Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1033987
Автор: Карпиловский
Текст
. СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК 59 6 01 Р 27/1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ РЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ И н двтогсиому сее ЗОБ ЕЛЬСТ(21) 3416576/18-21 . рейия соединен с первой .входной клем- (22) 31.0382 мой устройства, второй вход - с вто- (46) 07.08.83. Бюл. Р 29 рой входной клеммой устройства, а (72) Л.Н.Карпиловский третий вход - с выходом второго пе- (53) 621.317.333(088.8) реключателя непосредственно и через (56) 1. Авторское свидетельство СССР второй расширитель сигналов с управ- М 426201, кл. С 01 й 27/00, 1975. ляемым входом третьего аналогового2. Авторское свидетельство СССРключа, первый же выход блока,автомаР 664122, кл. 6 01 й 27/18, 1980 тического выбора режима измерения (прототип) соединен с .управляемыми входами пер- (.54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ-вого, .третьего и четвертого переклю- НИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИ- чателей и с вторыми входами обоих ЧЕСКИХ СЕТЕЙ, содержащее генератор индикаторов, первый вход первого пере- импульсов, опорный резистор, конден , ключателя через последовательно соесатор, первый вывод которого соеди- диненные блок фиксации переходов сенен с первым входным зажимом .устрой- тевого напряженияпеременного .тока ства .и входом развязывающего блока, через нуль и второй аналоговый ключ Е2 блок Формирования пауз,. блок опреде- подсоединен к второму выходу блока ления экстремума и последовательно автоматического выбора режима измересоединенные вычислитель, аналоговый ния, второй вход первого переключа-. ключ и индикатор, о т л и ч а ю щ.е- теля соединен с выходом источника на С е с я тем, что, с целью расширения- пряжения постоянного тока непосред. - функциональных возможностей за счет ственно, через последовательно сое- Я обеспечения измерения сопротивления. диненные второй элемент временной заизоляции в сетях переменного тока и держки, второй конденсатор, четверт в сетях переменно-постоянного тока, переключатель и третий расширитель а также в сетях постоянного тока с сигналов - с.первым входом второго высоким уровнем пульсаций, дополни" логического элемента И, второй вход тельно введены блок сведения нулей, которого соединен с выходом блока в блок выделения целых периодов сете- деления целых периодов сетевого вого напряжения, блок. выделения экат- . напряжения, а выход через логичесремума разновременных сигналов, блоккий элемент ИЛИ -. с вторым входом г автоматического выбора режима изме" нератора импульсов, выход первого рения, блок фиксации переходов сете- . Переключателя соединен с вторым вхового напряжения переменного тока , дом первого логического элемента И через нуль, источник напряжения посто- " третий вход которого соединен.с втоянного тока, четыре переключателя,,рым входом вычислителя, управляемым Логический элемент ИЛИ, запоминаю- входом второго аналогового ключа и щее устройство, два логических эле- вторым входом блока Фиксации перехомента И, четыре расширителя сигналов, дов сетевого напряжения переменного . например, одновибратора, индикатор : тока через нуль непосредственнои уточненных значений, два повторителя через первый повторитель напряжения напряжения с высоким входным сопро- . с высоким входным сопротивлением - тивлением, два элемента временной за- , с первым выходом генератора импульдержки, два аналоговых ключа и кон- сов, выход первого логического эледенсатор, причем первый вход блока мента И соединен с первым входом автоматического выбора режима изме- . блока выделения экстремума разновревого напряжения через нуль с выхода переключателя 24 и сигнал о поступлении в контролируемую сеть измерительного сигнала с выхода повторите"ля 9 напряжения. Сигнал с выхода логического элемента И 16 через элемент 5 34 временной задержки поступает на первый вход генератора 1 импульсов, вызывая Формирование заднего фронта измерительного сигнала. Одновременно этот сигнал поступает на 0 вход 20 формирования пауз, на пер- . вый вход переключателя 25 и на управляемый вход аналогового ключа 11 (через расширитель 30 сигналов ) на первый вход блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов.Сигнал, поступивший на вход аналогового ключа 11, вызывает его заьикание, и информация о имеющем в этот момент времени соотношении па" дений напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции О и на опорном резисторе О(с учетом априорно известной величины сопротивления й 2 опорного резистора 2) поступает на индикатор 14, либо в 2" качестве приближенной (грубой ) оценки величины активной составляющей импеданса изоляции сетей переменногь тока, либо является уже точной оценкой величины сопротивления изоля ции сетей постоянного тока (с отсутствием переменных составляющих ) и обесточенных (без сетевого Напряжения ) сетей (в зависимости от того работает устройство в режиме измерения 1 - измерение при отсутствии переменного напряжения в контролируемой сети, или в режиме 11 измерение при наличии переменного напрякения в сети)Индикация режима .измерения осуществляется в индикаторах 14 и 15 по сигналу с первого выхода блока 20 автоматического выбора режима измерения.В вычислителе 7 реализуется соотношениеМ(хх2где Йк - эквивалентное сопротивление изоляции контролируемой сети,Й 2 - величина сопротивленияопорного резистора 2Блок 20 формирования пауз можетбыть выполнен в виде одновибрато- у равремя пребывания которого в неустойчивом состоянии и является приконтроле сетей постоянного тока и обесточенных сетей временем паузы между соседними измерительными сигналами. Это время выбирается обычно из условия возвращения цепи измерительного сигнала к исходным (ква ,зинулевым ) начальным условиям. Приизмерениях в .