Устройство предварительного автоматического контроля изоляции участка электрической сети

(19) (И) К 31/02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Бюлий Р 25рно-металлургиче Н.Н.За ски(088,8)видетель01 К 31 о СССР 1984,ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ о изов етенияц и отнрцтияПРИ ГКНТ СССР И А ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ИЗОЛЧЦИИ УЧАСТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ(57) Изобретение относится к измерениям электрических величин, в частности к устройствам испытания электричегкой аппаратуры, линий и элементов на короткое замыкание, обрыв, утечку лли неправильное соединение, Устройство снабжено блоком 13 угравления, аналого-цифровым1.1 макс 1и 1 вх, комн,максимальное преобразуемое напряжение компаратора,входной ток компарамакс вх, комн тора.10 Формула изобретения 25 1, Устройство предварительногоавтоматического контроля изоляцииучастка электрической сети по авт.св.Р 1073712, о т л и ч а ю щ е -Ф с я тем, что, с целью повышениядостоверности и информативностиКонтроля, в него введены 6 лок управления, аналого в цифров нреобразоЬатель, источник стабилизированногоНапряжения, блок автономного питания, четыре элемента выборки-храНения, два дифференцирующих звена,линейный развязывающий усилитель,Коммутатор аналоговых сигналов, выключатель, генератор импульсов, компаратор, мост с двумя термочувствительными элементами, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, дешифратор, блок системного сброса, блок индикации, блок температурных уста-,вок, замыкающий контакт коммутационного блока, второй замыкающий контакт пусковой кнопки дистанционного управления, причем первый, второй, третий и четвертый управляющие выходы блока управлениясоединены соответственно с управляющими входами каждого из четырех эле-,ментов выборки-хранения, а пятый,шестой, седьмой и восьмой управляющие выходы блока управления соединены соответственно с первым входомлогического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 45управляющим входом выключателя, атакже первым и вторым управляющими . входами аналого-цифового,преобразователя, первый информационный входблока управления соединен с выходомгенератора импульсов, вход которогочерез второй замыкающий контакткоммутационного блока соединен с первым .выходом источника стабилизированного напряжения, вхоркоторого под,55ключен к фазам питающей сети, второй выход источника стабилизированногонапряжения соединен с выходом блока автономного питания и входоо ом питания блока управления, третий выход источника стабилизированного напряжениясоединен с диагональю моста, двасмежных плеча которого образованытермочувствительными элементами,первый из которых приведен в тепловой контакт с изоляцией контролируемого участка сети, а второй - втепловой контакт с окружающей средой,вторая диагональ моста присоединена к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с четвертым выходом источника стабилизированного напряжения, выход компараторасоединен с вторым входом логическогоэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым управляющимвходом блока управления, второй управляющий вход которого соединен суправляющим выходом аналого-цифровогопреобразователя, вход линейного развязывающего усилителя подключен параллельно второму плечу делителя напряжения, выход линейного развязывающего усилителя соединен с входамипервого и втррого дифференцирующихзвеньев и с входами второго и третьего элементов выборки-хранения, приэтом выходы первого и второго дифференцирующих звеньев подключены к входам первого и четвертого элементоввыборки-хранения, а выходы элементов выборки-хранения соединены ссоответствующими входами коммутатора аналоговых сигналов, выход которого соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, информационный выход которогосоединен с вторым информационнымвходом блока управления, первый информационный выход которого черездешифратор соединен с первым входомблока индикации, второй вход которого соединен с вторым информационнымвыходом блока управления, третийуправляющий вход которого через замыкающий контакт пусковой кнопкидистанционного управления подключенк блоку системного сброса, а разрядные управляющие входы блока управления соединены с соответствующимиразрядными выходами блока температурньгх уставок, вход которого соединен с четвертым выходом источникастабилизированного напряжения, причем выключатель включен в выходнуюцепь источника испытательного напряжения.