SU978082A1

SU978082A1 - Device for rapid checking of dc circuit insulation

Info

Publication number: SU978082A1
Application number: SU792772931A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Овсянников; Виталий Александрович Файбисович; Владимир Владимирович Шлык
Original assignee: Белорусское Производственное Ремонтно-Наладочное Предприятие "Белэнергоремналадка"
Priority date: 1979-04-23
Filing date: 1979-04-23
Publication date: 1982-11-30

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для контроля изоляции цепей постоянного тока. гThe invention relates to electrical engineering and can be used to create devices for monitoring the insulation of DC circuits. g

Известно устройство для контроля изоляции цепей постоянного тока, содержащее датчик тока, выпрямитель и индикатор (1).A device for monitoring the insulation of DC circuits containing a current sensor, a rectifier and an indicator (1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность.The disadvantage of this device is its low sensitivity.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее источник переменного напряжения, разделительный конденсатор, датчик тока и последовательно соединенные фазочувствительг ный элемент, нуль-орган и индикатор£2).The closest in technical essence to the proposed one is a device containing an AC voltage source, an isolation capacitor, a current sensor, and a phase-sensitive element, a zero-organ, and an indicator (£ 2) connected in series.

Однако такое устройство характе- „ ризуется невысокой чувствительностью и низкой помехозащищенностью.However, such a device is characterized by low sensitivity and low noise immunity.

Цель изобретения - повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства. „The purpose of the invention is to increase the sensitivity and noise immunity of the device. „

Для достижения этой цели известное *5 устройство для оперативного контроля изоляции цепей постоянного тока, содержащее источник переменного напряжения, разделительный конденсатор, датчик тока и последовательно соеди- Зм ненные фазочувствительный элемент, нуль-орган и индикатор, снабжено блоком регулируемого сдвига фазы и 5 блоком преобразования частоты, вход ноторого соединен с выходом источни ка переменного напряжения, Один из выходов - с первым входом фаэочувствительного элемента, а другой выход 1Q через разделительный конденсатор со входом датчика тока, один выход которого через блок регулируемого сдвига фазы соединен со вторым входом фазочувствительного элемента, а другой выход соединен с контролируемой цепью постоянного тока.To achieve this goal, the well-known * 5 device for operational monitoring of isolation of DC circuits, containing an AC voltage source, an isolation capacitor, a current sensor and series-connected phase-sensitive element, a zero-organ and an indicator, is equipped with an adjustable phase shift unit and 5 conversion unit frequency, the input of one is connected to the output of the AC voltage source, One of the outputs is with the first input of the phaeo-sensitive element, and the other 1Q output through an isolation capacitor with an input of a current sensor, one output of which is connected to the second input of the phase-sensitive element through an adjustable phase shift unit, and the other output is connected to a controlled DC circuit.

На чертеже представлена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of a device.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения,блок 2 преобразования частоты, разделительный конденсатор 3, датчик 4 тока, блок 5 регулируемого сдвига фазы, фазочув ствительный элемент б, нуль-орган 7 и индикатор 8.The device contains an AC voltage source 1, a frequency conversion unit 2, an isolation capacitor 3, a current sensor 4, an adjustable phase shift unit 5, a phase-sensitive element b, a zero-organ 7, and an indicator 8.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

При возникновении повреждения в цепи постоянного тока запускается источник 1 переменного напряжения и напряжение с его выхода через блок преобразования частоты и разделительный конденсатор 3 подается на контролируемую цепь с датчиком 4 тока и на вход фазочувствительного элемента 6.If a fault occurs in the DC circuit, the AC voltage source 1 is started and the voltage from its output through the frequency conversion unit and the isolation capacitor 3 is supplied to the controlled circuit with a current sensor 4 and to the input of the phase-sensitive element 6.