указанных сетях (режим1 ) сигнал с выхода блока 20 (в моментб 5 возвращения одновибартора в устойчивое состояние ) через переключа"тель 26 и логический элемент ИЛИ 19поступает на второй вход генератора 1 импульсов (на второй вход статического триггера 62, вызывая его перевод в положение Т 1 и замыканиеаналогового ключа 61), что приводитк началу Формирования переднего фронта и вершины очередного измерительного сигнала.При измерении в сетях, .содеркащихпеременные напряжения, сигнал с выхода блока 20 Формирование пауз черезпереключатель 26 не проходит, таккак к выходу переключателя 26 подключен его второй вход.В этом случае сигнал на второйвход генератора 1 импульсов, вызываю"щий Формирование начала очередного измерительного сигнала, поступит толькопосле получения разрешения, сформированного при участии расширителя ЗЗсигналов, блока 21 фиксации переходов сетевого напрякения через нуль,блока 23 выделения целых периодовсетевого напряжения и блока 22 сведения нулей. Происходит это следующим образом,В момент возвращения одновибратора в блоке 20 формирования паузв устойчивое состояние сигнал с еговыхода поступает на вход расширителя 33 сигналов выполненного, например, в виде одновибратора. Этот одновибратор .переходит в неустойчивоесостояние, время пребывания в котором не превышает длительности периода сетевого напряжения. В течениевсего этого времени сигнал с выходарасширителя 33 сигналов присутствует на третьем входе блока 22 сведениянулей ( на соответствующем входелогического элемента И 42), даваяразрешение на поступление на выходлогического элемента И 42 сигналовс поступающих на другой вход этогологического элемента И 42 со второговхода блока 22 сведения нулей, наКоторый они поступают с выхода блока23 выделения целых периодов сетевого напрякения.Сигнал с выхода логического элемента И 42 поступает на вход элемента 39 управляемой временной задерики и по истечении времени задержки через переключатель 26 и логический элемент ИЛИ 19 поступает на второй вход генератора 11 импульсов,формируя начало очередного измерительного сигнала уже строго корректированного с началом очередного периода сетевого напряжения ( совпацающего с ним либо сдвинутого вовремени по отношению к нему на определенную величину )..Одновременно с указанным сигналом с выхода логического элементаИ 42 поступает на вход логическогоэлемента И 41, на другой вход которого с первого входа блока 22 сведения нулей поступает сигнал, приходящий с выхода запоминающего устройства 18, например статического триггера. Статический триггер за :поминающее устройство 18 ) находится в исходном состоянии 1,.при котором сигнал поступает на вход логического элемента Й 41, до тех пор,.пока с выхода блока 29 .выделения экстремума разновременных сигналов не поступит сигнал об определении момента сведения нулей (т.е. момента, когда экстремальное значение падения напряжения измерительного сигйала на импедансе изоляции для одного из серии измерительных сигналов совпадает с моментом перехода сетевого напряжения через нуль). Поэтому до указанного момента сигналы с выхода логического элемента И 41 поступают 20 на вход блока 40 управления элемен" том временной задержки, вызывая. появление на его выходе сигнала, который изменяет величину времени задержки для следующего за данным, оче редного измерительного сигнала.В момент появления на выходе блока 29 сигнала о наступлении момента сведения нулей, запоминающее устройство 18 (статический триггер ) 30 переходит в состояние 11 и сигнал на первом входе блока 22 сведения нулей исчезает, что ведет к прекращению поступлейия сигналов на выход логического элемента И 41 и соответственно на вход блока 40 управления временной задержкой. Процесс изменения времени задержки .прекращается, и остается зафиксированной та временная задержка, которая обеспечивает для данной конкретно суще ствующей структуры контролируемой сети и соответствующей величине сопротивления изоляции и.емкости сети временное сведение нулей(переходов через нуль емкостного тока измери тельного сигнала и сетевого напряжения ), т,е. ситуацию, при которой составляющая погрешность от присутствия в сети напряжения переменного тока сведена к нулю. 50.В этот момент сигнал с выхода блока 29 выделения экстремума разновременных сигналовчерез переключатель 25, у которого в этот моментвыход соединен с вторым еговходом режим 11 измерения, поступает через расши. ритель 31 сигналов на управляемыйвход аналогового ключа 13, вызываяего замыкание и перевод уточненнойинформации с вычислителя 7 на инди катор 15. Хотя информация с выхода развяэывающего блока 5 через повторитель,10напряжения ( у которого, как и у пов-. торителя 9 напряжения, коэффициент 65 передачи равен единице ) поступает непрерывно, нопринимается она только в момент первого после имевшего место перехода через нуль емкостного тока измерительного сиггйала перехода через нуль сетевого напряже.ния переменного тока. Это происходит потому, что до указанного момента аналоговый ключ 47 в блоке 29 разомкнут, и напряжение,поступающее на второй вход блока 29, не поступает на вход аналогового запоминающего элемента 44. Только после получения сигнала с вы" хода логического элемента И 1 б на первый вход блока 29 а это происходит в момент, когда имеет место первый переход через нуль сетевого напряжения после имевшего место ранее перехода через нуль емкостного тока измерительного сигналами одновибратор 49 перейдет в неустойчивое положение и обеспечит поступление сигнала на замыкание аналогового ключа. 47, Во время нахождения аналогового ключа 47 в замкнутом состоянии, определяемом временем нахож-. дения одновибратора 49 в.