(б 2, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок температурных уставок содержит термочувствительный делитель напряжения, в одно из. плеч которого включен терморезистор, размещенный в окружающей среде, усилитель, блок компараторов, состоящий из отдельных компараторов, число которых определено заданной точностью контроля температуры окружающей среды, блок резисторных делителей напряжения, состоящий из последовательно соединенных резисторных делителей напряжения, число которых на единицу меньше числа компараторов, причем вход усилителя подключен к другому плечу термочувствительного делителя, а выходсоединен с первым входом каждогокомпаратора, вторые входы компараторов соединены соответственно со сред-,ними точками блока резисторных делителей напряжения, при этом второйвход последнего компаратора подключен к одному из полюсов выхода всего блока, выходы компараторов являются разрядными выходами всего блока,а вход термочувствительного делителя напряжения и блока резисторныхделителей напряжения подключены квходу блока температурных уставок.ор М.Самборская о и ГКНТ СССР тениска зводственно-издательский комбинат "Патен 01 жгород, ул. Гагар Заказ 2121 ВНИИПИ Государственного 113035, Тираж 428 омитета по изМосква, Ж,Подписноем и открытиям наб., д, 4/5преобразователем 14, источником 2стабилизированного напряжения, блоком 3 автономного питания, элементами 15-18 выборки и хранения,дифференцирующими звеньями 19, 20,линейным развязывающим усилителем21, коммутатором 22 аналоговых сигналов, выключателем 23, генерато 1661686ром 24 импульсов, компаратором 25,мостом 26 с термочувствительнымиэлементами 27, 28, логическим элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29, девиАратором 30, блоком 49 системногосброса, блоком 31 индикации, блоком 50 температурных уставок. 1 з,п.ф-лы, 4 ил,30 Изобретение относится к измерению электрических величин, в частНости к устройствам испытания электрической аппаратуры,.линий и элементов на короткое замыкание, обрыв,утечку или неправильное соединение,ожет быть использовано для автомагической оценки и диагностики изоляции перед включением в работу электроприемников и участков электрических сетей с изолированной нейтралью и является усовершенствованиемустройства, описанного в авт,св.М 1073712.Целью изобретения является повышение достоверности и информативности контроля за счет обеспечениядиагностики изоляции контролируемо- .го участка сети.На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, на фиг. 2диаграмма определения углов наклонаучастков кривой зависимости изменения токов утечки от машинной наработки электроприемника, на Аиг. 3 диаграмма логических состояний устройства; на фиг. 4 - функциональная40схема блока температурных установок.Устройство содержит источник 1испытательного напряжения, источник2 стабилизированного напряжения,45блок 3 автономного питания, реле 4времени, делитель напряжения с плечами 5 и 6, конденсатор 7, операционные усилители 8 и 9, промежуточноереле 10, пороговые элементы 11 и 12,блок 13 управления, аналого-цифровой50преобразователь 14, элементы 15, 16,17 и 18 выборки и хранения, дийференцирующие звенья 19 и 20, линейныйразвязывающий усилитель.21 с высоким55входным сопротивлением, коммутатор22 аналоговых сигналов, выключатель23, генератор 24 импульсов, компаратор 25, мост 26 с термочувствительными элементами 27 и 28, логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29, дешифратор 30, блок 31 индикации, Устройство подключено к участку сети, служащему для питания контролируемого, электроприемника 32, снабженного коммутационным блоком 33. Блок 13 управления реализован на базе микроконтроллера. В состав аппаратных средств микроконтроллера входят стираемое перепрограммируемое ПЗУ программ, регистровое ОЗУ, арифметическо".логический блок, устройство управления, программируемый таймер-счетчик, программно-управляемые блоки ввода-вывода.