрических сетей, наход щихс  под напр жением, : соде| жащее вспомогательный источник посто нного напр жени , коммутатор, последовательно соединенные синхронизатор и генератор затухающих колебаний , последовательно соединенные уз ,кополосный фильтр и индикатор, причем источник посто нного напр жени  через коммутатор соединен с контролируемой сетью, один из выходов синхронизатора соединен с коммутатором, введен магнитный усилитель, к обмоткам возбужде ни  которого подключен выход генератора затухающих колебаний, к выходным обмоткам магнитного усилител  подключен вход узкополосного фильтра. Магнитный усилитель выполнен на двух сердечниках, причем обмотки возбуждени  соединены встречно, а дополнительные обмотки соединены согласно и нагружены на дополнительный резистор . На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг.,2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит вспомогательный источник 1 посто нного напр жени  коммутатор 2, синхронизатор 3, ограни чительный резистор k, генератор 5 напр жени  контролируемой cew, магнитный усилитель на двух тороидальных сердечниках 6 и 7 нагрузка 8 контролируемой сети, емкости S, 10 от радио помех и сопротивлени  11, 12 изол ции токоаедущих шин, обмотки 13 1 возбу дени , генератор 15 затухающих колебаний , выходные обмотки 16 и 17, узко полосный фильтр 18, индикатор 19, дополнительные обмотки 20 и 21, дополни тельный резистор 22. Устройство работает следующим образом . Дл  осуществлени  селективного контрол  сопротивлени .изол цич каждый фидер контролируемой сети содержит свой измерительный узел, предназначенный дл  измерени  сопротивлени  изол ции данного фидера. Основным элементом измерительных узлов  вл етс  безгистерезисный маг89 4 нитный преобразователь, содержащий магнитный усилитель на двух тороидальных сердечниках 6 и 7, охватывающих обе токоведущие шины каждого фидера. Вспомогательный источник 1 посто нного напр жени  через коммутатор 2, управл емый синхронизатором 3, подключен через ограничительный резистор k к одному из зажимов контролируемой среды. Коммутатор через промежутки времени, достаточные дл  перезар да емкостей 9 сети, осуществл ет периодическую коммутацию вспомогательного источника 1. Напр жение на выходе коммутатора 2 показано на фиг. 2а. Разностный ток, протекающий по проводам сети, охваченным магнитным усилителем содержит две составл ющие: полезную - за счет действи  вспомогательного регул рно-коммутируемого источника посто нного напр жени  (фиг. 2в) и мешающую - за счет действи  напр жени  контролируемой сети (фиг. 26). Величина полезной составл ющей тока после осуществлени  перезар да емкостей сети от посто нного источника напр жени  позвол ет судить о величине сопротивлени  изол ции фидера . Следует учитывать, чтс величина ограничительного резистора k должна быть гораздо меньше общего сопротивлени  изол ции сети. Выделение полезной составл ющей на фоне мешающей в случае, если напр жение контролируемойсети посто нное , производитс  как и в известном устройстве. Дл  выделени  полезной составл ющей на фоне мешающей используют безгистерезисный магнитный преобразователь , к выходу которого подключен узкополосный фильтр 18,выдел ющий основную гармонику импульсов, индуцируемых в выходных обмотках 16 и 17 преобразовател . Безгистерезисный магнитный преобразователь состоит из генератора 15 затухающих колебаний , магнитного усилител  на двух тороидальных сердечниках 6 и 7, на которых наход тс  обмотки возбуждени  13 и 14, выходные обмотки 16 и 17 и дополнительные обмотки 20 и 21 с подключенным к ним дополнительным резистором 22. Причем обмотки возбуждени  вк/1ючены встречно по отношению к выходным и дополнительным, а дополнительные обмотки включены согласно по отношению к выходным. В выходных обмотках преобразовател  индуцируютс  импульсы напр жени , площадь которых пропорциональна разности соседних значений измер емого тока. Эти импульсы, длительность которых мала по сравнению с их скважностью , воздействуют на узкополосный фильтр 18, настроенный на первую гар .монику коммутируемого напр жени . В качестве такого фильтра может быть использован активный RC-фильтр.Напр жение на выходе этого фильтра пропорционально полезной составл ющей измер емого тока, а следовательно, и величине сопротивлени  изол ции фидера . По сним теперь работу устройства в случае переменного напр жени  контролируемой сети., в этом случае на сердечники 6 и 7 преобразовател  помимо посто нной полезной составл ющей воздействует переменна  мешающа  со ставл юща  .Полное значени.е индукции B5 записываемой в сердечниках в режиме безгистерезисного намагничивани ,полу чаетс  за счет суммировани  элементарных приращений индукции , получаемых при перемагничивании сердечНИКОВ в процессе записи по несимметричным циклам. Степень несимметрии таких частных циклов определ ет величину элементарных приращений индукции и зависит от величины пол  управлени  Н, создаваемого разности током, протекающим по проводам сети, охваченными тороидальными сердечниками. Если помеха отсутствует и на сердечники действует только посто нна  составл юща  тока, т.