неустойчИ- вом положении, и будет производиться запись на аналоговый запоминающий элемент 44 величины падения напряжения измерительного сигнала на импе-, дансе изоляции в момент первого перехода сетевого напряжения переменного тока через нуль после имевшего место обращения в нуль емкостного тока измерительного сигнала для кажцого из подаваемых в сеть измерительных разновременных сигналов. Время пребывания одновибратора 49 в неустойчивом состоянии выбирается равным сумме времен замыкания аналогового ключа 47 и записи информации на аналоговый запоминающий элемеет 44.Сигнал с выхода аналогового запоминающего элемента 44 поступает на первый вход элемента 43 сравнения разности ). На второй вход элемен- та 43 сравнения поступает информация с выхода аналогового запоминающего элемента 45. Для первого измерительного сигнала сигнал на выходе аналогового запоминающего элемента 45 равен нулю. Поэтому сигнал на выходе элемента 43 сравнения не будет равен нулю и будет иметь определенную полярность, которая не вызывает срабатывание порогового элемента 48, При этом сигнал на выходе блока 29 будет равен нулю, изапоминающее устройство (статический триггер .) 18 будет. находиться в исходном состоят нии 1, обеспечивая поступление напряжения сигнала ) на первый вход блока 22 сведения нулей.При возвращении одновибратора 49 в устойчивое положение возникает импульс, который переводит в неустойчивое состояние одновибратор 50, что вызывает замыкание аналоговогоключа 46. Таким образом, вход аналогового запоминающего элемента 44 . оказывается отключенным от второго входа блока 29, а выходаналогового запоминающего элемента 44 оказывается подключенным ко входу анало гового запоминающего элемента 45Происходит перезапись значения напряжения с аналогового запоминающего элемента 44 на аналоговый запоминающий элемент 45 При окончании 10 перезаписи сигнал на выходе элемента 43 сравнения станет равным нулю, что вызовет появление сигнала на выходе порогового элемента 48, кото.рый (сигнал ) в этот момент будет ложным. Однако этот ложный сигнал на выход блока 29 не пройдет, так как он поступит на второй вход логического элемента И 51, на первом входе которого в этот момент уже будет отсутствовать сигнал с выхода одновибратора 49, что заблокирует возможность поступления ложного сигнала на выход блока 29.После перезаписи информации на аналоговый запоминающий элемент 45 блок 29 выделения экстремума разновременных сигналов готов к записи на аналоговый запоминающий элемент 44 значений напряжения второго измерительного сигнала. 30Запись (и анализ ) в блоке 29 значений падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции сети только в момент первого перехода через нуль сетевого напряжения 35после перехода через нуль емкост ного тока измерительного сигнала ) обусловлена тем, что задержка во времени, определяемая элементом 34 временной задержки, всегда выбира, ется много меньшей, чем полупериод переменного напряжения в сети. Поэтому сигнал на выходе логического элемента И 16 может появиться только один раз после каждой подачи изме. рительного сигнала в контролируе мую сеть, так как сигнал с выхода .логического элемента И 16, посту.- пив через элемент 34 временной задержки на первый вход генератора 1 импульсов, успевает обеспечить форми рование заднего фронта измерительного сигнала раньше, чем произойдет второй после имевшего место перехода через нуль емкостного тока измерительного сц=нала ) переход через нуль сетево го напряжения переменного тока.Ири описываемом варианте реализации блока 29 в связи с тем, что каж"дое последующее значение напряжения, поступающего на второй вход 60 блока 29 больше предыдущего по абсолютной величине ( идет приближение к экстремальному значению ), то фактически при каждом очередном измери- . . тельном сигнале осуществляется дозапись значений на аналоговые запоминающие элементы 44 и 45. Поэтому не обходимость предпринимать специальные меры по приведению аналоговых запоминающих элементов 44 и 45 к нулевым начальным условиям перед каждой очередной записью информации в пределах одного цикла сведения нулеи в данном конкретном случае фактически отсутствует. Возможный же переходзначения напряжения на втором входе блока 29 за значение экстремума на последнем измерительном сигнале цикла сведения нулей будет эквивалентен изменению (нарушению ) соотношения между предыдущим и последующим значениями существенного до указанного периода, и поэтому приведет к обращению на выходе элемента 43 сравнения сигнала разности в нуль (или близкое к нему значение ), что вызовет появление сигнала на выходе порогового элемента 48. Если сигнал разности на выходе элемента 43 сравнения изменитполярность на обратную, то это приведет к тем же последствиям, что и равенство этого сигнала разности нулю.Однако после завершения цикла све" дения нулей аналоговые запоминающие элементы 44 и 45 по сигналу с выхода элемента И 51, поступающему на входы стирания этих элементов, приводятся в исходное ( нулевое )состояние.Значение второго измерительного сигнала в момент первого. перехода сетевого напряжени через нуль (после перехода через нуль .емкостного тока измерительного сигнала ) записываются на аналоговый запоминающий элемент 44 аналогично тому, как было записано соответствующее значение первого измерительного сигнала.Однако на этот раз на элементе 43 сравнения уже сравниваются две значающих величины: соответствующая второму сигналу - с выхода аналогового запоминающего элемента 44 и соответствующая первому сигналы - с выхода аналогового запоминающего элемента 45.Так как момент перехода через нуль емкостного тока первого измерительного сигнала расположен дальше вовремени от первого за ним перехода через нуль сетевого .