Высокоомный вход источника 1 напряжения шунтирован контактом 34 реле 4 времени и блокировочным контактом 35 блока 33, Выход источника 1 напряжения соединен одним полюсом с участком сети через последовательно соединенные выключатель 23 и контакт 36 блока 33, а другим полюсом с плечом б делителя напряжения. Конденсатор 7 через импульсный контакт 37 реле 4 времени соединен со средней точкой делителя напряжения, а через контакт 38 того же реле - с входом усилителя 8, к выходу которого через диод 39 подключен пороговый элемент 11 Плечо 6 делителя напряжения подключено к входам усилителей 8 и 9 через контакт 40 реле 4 времени, а второй вход усилителя 9 соединен с его выходом через резистор 41. Контакты 42 и 43 пороговых элементов 11 и 12 включены в цепь управления реле 10 последовательно с контактами 44 и 45 кнопок дистанционного управления. При этом кнопка пуска шунтирована контактом 46 реле 10 Вход питания генератора 24 импульсов подключен к выходу источни" ка 2 стабилизированного напряжения через контакт 47 блока 33, К треть61686 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 16 ему управляющему входу "Сброс" блока 13 управления через второй замыкающий контакт 48 пусковой кнопки дистанционного управления подключенблок 49 системного сброса. Блок 50температурных установок содержиттермочувствительный делитель напряжения с плечами 51 и 52, блок 53,состоящий из и компараторов 54, блок55 резисторных делителей напряжения,состоящий из ирезисторных делителей 56 напряжения, и усилитель 57.Устройство работает следующим образом.При появлении напряжения на фазахпитающей сети, например, при включении разъединительного магнитного пускателя осуществляется подача напряжения на вход источника 2 стабили зированного напряжения. При этомпоявляется напряжение на входе термочувствительного моста 26; на входепитания блока 13 управления и опорное напряжение Ц на втором входекомпаратора 25,Нажатие на пусковую кнопку вызывает срабатывание реле 10, котороесамоблокируется контактом 46. Навход источника 1 напряжения подается питание через катушку коммутационного блока 33, и происходит запуск реле 4 времени, Одновременновторым замыкающим контактом 48 пусковой кнопки осуществляется кратковременное подключение блока 13 управления к блоку 49 системного сброса.При этом счетчик команд блока 13 уп-,равления устанавливается в нОн вы 11 1)бирается банк 0 памяти программ,останавливается таймер-счетчик изапрещаются прерывания, В соответствии с программой блок 13 управления устанавливает на пятом управляющем выходе напряжение, соответствующее уровню логической "1", котороепоступает на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29,Далее выполняется вычисление изменения машинной наработки электроприемника 32 с момента последнеговключения: Ь = М/Г, где Мчисло импульсов, поступивших с генератора 24 импульсов на первый информационный вход блока управления,г - частота импульсов генератора24 импульсов, занесенная в виде константы в память программ блока 13 управления. Определяется общая машинная наработка злектроприемника 32:Е , + Л С,и ее логарифм 1 ц, где п 1 - предыдущее значе - ние наработкй йа момент последнего включения, взятое иэ памяти данных блока 13 управления. Найденные значения наработок заносятся в ОЗУ. Затем блок 13 управления проводит анализ сигналов запроса прерывания от внешнего источника, поступающихна первый управляющий вход микроЭВМи формируемых на выходе элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 в зависимости ат состояния двух его входов. Этот управляющий вход проверяется блокомуправления каждый машинный цикл, ипри наличии на входе сигнала низкого уровня осуществляется безусловный переход к первой подпрограммеавтоматического контроля, диагностики и регистрации параметров изоляции контролируемого участка сети.При высоком уровне сигнала на входе линии запроса прерывания .блок13 управления осуществляет безусловный переход к второй подпограммеавтоматического контроля изоляции электроприемника,Переход к конкретной подпрограмме сопровождается установкой на соответствующих линиях многоразрядной шины первого информационного выхода блока 13 управления такого уровня напряжения, который делает активным индикатор Холодное состояние изоляции или Нагретое состояние изоляции Диагностика состояния изоляции участка электрической сети с электро- приемником 32 выполняется в различные периоды его эксплуатации при одинаковой температуре в холодном состоянии, что обеспечивает сравнимость результатов измерений параметров изоляции при различных значечиях наработки электроприемника. При включении электроприемника 32 находящегося в холодном состоянии, например