Датчик 4 тока воспринимает ток в контролируем^ цепи постоянного тока, обусловленный действием источника 1 переменного напряжения, и воздейст.вует на другой вход фазочувствитель'ного элемента б. На выходе фазочувствительного элемента 6 возникает сигнал, постоянная составляющая которого пропорциональна активной составляющей наложенного на сеть переменного тока; Эта величина возраста- 15 ет при уменьшении сопротивления, изоляции цепи постоянного тока. Если сравнение активной составляющей наложенного переменного тока с уставкой, произведенное в нуль-органе 7, свидетельствует о наличии поврежде ния , то оно сигнализируется с помощью индикатора 8.The current sensor 4 senses the current in a controlled DC circuit, due to the action of an alternating voltage source 1, and affects the other input of the phase-sensitive element b. At the output of the phase-sensitive element 6, a signal arises whose constant component is proportional to the active component superimposed on the AC network; This value increases with decreasing resistance and isolation of the DC circuit. If a comparison of the active component of the superimposed alternating current with the setting made in the zero-organ 7 indicates the presence of damage, then it is signaled using indicator 8.

Коэффициент преобразователя частоты устанавливается вручную или авто- 25 матически таким образом, чтобы на контролируемую сеть накладывалось напряжение, частота которого в четное количество раз меньше частоты основной гармоники напряжения наводки. ₃₀ The coefficient of the frequency converter is set manually or automatically in such a way that a voltage is applied to the controlled network, the frequency of which is an even number of times less than the frequency of the fundamental harmonic of the pick-up voltage. _thirty

Использование блока пребразования частоты приводит к тому, что на i сеть постоянного тока накладывается напряжение, частота которого равно в четное количество раз меньше частоты основной гармоники напряжения навод- ки. Это приводит к тому, что фазочувствительный элемент оказывается совершенно нечувствительным к наводкам и помехам, частота которых кратна частоте накладываемого на сеть 40 постоянного тока переменного напряжения, независимо от изменения фазовых углов гармонических составляющих ’ помех.Using the frequency conversion unit leads to the fact that a voltage is applied to the i DC network, the frequency of which is an even number of times less than the frequency of the fundamental harmonic of the pickup voltage. This leads to the fact that the phase-sensitive element is completely insensitive to interference and interference, the frequency of which is a multiple of the frequency of the alternating voltage applied to the DC network 40, regardless of the change in the phase angles of the harmonic components ’interference.

При отсутствии активной проводимое-. 45 ти на землю в контролируемой сети ток истопника переменного напряжения теоретически должен быть сдвинут относительно опорного напряжения на 90?, так как он обусловлен емкостной проводимостью сети. В этом случае пос тоянная составляющая напряжения на выходе фазочувствительного элемента равна нулю. В реальных условиях вследствие фазовых погрешностей датчиков тока и промежуточных усилителей на выходе фазочувствительного элемен-т та даже при отсутствии активной проводимости в сети имеется напряжение небаланса, что заставляет загрублять установку устройства и снижать его чувствительность. Для компенсации фазовых погрешностей элементов схемы в устройство вводится блок регулируемого сдвига фазы.In the absence of active conduct-. 45 tons to the ground in a controlled network, the current of the ac voltage source should theoretically be shifted by 90? Relative to the reference voltage, since it is due to the capacitive conductivity of the network. In this case, the constant component of the voltage at the output of the phase sensitive element is zero. In real conditions, due to phase errors of current sensors and intermediate amplifiers, there is an unbalance voltage in the network even at the absence of active conductivity at the output of the phase-sensitive element, which makes the installation of the device coarser and reduce its sensitivity. To compensate for the phase errors of the circuit elements, an adjustable phase shift unit is introduced into the device.

Введение блока преобразования частоты и блока регулируемого сдвига фазы до позволяет повысить чувствительность 30-40 кОм.The introduction of a frequency conversion unit and an adjustable phase shift unit up to a sensitivity of 30–40 kOhm can be increased.