напряжения, чем у второго измерительного сигнала для аналогичных условий, а процесс кривая ) установления напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции контролируемой сети в момент перехода через нуль емкостного тока измерительного сигнала имеет экстремум, то зафиксированное на. аналоговом запоминающем элементе 44 значение второго измерительного сигнала будет больше в общем случае, чем первого, переписанного на аналоговый запоминающий элемент 45. В этомслучае сигнал на выходе элемента 435Синхронизация генератора 53 синусоидального напряжения в блоке 21 происходит с помощью синхронизатора 52 . только в паузах между измерительными сигналами, когда на аналоговый ключ 12 с выхода повторителя 9 напряжения поступает информация об отсутсравнения будет, также как и в предыдущем случае, больше нуля и имеетту же полярность, например п 6 люсовую. Поэтому будет продолжать отсутствовать сигнал на выходе порогового элемента 48,Эатем информация с аналоговогозапоминающего элемента 44 будет через аналоговый ключ 40.переписанана аналоговый запоминающий элемент 45.После этого еще раз сдвинутый вовремени по отношению к началу периода сетевого напряжения третий измерительный сигнал поступит на второйвход блока 29 и будет аналогичноописанному выше записан на аналоговыйзапоминающий элемент 44, Допустим,что на этот раз записанное на аналоговом запоминающем элементе 44значение будет равно или меньшетого, которое было записано напредшествующем, в данном случаевтором, измерительном сигнале и затем переписано в аналоговый запо-.минающий элемент 45. В этом случаесигнал на выходе элемента 43 сравнения станет равным нулю или изменитсвою полярность, например на отрицательную (последнее зависит и отконкретной реализации аналоговыхЬапомииающих устройств ). Это вызоветпоявление на выходе порогового элемента 48 сигнала, который поступитчерез логический элемент И 51 на выход блока 29, а с него - на вход запоминающего элемента 18, напримерстатического триггера, который перейдет в положение 11 и вызоветисчезновение сигнала на первом входе блока 22 сведения нулей, что приведет к прекращению изменения дли"тельности задержки элемента 39 управляемой временной задержки и Фиксации этой длительности на том значении, которое было в момент подачитретьего измерительного сигнала.Это будет также означать, что сведение нулей завершено, а. каждое после-.дующее уточненное измерение в сетяхс переменным напряжением будетпроисходить только на одном измерительном сигнале, до того момента покане поступит через клемму 38 сигнало структурных изменениях в контролируемой сети, либо таймер 67 не выдастсигнал о проведении корректировочного(.проверочного )сведения нулей. ствии измерительного сигнала, чтовызывает замыкание этого аналогового ключа 12. Это сделано для того,чтобы наличие измерительного сигнала в контролируемой сети не вноси ло бы погрешность в синхронизацию.Синхронизатор 52 выполняет корректировочные функции. Переходы напряжения генератора 53 синусоидального напряжения через нуль, соответ О ствующие переходам через нуль сетевого напряжения переменного токаконтролируемой сети, определяютсяс помощью нуль-органа 54. При измерениях в однофазных сетях переменного тока частота генератора 53 соответствует либо основной рабочейчастоте, либо частоте гармоник, кратных рабочей. При измерениях в трехфазных сетях переменного тока устройство подключается к искусственной 2 О нулевой точке контролируемой сети( нейтрали )и частота генератора 53 соответствует рабочей частоте сети вискусственной нулевой точке Аналоговый ключ 56 размыкается одновре менно с аналоговым ключом 12, чтобы рсисключить воздействия синхронизато.ра 52 на блок 56 управления в моменты подачи в сеть измерительных сигналов,Зо Блок 28 автоматического выборарежима измерения выполняет три.функции. Первая - это Фиксация наличия .(или отсутствия ) в контролируемойсети переменного напряжения с помощью З 5 датчика 63 напряжения переменноготока и порогового элемента 64, навходе которого может находиться ивыпрямитель, Вторая функция блока 28 выдача сигнала с произошедших вконтролируемой сети изменениях структуры, информация о чем поступает ввиде сигнала на второй вход блока 28от клеммы 38. Третья Функция - задание времени, через которое даже приотсутствии в контролируемой сети 45 структурных изменений на третий выходблока 28 выдается сигнал о необходи-мости контрольной проверки совпадения переходов через нуль емкостного тока измерительного сигнала и се-.50 тевого напряжения переменного тока.Задатчиком этих временных интервалов.является таймер 67, запускаемыйчерез третий вход блока 28, от сигнала с выхода блока 29, прошедшегочерез переключатель 25.Блок .23 выделения целых периодов сетевого напряжения может представлять, например, пересчетную схему на два либо делитель частоты следования сигналов о переходах сетевого напряжения переменного тока через нуль на два.менных сигналов, входом блока форми.рования пауз, с первым входом второго переключателя непосредственно, через первый расширитель сигналов с управляемым входом первого аналогового ключа, а через первый элемент. временной задержки - с первым входом генератора импульсов, выход блока определения экстремума соединен с первым входом первого логического элемента И, а выход раз" вязывающего блока через второй повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением соединен с входом блока определения экстремума и с вторым входом блока выделения экстремума разновременных сигналов, вы" ход которого соединен с вторым входом второго переключателя непосредственно и через запоминающее устройство с первым входом блока сведе" ния нулей, второй вход которого соединен с выходом блока выделения целых периодов сетевого напряжения, третий вход через четвертый расширитель сигналов соединен с выходом . блока формирования пауз и первым входом третьего переключателя, четвертый вход - с вторым входом запоминающего устройства и третьим выходом блока, автоматического выбора режима измерения, выход блока сведения нулей соединен с вторым входом третьего переключателя, выход которого соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с вторым выходом четвертого переключателя, выход вычислителя через третий аналоговый ключ соединен с первым входом индикатора уточненных значений. 