после простоя или ремонтной смены, активные сопротивления термочувствителъного элемента 27, установленного в обмотке электроприемника 32, и термочувствительного элемента 28, установленного в окружающей среде, равны, а сигнал на выходе мо- ста 26 равен нулю, При тепловом состоянии электроприемника 3, от 1661686личном от холодного, на выходе моста 26 появляется сигнал небаланса,Сигнал с выхода моста 26 поступаетна первый вход компаратора 25, гдесравнивается с опорным напряжениемПп , а результат сравнения подаетсяна второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕИЛИ 29. Низкий уровень логическогосиГнала на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮ 111 Е ИЛИ 29 соответствует состояниМ баланса моста 26, т,е. холодномусостоянию элехтроприемника 32, иинициирует в блоке 13 управленияпервую подпрограмму автоматическогоконтроля, диагностики и регистрациипараметров изоляции, В соответствии с этой подпрограммой на первом,вПором, третьем и четвертом управляющих выходах К К соединенныхсоответственно с управляющими входами элементов 15-18 выборки и хранення, устанавливается уровень логической 1", соответствующий режимуэлементов 15 - 18.Затем в программируемый таймер-счетчик блока 13 управления производится загрузка константы, априорно,соответствующей середине интервала времени, в течение которого происходит заряд геометрической емкости изоляции контролируемого участка сети, например 0,005 с. Блок управления выдает через шестой управляющий выход разрешение в виде логического сигнала О на управляющийвход выключателя 23 и затем выполняет запуск таймера-счетчика. ПриПодаче разрешающего сигнала на управляющий вход выключателя 23 последний осуществляет замыкание выходной цепи источника 1 испытательного напряжения, и через изоляциюконтролируемого электропремника 32и делитель напряжения с плечами 5и б начинает протекать ток, представляющий собой сумму тока сквоз. ной проводимостии тока переходного процесса. Последний разделяется на две составляющие - зарядныйток геометрической емкости 1 с и токабсорбции 1,Изоляция участка электрическойсети, состоящего из силового кабеля и электроприемника, напримердвигателя, является многослойной ирезко выраженной неоднородностью,особенно при увлажнении, В момент.включения испытательного напряжения51015 20 25 30 35 40 45 50 55 происходит бросок зарядного тока 1о с геометрической емкости, начальное значение которого зависит от уровня приложенного напряжения и от внутреннего сопротивления источника питания, а распределение напряжений по слоям изоляции определяется их емкостями, Зарядный ток затухает по экспоненциальной кривой с постоянной времени затухания, равной произведению геометрической емкости изоляции участка сети на сопротивление источника питания. Практически время затухания зарядного тока не превьппает десятков миллисе-, кунд. В установившемся режиме, наступающем примерно через 60 с, распределение напряжений по слоям изоляции определяется проводимостями слоев и по изоляции протекает сквозной ток утечки. В промежутке между этими двумя состояниями (процесс заряда емкости и установившийся режим) происходит перераспределение зарядов слоев и, следовательно, протекание токов как между слоями изоляции, так и во внешней цепи, т.е. в цепи источника испытательноГо напряжения. Эти токи определяют ток абсорбции 1 представляющий собой в многослойной изоляции сумму экспонент, постоянные времени которых близки к постоянным времени, характеризующим диэлектрические свойства отдельных слоев изоляции.Скорость снижения тока абсорбции Е характеризуется постоянной времени, которая по величине может быть соизмерима как с периодом промьппленной частоты, так и значительно превышать его. При регистрации токов в изоляции и их производных по времени, характерных для процесса абсорбции, может , например, быть выбран момент времени 0,15 с. Информация о токе в изоляции представляется в виде напряжения, снимаемого с измерительного плеча 6 делителя напряжения и усилнваемого линейным развяэывающим усилителем 21 с высоким входным сопротивлением. Последний наряду с усилением сигнала осуществляет гальваническую развязку цепи испыта-, тельного напряжения и измерительной цепи диагностики и регистрации параметров изоляции. Усиленное напряже 1661686 30ние поступает на входы элементов 16 и 17 выборки и хранения, а через дифференцирующие звенья 19 и 20 в форме производной соответственно на входы элементов 15 и 18 выборки и хранения.