Claims

The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to create devices for monitoring insulation of DC circuits. A device for monitoring insulation of DC circuits is known, which contains a current sensor, rectifier and indicator G1. The disadvantage of this device is low sensitivity. The closest in technical essence to the present invention is a device containing an alternating voltage source, a coupling capacitor, a current sensor and a phase-sensitive phase-sensitive element, a zero-organ and an indicator. However, such a device is characterized by low sensitivity and low noise immunity. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and noise immunity of the device. To achieve this goal, the known device for operative control of the isolation of direct current circuits, containing an alternating voltage source, a separator condenser, a current sensor and a series of phase-sensitive element, a zero-organ and an indicator, is equipped with an adjustable phase shift unit and a frequency conversion unit whose input is connected to the output of an alternating voltage source, one of the outputs is connected to the first input of a phase-sensitive element, and the other output is via a coupling capacitor with an input yes snip current, one output of which is controlled via the phase shift block coupled to the second input of the phase-sensitive element and the other output is connected to the controlled constant current circuit. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains an alternating voltage source 1, a frequency conversion unit 2, a coupling capacitor 3, a current sensor 4, an adjustable phase shift unit 5, a phase-sensitive eleununt b, a zero-organ 7 and an indicator 8. The device operates as follows. In the event of a fault in the direct current circuit, the alternating voltage source 1 is started and the voltage from its output through frequency conversion unit 2 and separation capacitor 3 is fed to a monitored circuit with a current sensor 4 and an input to the phase sensitive element b. the current in the controlled DC circuit caused by the action of the source of 1 alternating voltage, and acts on the other input of the phase-sensitive element b. At the output of the phase-sensitive element b, a signal arises, the constant component of which is proportional to the active coc-i voltage applied to the AC variable TOKai. This value increases with decreasing resistance, isolation of the DC circuit. If the comparison of the active component of the superimposed alternating current with the setpoint produced in the null organ 7, indicates the presence of damage, it is signaled by the indicator 8. The frequency converter is set manually or automatically so that the voltage is superimposed on the controlled network. whose frequency is even times smaller than the frequency of the fundamental harmonic of the voltage of the pickup. The use of a transposition frequency block leads to the fact that the DC network is superimposed on an arrays whose frequency is an even number of times less than the frequency of the fundamental harmonic of the pickup voltage. This leads to the fact that the phase-sensitive element is completely insensitive to interference and interference, the frequency of which is a multiple of the frequency of the alternating current applied to the AC network, HQsaBHqHMO from changing the phase angles of the harmonic components of the interference, When there is no active conductivity on an eemo in a controlled network The current of the alternating voltage source should theoretically be shifted relative to the reference: voltage by 90, since it is caused by the capacitive conductivity of the network. In this case, the component of the voltage at the output of the phase-sensitive element is zero. Under real conditions, due to the phase errors of the current sensors and intermediate amplifiers, there is an unbalance voltage at the output of the phase-sensitive element, even in the absence of active conductivity in the network, which causes the device installation to degrade and reduce its sensitivity. In order to compensate for the phase errors of the circuit elements, an adjustable phase shift block is inserted into the device. The introduction of a frequency conversion unit and an adjustable phase shift unit improves sensitivity up to 30-40 kΩ. Claims An inventive device for monitoring the isolation of direct current circuits, comprising an alternating voltage source, a coupling capacitor, a current sensor and a series-connected phase-sensitive element, a zero-organ and an indicator, that is, in order to increase the sensitivity and noise immunity of the device, it is equipped with an adjustable phase shift unit and a frequency conversion unit, the input of which is connected to the output of an alternating voltage source, one of the outputs to the first phase input The sensitive element and the other output is through a coupling capacitor with a current sensor input, one output of which is connected to the second input of the phase sensitive element through the adjustable phase shift unit and the other output connected to the controlled DC circuit. Sources of information taken into account in the examination 1. German patent number 1763249, cl. 21 C 68/60, 1967.

2. Authors certificate of USSR 189484, cl. G 01 R 27/04, 1971. (prototype).

.J

-five

ABOUT