2. Устройство по п.1, о тл и ч аю щ е е с я тем, что блок сведения нулей содержит элемент управляемой ",переменной временной задержки, блок управления временной задержкой и два логических элемента И, причем первый вход .всего блока является первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго логического элемента И и информационным входом элемента управляемой временной задержки, выход которой является выходом всего блока сведения нулей, а управляемый вход соединен с выходом блока управления временной задержкой, первый вход которого соединен а выходом первого логического элемента И, а второй вход блока управления временной задержкой является четвертым входом блока све" дения нулей, первый вход второго логического элемента И является вторым входом блока сведения нулей,.второй же вход второго логического элемента И является третьим входом блока сведения нулей. 3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок выделения экстремума разновременныхсигналов содержит элемент сравнения (вычитания ), два аналоговых запоминающих элемента, два аналоговых ключа, два одновибратора, пороговый элемент и логический элемент И,причем первый вход всего блока через первый одновибратор соединен с управляемым входом первого аналоговогоключа и первым входом логическотоэлемента И, второй вход которого через пороговый элемент соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого через последовательно соединенные первый аналоговый запоминающий элемент и первый аналоговый ключ соединенс вторым входом всего блока, а второй вход элемента сравнения через последовательно соединенные второй аналоговый запоминающий элемент и второй аналоговый ключ подсоединен к первому вхо," ду элемента сравнения, выход логического элемента И соединен с выходом всего блока и с входами стирания аналоговых запоминающих элементов, второйже выход первОго одновибратора через второй одновибратор соединен с управляемым входом второго аналогового ключа.4. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль содержит синхронизатор, генератор синусоидального напряжения, нуль-орган, аналоговый ключ и блок управления, причем первый вход всего блока является первым входом синхронизатора, второйвход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения и входом нуль-органа, а выход синхронизатора через последовательно соединенные.аналоговый ключ и блок управления соединен с управляемым синхронизирующим входом генератора си" нусоидального напряжения, выход же нуль-органа является выходом всего блока.5. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что,блок определения экстремума содержит элемент сравнения, элемент временной задержки и пороговый элемент, причем вход всего блока соединен с первым входом элемента сравнения непосредственно и через элемент временной задержки с вторым входом элемента сравнения, выход которого через пороговый элемент соединен с выходом всего блока.6. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, генератор импульсов содержит источник напряжения постоянного тока, аналоговый ключ и статический триггер, причем первый выход генератора импульсов являетсяпервым выходом источника напряжения постоянного тока, второй выход которого через аналоговый ключ соединен с вторым выходом генератора импульсов, управляемый вход аналогового ключа соединен с выходом статическо. го триггера, первый и второй входы которого являются первым и вторым входами генератора импульсов соответственно.7. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с .я тем, что блок автоматического выбора режима измерения содержит датчик напряжения переменного тока, пороговый элемент, конденсатор, повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением,таймер и логический элемент ИЛИ,причем первый вход всего блока черезпоследовательно соединенные конденсатор, повторитель напряжения с большим входным сопротивлением, датчикнапряжения переменного тока и пороговый элемент соединен с первым выходом всего блока, второй вход всего блока является первым входом логического элемента ИЛИ,.второй входкоторого соединен с выходом таймера, вход которого является третьимвходом всего блока, выход логическо-.го элемента ИЛИ является третьим выходом всего блока, а второй выходвсего блока соединен с выходом датчика напряжения переменного тока.1Изобретение относится к измерениюсопротивления изоляции электрическихсетей. Известно устройство для измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее генератор импульсов, усилитель, вход которого соединен с контролируемой сетью, ключи, дроссель с прямоугольной петлей гистерезиса, подключенный к выходу генератора импульсов, трансформатор с . прямоугольной петлей гистерезиса, про. тивофазные выводы вторичной обмотки которого соединены с управляющими входами ключей, а первичная .обмотка трансформатора подключена параллельно резистору, соединенному последовательно с указанным дросселем 11.Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено, 20 для измерения только в сетях посто.янного тока и имеет значительную погрешность измерения, особенно для слу. чая сетей, имеющих большие и неизвестные в каждый данный момент вре; 25 мени емкости полюсов сети относительно корпуса земли ).Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения сопротивления изоляции электрических .