По истечении интервала времени 0,005 с блок 13 управления производит прерывание программы,по таймеру 10 и установку логического "О" на первом и втором управляющих выходах, При этом элементы 15 и 16 выборки и хранения переводятся в режим хранения информации о токе, протекающем 15 в изоляции в момент времени 0,005 с.Аналогично блок 13 управления производит загрузку новой константы, запуск, прерывание по таймеру через интервал времени 0,15 с и устанавли вает логический "О" на третьем и четвертом управляющих выходах, При этом элементы 17 и 18 выборки и хранения переводятся в режим хранения информации о токе, протекающем в изоля ции, и его производной в момент времени О, 15 с. Б программе при загрузке таймера на конкретный интервал времени учитывается расход времени на предыдущие, операции, выполнявши еся с момента замыкания цепи источника 1 испытательного напряжения.Далее блок 13 управления приступает к управлению преобразованием аналоговой информации о токах в изоляции в цифровую Форму, Блок управления устанавливает на седьмом управляющем выходе, выполненном в виде шины необходимой разрядности и соединенном с логическим управляющим входом коммутатора 22 аналоговых сигналов, цифровой код, соответствующий открьтому состоянию первого аналогового входа коммутатора 22, через который аналоговая инФормация с выхо да элемента 15 выборки и хранения поступает на аналоговый вход аналогоцифрового преобразователя 14. Затем блок управления начинает выдачу в адрес аналого-цифрового преобразователя 14 сигнала запуска и тактовых сигналов соответственно через восьмой и девятый управляющие выходы бло-ка управления.Преобразование информации осущест 55 вляется за определенное число рабочих и вспомогательных тактов. Например, первый вспомогательный такт используется для синхронизации схемы аналого-цифрового преобразователя 14 и установления. всех устройств в начальное состояние., второй - для формирования сигнала "Конец преобразования"(сигнал Г). Считывание данных производится с момента появления положи 11 тельного Фронта сигнала Конец прео бр азова ния .Обмен данными между аналого-цифровым преобразователем 14 и блоком 13 управления выполняется в асинхронном режиме, т.е.блок управления перед выполнением операции ввода информации проверяет состояние второгс управляющего входа Е, соединенного11 и с выводом Конец преобразования аналого-цифрового преобразователя, При наличии на этом входе нулевого уровня сигнала блок управления пе - реходит в режим ожидания и повторной гроверки состояния входя Г. С появлением единичного уровня сигнала Р блок управления приступает к считыванию данных с цифрового выхода аналого-цифрового преобразователя 14. Данные поступают в блок управления через второй информационный вход соответствующей разрядности (шину данных),. Соответствие числа разрядов аналого-цифрового преобразователя и шины данных является желательным, но не обязательным условием для сопряжения. Если длина слова преобразователя превышает длину слова шины данных, то при обмене данными потребуется проведение дополнителных операций по формированию из нескольких слов одного полного слова преобразователя и использование сложного с точки зрения реализации сопряжения последовательного формата данных. Если большей длиной слова обладает шина данных, то ее избыточные старшие разряды не учитываются и возможно использование параллельного формата данных.После считывания с шины данных блок управления заносит полученную информацию в ячейки ОЗУ.Устанавливая поочередно на седьмом управляющем выходе цифровой код, соответствующий открытому состоянию второго, третьего и четвертого аналогового входа коммутатора 22, блок управления повторяет все необходимые операции по управлению аналого-цифровым преобразователем,где с - постоянная времени заряЛда геометрической емкости участка сети,оПределяемая решейием уравненияЛбас,й 1 3 С,о -Ц ооотносительлнометодом половинного делениялдля момента времени с = 0,005 с,К, - активное сопротивление зарядной цепи, состоящее из внутреннего сопротивления источника испытательного напряжения и сопротивления соединительных проводников. Коэффициент состояния изоляции Е а не зависит от поверхностных утечек на участке электрической сети и определяется по формуле К а ц Ссор Пи,п дала,агде- абсолютное значениепроизводной тока абсорбции в момент временй О 15 с,считыванию и занесению в память цифровых данных, соответствующих аналоговой информации элементов 16, 17 и 18 выборки и хранения.