е. const, то пропорциональны HV(B линейной области безгистерезисной кривой намагничивани ) и . пропорциональна H. Если на сердечники преобразовател  воздействует только помеха, т.е. Н Vg , то при условии, что поле, создаваемое помехой, значительно меньше коэрцитивной силы сердечников, ДВррбудут пропорциональны мгновенным значени м пол  помехи и при достаточно большом числе элементарных ДВ. их сумма, т.е. В, будет стремитьс  к нулю. Следует отметить, что частота затухающих колебаний тока, создаваемы генератором затухающих колебаний должна быть не выше частоты помехи. Если на сердечники теперь одновременно воздействует и полезна  составл юща , и помеха, то в сердечниках записываетс  значение индукции ., i пропорциональное полезной составл ющей . Однако на практике амплитуда помехи может быть на два-три пор дка больше полезной составл ющей и обычные безгистерезисные преобразователи станов тс  неработоспособными, и, следовательно, устройство измерени  сопротивлени  изол ции тоже становитс  неработоспособным. В предлагаемом устройстве магнитный усилитель преобразовател  построен на двух магнитных сердечниках, а на каждый магнитопровод магнитного усилител  нанесена дополнительна  обмотка , причём к дополнительным обмоткам 20 и 21, соединенным последовательно, подключен дополнительный резистор 22. Такие обмотки с дополнительным регистром преп тствуют перемэгничиванию сердечников под действием переменной составл ющей тока (помехи), т.е. снижают действие помехи на ма1- нитоводы усилител  до допустимого уровн . Причем это снижение тем больше , чем меньше величина дополнительного сопротивлени . Вместе с тем, поскольку эти дополнительные обмотки включены . встречно по отношению к обмоткам возбуждени , они практически не оказывают вли ни  на перемагничивание сердечников полем возбуждени , создаваемым генератором затухающих колебаний.; Таким образом, предложенные меры позвол ют выдел ть полезную составл ющую тока на фоне измен ющейс  в гораздо больших пределах переменной составл ющей, т.е. осуществл ть измерение сопротивлени  изол ции в сет х переменного тока. Использование изобретени  позвол ет построить универсальное устройство измерени  сопротивлени ; изол ции электрических сетей наход щихс  под напр жением, причем устройство пригодно как дл  измерени  сопротивлени  изол ции в сет х посто нного тока, так и в сет х переменного тока. Таким образом, построение магнитного усилител  на двух магнитных сердёчниках с нанесенными дополнительными. обТютками, подключенными к дополнительному сопротивлению, способствует расширению функциональных возможностей устройства за. счет возможности измерени  сопротивлени  как в сет х посто нного, так и в сет х переменного тока. формула изобретени  1. Устройотво дл  измерени  сопро тивлени  изол ции электрических сетей , наход щихс  под напр жением, содержащее вспомогательный источник посто нного напр жени , коммутатор, последовательно соединенные синхронизатор и генератор затухающих колебаний , последовательно соединенные узкополосный фильтр и индикатор, при , мем источник посто нного напр жени  через коммутатор соединен с контроли руемой сетью, один из выходов синхронизатора соединен с коммутатором о т ли чающее с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него введен магнитны 88 усилитель, к обмоткам возбуждени  которого подключен выход генератора затухающих колебаний, к выходным обмоткам магнитного усилител  подключен вход узкополосного фильтра. 2. Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что магнитный усилитель выполнен на двух сердечниках , причем обмотки возбуждени  соединены встречно, а дополнительные обмотки возбуждени  соединены согласно , а дополнительные обмотки соединены согласно и нагружены HJ дополнительный резистор. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 279760, кл. Н 02 Н 3/16, 11.07.69. 2.Авторское свидетельство СССР № 468191, кл. G 01 R 27/00, 31.07.73 (прототип).

I U/. /гП

tf&v

Claims (2)

формула изобретения

1. Авторское свидетельство СССР № 279760, кл. Н 02 Н 3/16, 11.07.69.

1. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением, содержащее вспомогательный источник постоянного напряжения, коммутатор, 1последовательно соединенные синхронизатор и генератор затухающих колебаний, последовательно соединенные узкополосный фильтр и индикатор, примем источник постоянного напряжения через коммутатор соединен с контролируемой сетью, один из выходов синхронизатора соединен с коммутатором, от ли чающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введен магнитный

892348 8 усилитель, к обмоткам возбуждения которого подключен выход генератора затухающих колебаний, к выходным обмоткам магнитного усилителя под₅ ключей вход узкополосного фильтра.

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что магнитный усилитель выполнен на двух сердечниках, причем обмотки возбуждения сое10 динены встречно, а дополнительные обмотки возбуждения соединены согласно, а дополнительные обмотки соединены согласно и нагружены на дополнительный резистор.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 468191, кл. G 01 R 27/00, 31.07.73 (прототип).