ЗО сетей, находящихся под напряжением и обесточенных, имеющих емкости относительно корпуса (Земли ), содержащие генератор импульсов, опорный резис-: тор, конденсатор, аналоговый ключ, индикатор, развязывающий блок, блок определения экстремума выполняющий функции блока фиксации момента пере-, хода через нуль емкостного тока измерительного сигнала 3, вычислитель" ный блок и блок формирования пауз, 40 выход которого через последовательно соединенные генератор импульсов,2опорный резистор и конденсатор подключен к входному зажиму и к входу развязывающего блока, выход пОследнего связан с входом блока определения экстремума и с первым входом вычислителя, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выводам опорного резистора, а четвертый вход вычислителя соединен с вторым входом генератора импульсов, причем первый и второй входы вычислителя через аналоговый ключ соединены с индикатором а выход блока определения экстремума через блок Формирования пауз подключен ко второму входу генератора импульсов 2.Недостатком известного устройства является отсутствие возможности измерения сопротивления изоляции электрических .сетей переменного тока и в сетях постоянного тока, имеющих высокий уровень пульсаций.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет. обеспечения измерения сопротивления изоляции в сетях переменного тока и в сетях переменно-постоянного тока, а также в сетях постоянного тока с высоким уровнем пульсаций.Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции электричес-ких сетей, содержащее генератор импульсов, опорный резистор, конденса.тор, первый вывод которого соединен с первым входным зажимом устройства и входом развязывающего блока, блок формирования пауз, блок определения экстремума и последовательно соединенные вычислитель, аналоговый ключ и индикатор, дополнитЕльно введены блок сведения .нулей, блок выделения целых перио 1033987дов сетевого напряжения, блок выделения экстремума разновременных сигналов, блок автоматического выборарежима измерения, блок фиксациипереходов сетевого напряженияпеременного тока через нуль, источникнапряжения постоянного тока, четы-.ре переключателя, логический элемент ИЛИ, запоминающее устройство,два логических элемента И, четырерасширителя сигналов, например,одновибратора, индикатор уточненныхзначений, два повторителя напряжения с высоким входным сопротивлением, два элемента временной задержки, два аналоговых ключа и конденсатор, причем первый вход блока автоматического выбора режима измерения соединен,с первой входной клеммой устройства, второй вход - с вто-.рой входной клеммой устройстаа, атретий вход - с выходом второгопереключателя непосредственно и через второй расширитель сигналов с управляемым входом третьего аналогового ключа, первый же выход блока ав"томатического вЫбора режима измерения соединен с управляемыми входамипервого, второго, третьего и четвертогопереключателей и с вторымивходами обоих индикаторов, первыйвход первого переключателя черезпоследовательно соединенные блок фиксации переходов сетевого напряжения.переменного тока через нуль и второйаналоговый ключ подсоединен ковторому выходу блока автоматическоговыбора режима измерения, второйвход первого переключателя соединенс выходом источника напряжения посто.янного тока непосредственно, черезпоследовательно соединенные второйэлемент временной задержки, второйконденсатор, четвертый переключательи третий расширитель сигналов - спервым входом второго логическогоэлемента И, второй вход которогосоединен с выходом блока выцеленияцелых периодов сетевого напряжения,а выход через логический элементИЛИ - с втооым вхопом генератораимпульсов, выход первого переключа:теля соединен с вторым входом перво"го логического элемента И, третийвход которого соединен с вторым входом вычислителя, управляемым входом второго аналогового ключа и вторым входом блока фиксации переходовсетевого напряжения переменного то.ка через нуль непосредственно и че.рез первый повторитель напряженияс .высоким входным сопротивлением -с первым выходом генератора импульсов, выход первого логического элемента И соединен с первым входом блока выделения экстремума разновременных сигналов, входом блока формированияпауз, а первым входом второгопереключателя непосредственно, через первый расширитель сигналов - с уп" равляемым входом первого аналогового ключа, а через первый элемент вре. менной задержки - с первым входом ге.нератора импульсов, выход блока опре деления экстремума соединен с первым входом. первого логического элемента И, а выход развязывающегоблока через второй повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением соединен с входом блока Оп"ределения экстремума и с вторымвходом блока выделения, экстремума.разновременных сигналов, выход которого соединен с вторым вхоцом второ 5 го переключателя непосредственно и через запоминающее устройство в с первым входом. блока сведения нулей,второй вход которого соединен .свыходом блока выделения целых периодов сетевого напряжения, третийвход через четвертый расширительсигналов соединен с выходом блокаформирования пауз и первым входомтретьего переключателя, четвертыйвход - с вторым входом запоминающего . устройства и третьим выходомблока автоматического выбора режимаизмерения, выход блока сведениянулей соединен с вторым входом третьего переключателя, выход которого30 соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с вторым выходом четвертого переключателя, выход же вычислителя через третий аналоговый ключЗ 5 соединен с первым входом индикатора.уточненных зйачений.Блок сведения нулей содержитэлемент управляемой (переменной) временной задержки, блок управления40 временной задержкой и два логических элемента И, причем первый входвсего блока является первым входомпервого логического элемента И,второй вход которого соединен с выходом второго логического элемен 45 та И и информационным входом элемента управляемой временной задержки,выход которой является выходом блокасведения нулей, а управляемый входсоединен с выходом блока управления50 временной задержкой, первый входкоторого соединен с выходом первого логического элемента И, а второйвход блока управления врейеннойзадержкой является четвертым входом55 блока сведения нулей, первый входвторого логического элемента И является вторым входом блока сведениянулей, второй же вход второго логи.