Затем блок управления через второй управляющий выход К устанавйливает на управляющем входе элемен- тФ 16 выборки и хранения уровень логической "1", соответствующий режиму выборки этого устройства. Блок м управления выполняется загруака т ймера-счетчика константой, соотв тствующей интервалу времени 15 с, и,его запуск на отсчет указанного времени. В период отсчета времени блок управления выполняет ряд вы.числительных операций по определению текущих значений следующих величин: геометрической емкости участка электрической сети Соо и коэффиц ента состояния изоляции, эками ф в валентного активного сопротивленНя Кцепи тока абсорбции, абсорбционной емкости С а, коэффицНента теплового старения изоляции Кс,пВычисление геометрической емкости участка сети выполняется по фор- муле(3) текущее значение тока абсорбции в момент времени О, 15 с. 15 Вычисление текущего значения аб" сорбционной емкости участка сети выполняется по формулеЛ(4) где ь - постоянная времени кри Лавой изменения тока абсорбцииопределяемаярешением уравнения дап 1а. -ффе относительлно ь а методом половинного деления для момента времени 0,15 с.Коэффициент теплового старения Кс,1 отражает образование газовыхЪвключений в изоляции в процессе ее старения и определяется в процентах формулой (4) 20 30 К,= (,а -1) 100,35(5) где С а о - значение абсорбционнойемкости участка сети в начале эксплуатацииС - текущее значение абсорбО.ьционной емкости участкасети. 40 Результаты вычислений по формулам,(1), (2), (4), (5) заносятся в память блока 13 управления.По истечениивыдержки времени в15 с блок управления производит пре-рывание программы по таймеру и, установку логического 0 на втором уп 31 11равляющем выходе, что соответствуетпереводу элемента 16 выборки и хранения .в режим хранения. Затем выполняется загрузка таймера-счетчика константой, соответствующей интервалу 55времени 60 с, и его запуск на отсчетуказанного времени. После этого блокуправления производит операции по упСоо- Текущее значение геометрической емкостиизоляции, 1 5Пи - испытательное напряжение.Величина эквивалентного активногосопротивления цепи тока абсорбциивычисляется по формуле101661686 и со 60 в 50 соответственно в равлению коммутатором 22, аналого-цифровым преобразователем 14, считываниюи занесению в память цифровыхданных, соответствующих аналоговой информации элемента 16 выборкии хранения. Реле 4 времени осуществляет переключение во входных цепях усилителей 8 и 9 с меньшей (например, через 15 с) и большей (например, через 60 с) выдержкой времени с момента появления испытательного постоянного напряжения. При замыкании с меньшей выдержкой времени импульсного контакта 37 происходит заряд конденсатора 7 до уровня напряжения, соответствующего величине тока утечки в момент замыкания контакта 37. С большей выдержкой времени замыкаются контакты 38 и 40, при этом на вход усилителя 8 подаются два напряжения, соответствующие величинам тока сквозной проводимости через изоляцию и тока 25 утечки, включаюшего также ток абсорб. ции. Одновременно напряжение, соответствующее току сквозной проводимости, подается на вход усилителя 9. Соотношение сопротивлений в плечах 5 и 6 делителя напряжения обеспечивает равенство двух сравниваемых на входе усилителя 8 напряжений для минимально допустимого отношения токов утечки через изоляцию, измеренных через разные промежутки времени. Если отношение токов оказывается меньше допустимого, пороговый элемент 11 контактом 42 отключает реле 10. Последнее отключается так же контактом 43 порогового элемента 12, если будет превышено допустимое значение сквозного тока утечки, Отключение реле 10 ведет к размыканию его контактом 46 цепи включения ком 45 мутационного блока 33, что обеспечивает запрет на включение в сеть электроприемника с неисправной изоляцией. Если изоляция электроприемника удовлетворительна, то после замыкания контактов 38 и 40 реле 4 времени замыкается его контакт 34 и шунтирует вход источника 1. При этом ток в цепИ управления коммутационного блока 33 возрастет, и последний включает электроприемник 32 в сеть, одновременно контактом 36 отключив от сети выход источника 1, а контактом 35 обеспечив самоблокировку.В момент Времени 60 с Одновременно с переключениями в цепях рел 10 и коммутационного блока 33, выполняемыми с помощью реле 4 времени и пороговых элементов 11 и 12, блок 13 управления осуществпяет программы и перевод элемента 16 выборки и хранения в режим хранения, а таймер- счетчик - в режим счетчика событий. При этом с Выхода генератора 24 импульсов на первый информационный вход В начинают поступать сигналы с частотой Х, а таймер-счетчик ведет регистрацию числа М этих импульсов. Оба параметра, как указывалось ранее, используются в микроЗВМ при подсчете машинной наработки электро- приемника 32. Генерация сигналов начинается с момента замыкания контактом 47 коммутационного блока 33 Вопи питания генератора 24 импульсов От стабилизированного источника 2 питания, т.е. с момента включения электроприемника 32 в работу. Отключение питания электроприемника 32 соответственно вызывает прекращение генерации импульсов.Порле смены режима работы блок 13 упраВления через шестой управляющий входвыдает запрещающий сигнал на управляющий вход выключателя. 23, обеспечивая размыкание цепи испытательного напряжения.В соответствии с программой блок управления повторяет все необходимые операции по управлению аналогоцифровым преобразователем, считыванию, и занесению в память цифровых данных. соответствующих аналоговой информации элемента 16 выборки и хранения для момента времени 60 с.Затем блок управления приступает к выполнению ряда вычислительных операций по следующим формулам; где -С, 16 О- текущие значенияс,дТОКОВ В ИЗОЛЯЦИИ моменты времени 0,005 с и 60 с, 18. о, 18160, л- (7)8 11 где 8 0 с - тангенс угла наклона коси времени участка графической за(16) 50 55ние и увлажнение концевых участковкабеля или вводных устройств" и11состояние изоляции без изменения".Указанные состояния конкретизируют причину нахождения тока утечки(17) нисимости 181 п =. Г(18 ), границами которого являются значения токовутечки .6 д и . ,для текущегои предыдушего Смоментов контроля и соответственно значения машинной наработки, взятые в логарифмическом масштабе (Фиг,2)ЬСи "8 фп 8 Й 1 (8) где Ь 8 0( - разность тангенсов углов наклона к оси времени участков графической зависимости 18.п боГ(18 Т)ь взЯтых соответственно длЯ текущего и предыдущего моментов контроля. Определяются с учетом знака значения 8 (0,Далее блок управления выполняет ряд операций сравнения по следующим нЕравенствам: где М - константа, задаваемая априорно и соответствующая граничномузначению Кь после которого наблюдается излом эмпирической зависимостиК,117 = й(1 ВТ)ь где Т - продолжительность старения изоляции, константаутанавливается эмпирически для конкретных типов электроприемников и заносится в память блока 13 управле-. ния,где П - минимально допустимое соотношение токов утечки через изоляцию,измеренных через разные моменты времени, например через 15 и 60 с,где 1 п - допустимое значение 15 20 25 30 35 40 45 сквозного тока утечкичерез изоляцию, выбираемое из условий обеспечения электро- и пожаробезопасностиРезультаты операций сравнения по Формулам (10)ь (14) и (17) процессор выдает в виде напряжений логического уровня на соответствующие линии многоразрядной. шины первого информационного выхода блока управления, соединенной с первым входом блока 31 индикации. Состояние изоляции, удовлетворяющее условиям неравенства (10), (14) и (17), идентифицируется соответствующими логическими уровнями напряжений на линиях шины первого информационного выхода и активностью . следующих индикаторов; "обрыв фазы", "короткое замыкание на корпус "ток утечки выше11 11нормы , ток утечки в норме " .Результаты операций сравнения по формулам ( 9 ) , ( 1 1 ) , ( 1 2 ) , ( 1 3 ) , ( 1 5 ) и ( 1 6 ) блок управления выдает в виде напряжений логического уровня н а соответствующие линии мно гор аз рядной шины второго информацион но го выхода . Многоразрядный код , Формируемый на шине второго информацинного выхода , поступает на вход д ешифратора 3 О , в котором в соответствии с диаграммой логических состояний (Фиг . 