ческого элемента И является третьим60 входом блока сведения нулей,Блок выделения экстремума разновременных сигналов содержит элементсравнения вычитания , два аналоговыхзапоминающих элемента, два аналого 65 вых ключа, два одновибратора, поро10 говый элемент и логический элемент И,причем первый вход всего блока через первый одновибратор соединен суправляемом входом. первого аналого-.вого ключа и первым входом логичес.кого элемента И, второй вход которо го через пороговый элемент соединенс выходом элемента сравнения, первыйвход которого через последовательносоединенные первый аналоговый запо.минающий элемент и первый аналоговый ключ соединен с вторым входомвсего блока, а второй вход элемента сравнения через последовательно.соединенные второй аналоговый,запоминающий элемент и второй аналоговый 15ключ подсоединен к первому входу элемента сравнения, выход логическогоэлемента И соединен с. выходом всего блока и с входами стирания аналоговых запоминающих элементов,второй же выход первогоодновибратора через второй одновибратор соединен с управляемым входом второго аналогового ключа,Блок фиксации переходов сетевогонапряжения переменного тока черезнуль содержит синхронизатор, генератор синусоидального напряжения,нуль-орган аналоговый ключ и блокуправления, причем первый вход всего блока является первым входом синх. ЗОронизатора, второй вход которого сое.динен с выходом генератора синусоидального напряжения и входом нульоргана, а выход синхронизатора черезпоследовательно соединенные аналоговый ключ и блок управления соединен .с управляемым синхронизирующим ) входом генератора синусоидального напряжения, выход же нуль-органа является выходом всего блока. 40Блок определения экстремума содержит элемент сравнения вычитания ),элемент временной задержки и пороговый элемент, причем вход. всего блока соединен с первым входом элемента 45сравнения непосредственно и черезэлемент временной задержки .с вторымвходом элемента сравнения, выход которогочерез пороговый элемент соедицен с выходом всего блока.. Генератор импульсов содержитисточник напряжения постоянного тока, аналоговый ключ и статическийтриггер, причем первый выход генератора импульсов является первым вйходом источника напряжения постоянноготока, второй выход которого через аналоговый ключ соединен с вторым выхо-дом генератора импульсов, управляв-мый вход аналогового ключа соединенс выходом статического триггера, пер вый и второй входы которого являютсяпервым и вторым. входами генератораимпульсов соответственно.Блок автоматического выбора режима измерения содержит датчик напряжения переменного тока, пороговый элемент, конденсатор, повторитель на-. пряжения с высоким входным сопротивлением, таймер и логический элемент ИЛИ, причем первый вход всего блока через последовательно. соединенные кон денсатор, повторитель напряжения с большим входным сопротивлением, датчик напряжения переменного тока и пороговый элемент соединен с первым выходом всего блока, второй вход всего блока является первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход . которого соединен с выходом таймера, вход которого является третьим вхо- . дом всего блока, выход логического элемента ИЛИ является третьим выходом всего блока, а второй выход всего блока соединен с выходом датчика напряжения переменного тока.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов, опорный резистор 2, конденсаторы 3 и 4, развязывающий блок 5 блок б определения экстремума, вычислитель 7, источник 8 напряжения постоянного тока, повторители 9 и 10 напряжения с высоким входным сопротивлением, аналоговые ключи 11, 12 и 13,.индикатор 14, индикатор 15 уточненных значений, логические элементы И 1 б и 17, запоминающее устройство 18, логический элемент ИЛИ 19, блок 20 формирования пауз, блок 21 фиксации переходов сетевого напря. жения переменного тока через нуль, блок 22 сведения нулей, блок 23 выделения целых периодовсетевого напряжения, переключатели 24-27, блок 28 автоматического выбора режима изме-рения, блок 29 выделения экстремума разновременных сигналов, расширители 30-33 сигналов, например одновибраторы, элементы 34 и 35 временной задержки, входные клеммы Зб.Первый вход генератора 1 импуль-сов через опорный резистор 2 соединен с земляной клеммой 37, а через повторитель 9 напряжения с вторым ,входом вычислителя 7, Второй выход генератора 1 импульсов. соединен через конденсатор 3 с первой входной клеммой Зб,первым входом блока 28 автоматического выбора режима изме, рения и входом развязывающего блоа 5, выход которого через повтори" тель 10,напряжения соединен с входом блока б определения экстремума, вто,рым входом блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов и, пер .вым входом вычислителя 7. Выход вычислителя 7 через аналоговый ключ 11 соединен с индикатором 14, а через аналоговый ключ 13 - с индикатором :15 уточненных значений. Выход бло,ка б определения экстремума соединен с первйм входом логического элемен 1033987 8та И 16, Первый выход блока 28 авто матического выбора режима измерения соединен с управляемыми входами пе" реключателей 24-27, а также с вторыми входами индикатора 14 и индикатора 15 уточненных значений . Первый ин Формационный вход переключателя 24 соединен с выходом блока 21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль, первый вход которого через аналоговый ключ 1 О 12 соединен с вторым выходом блока 28 автоматического выбора режима измерения. Управляющий вход аналогового ключа 12 соединен с выходом повтори- теля 9 напряжения. Выход блока 21 15 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль соединен через блок 23 выделения целых периодов сетевого напряжения с вторым входом блока 22 сведения нулей. О Выход переключателя 24 соединен с вторым входом логического элемента И 16, третий вход которого соединен с выходом повторителя 9 напряжения. Выход логического элемента И 16 сое-. . динен с первым входом блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов, с входом блока 20 Формирования пауз, первым .