3 ) вьполня ется преобразование многоразрядного кода в напряжение логического ур ов ня ь появляющееся на той выходной линии дешифрато ра , деся тичньй номер которой соответствует входному коду . Выходные линии д ешифр атора , объединенные многоразрядной шиной , передают напряжения логич еского уровня на индикаторы блока 3 1 индикации , При этом на текущий момент контроля активным становится индикат ор , соединенный с той выходной линией дешифратора, на которой появляется напряжение логического уровня. В результате контроля индентифицируются следующие состояния изоляции участка сети: 11 объемное увлажнение обмоток", "тепловое старение", 1механическое повреждение корпусной изоляции , поверхностное загрязне Низоляции на одном Из трех возможныхуровней: "ток утечки в норме", "токутечки вьппе нормы" и "короткое замы-кание на корпус".Алгоритм подпрограммы автоматического контроля при нагретом состоянии изоляции электроприемника включает в себя только операции по загрузке, запуску и остановке таймера Осчетчика для момента времени 15 или60 с, измерения токов утечки в указанные моменты времени, преобразования информации в аналого-цифровом преобразователе, выполнения операций сравнения по формулам (16) и (17). Механизм выполнения указанных операций аналогичен изложенному для случая контроля холодного состояния изоляции. Результаты контроля блок управления выдает непосредственно на первый вход блока индикации, вызывая активность одного из индикаторов:ТОК УТЕЧКИ В НОРМЕ ТОК УТЕЧКИ выше нормы", "отношение токов утеч ки/хбо в норме", "отношение то 11 КОВ УТЕЧКИ 11 о НИЖЕ НорМЫПитание всех элементов устройства осуществляется от источника 2 стабилизированного напряжения. С целью обеспечения гарантированного питания и исключения потери информации при возможных отключениях на. пряжения в основной сети предусмотренблок 3 автономного питания, например, в виде батареи никель-.кадмиевых аккумуляторов. Подключение автономного питания к блоку управления осуществляется автоматически в момент потери основного питания., При 40 нормальном режиме работы основной сети автоматически ведется подзарядка автономного источника питания.. Подземные выработки угольных шахт характеризуются постоянством климатических условий, а следовательно, и температуры окружающей среды. Этим обеспечивается сравнимость результатов текущего контроля изоляции в различные периоды эксплуатации. Однако на открытых разработках угольных бассейнов и в других условиях эксплуатации электроприемников возможны суточные и сезонные колебания температуры окружающей среды, Для применения в указанных условиях в устройстве предусмотрен блок 50 температурных установок. В момент текущего контроля изолявии электраприемника 32 в холодном состоянии с помощью этого блока выполняется анализ, конкретных значений температуры окружающей среды. Изменение последней вызывает соответствующее изменение активного сопротивления термочувствительного элемента (терморезистора) 52 и, как следствие, тока в цепи термочувствительного делителя напряжения. Характеристики термочувствительных элементов 52 и 28 (входит в состав термочувствительного моста 26) идентичны. Напряжение, снимаемое с измерительного резистора 51 и пропорциональное изменениям тока в цепи термочувствительного делителя напряжения, после усиления в усилителе 57 поступает на первый вход каждого из и компараторов 54. Опорные уровни напряжений, поступающие на втарые входы компараторов 54, формируются блоком 55 резисторных делителей напряжения и соответствуют различным дискретным значениям температуры окружающей среды. Срабатывает тот компаратор, уровень порога которого ниженапряжения, снимаемого с выхода усилителя 57. При этом на выходе компаратора происходит изменение уровня логического сигнала, например, с уровня "О" на уровень "1".В первой подпрбграмме блока 13 управления предусмотренМ ее ветвление на этапах занесения данных текущего контроля изоляции и их выборки из ОЗУ для выполнения математических операций. Число ветвей подпрограммы соответствует числу и компараторов 54. Выполняя опрос линии разрядного управляющего входа, соединенных с выходами компараторон 54, и анализируя их логические уровни напряжений, блок управления делает активной ветвь подпрограммы для соответствующей температуры окружающей среды. Выбор нижнего и верхнего уровней опорных .напряжений, числа и компараторов и числа ирезисторных делителей определяется конкретными условиями эксплуатации (диапазоном изменения температуры) и требуемой точностью регистрации характеристик изоляции. Величина активного сопротивления резисторных делителей 56 определяется исходя из неравенства.