информационным входом переключателя 25, через элемент 34 временной задержки с первым входом генератора 1 импульсов, а .через расширитель 30 сигналовс управляемым входом аналогового ключа 11. Второй инфбрмационный вход переключателя 24 соединен с выходом 35 источника 8 напряжения постоянного тока непосредственно; а через последовательно соединенные элемент 35 временной задержки и конденсатор 4 с информационным входом переключателя 27. Первый выход переключате" ля 27 через расширитель 32 сигналов соединен с первым входом логичес-. кого элемента И 17, второй вход которого соединен с выходом блока 23 вы-, деления целых периодов сетевого на45 пряжения, а выход логического элемен.та И 17 соединен с первым входом логического элемента ИЛИ 19, третийвход которого соединен с вторым выхо.дом переключателя 27, а выход логи-.ческого элемента ИЛИ 19 соединен с вторым входом генератора 1 импульсов. Второй входлогического элемента ИЛИ 19 соединен с выходом переключателя 26, первый информационный вход 55 которого соединен,с выходом блока 20 формирования пауз и входом расширителя 33 сигналов, выход которого соединен с третьим входом блока 22 сведения нулей. Второй информационный ; 60вход переключателя 26 соединен с выходом блока 22 сведения нулей, четвер,тый вход которого соединен с третьимвыходом блока 28 автоматического вы;бора режима измерения и с вторым вхо. дом запоминающего устройства 18, вы" ход которого соединен с первым входом блока 22 сведения нулей, а входс выходом блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов и вторым информационным входом переключателя 25. Выход переключателя 25 соединен с третьим входом блока 25 автоматического выбора режима измерения и через расширитель 31 сигналов с управляемым входом аналогового ключа 13Второй вход блока 28 автоматического выбора режима измерения соединен с входной клеммой 38, а второй вход блока 21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль соединен с выходом повторителя 9 напряжения.Блок 22 сведения нулей, содержит элемент 39 управляемой переменнойвременной задержки, блок 40 управления временной задержкой, логические элементы И 41 и 42. Первый вход блока 22 является первым входом логического элемента И 41, второй вход которого соединен с выходом логического элемента И 42 и информационным входом элемента 39 управляемой временнойзадержки, выход которой является выходом всего блока 22. Управляемыйвход элемента 39 управляемой временной задержки соединен с выходом блока 40 управления временной задержкой. Первый и второй входы логическогоэлемента И 42 являются соответственно вторым и третьим входами блока 22 сведения нулей. Четвертый вход блока 22 сведения нулей является вторымвходом блока 40 управления, первый вход которого соединен с выходом логического элемента И 41Блок 29 выделения экстремума разновременных сигналов содержит эле. мент 43 сравнения, аналоговые запоминающие элементы 44 и 45, аналоговые ключи.46 и 47, пороговый элемент 48, одновибраторы 49 и 50 и логический элемент И 51. Первый вход аналогового запоминающего элемента 44 через аналоговый ключ 47 соединен с вторым входом всего блока. Выход аналогового запоминающего элемента 44 соединен с первым входом элемента 43 сравнения непосредственно и через аналоговый ключ 46 с первым входом аналогового запоминающего элемента 45, выход которого соединен с вторым входом элемента 43 сравнения, выход которого через пороговый элемент 48 соединен с вторым входом логического элемента И 51, первый вход которого подсоединен к первому выходу одновибратора 49. Выход логического элемента И 51 соединен с выходом всего блока и с входами стирания аналоговых запоминающих элементов 44 и 45. Второй выход одновибратора 49 черезодновибратор 50 соединен с управляемым входом аналогового ключа 46.Блок 21 Фиксации переходов сетевого напряжения переменного токачерез нуль содержит синхронизатор, 52, генератор 53 синусоидальногонапряжения, нуль-орган 54, аналоговый ключ 55 и блок 56 управления.Первый вход всего блока 21 являетсяпервым входом синхронизатора 52,второй вход которого соединен с вы- .ходом генератора. 53 синусоидальногонапряжения и входом нуль-органа 54,выход которого является выходомвсего блока 21. Выход синхронизатора 52 через последовательно соединенные аналоговый ключ 55 и блок56 управления. соединен с управляемым (сийхронизирующим ) входом генератора 53 синусоидального напряжения. Управляемый вход аналогового 2 Оключа 55 является вторым входом блока 21.Блок 6 определения экстремума сос.тоит из элемента 57 сравнения (вычитания ), элемента 58 временной задержки.и порогового элемента 59.Вход блока 6 соединен с первым вхо-.дом элемента 57 сравнения непосредфственно и с вторым его входом через элемент 58 временной задержки.Выход элемента 57 сравнения через пороговый элемент 59 соединен с выходом блока 6 определения экстремума. Элемент 57 сравнения и элемент58 временной задержки и некоторыхреализациях.могут быть замененыэлементом дифференцирования.Генератор 1 импульсов содержитисточник 60 напряжения постоянноготока, аналоговыйключ 61 и статический триггер 62. Первый выход 40генератора 1 импульсов является первым выходом источника 60 напряжения постоянного тока, второй выход ,которого через аналоговый ключ 61соединен с вторым выходом генератора 1 импульсов. Управляемый входаналогового ключа 61 соединен с выходом статического триггера 62,первый и второй входы которого явля-ются соответственно первым и вторымвходами генератора 1 импульсов.Блок 28 автоматического выбора режима измерения содержит датчик 63 напряжения переменного тока, пороговыйэлемент 64, конденсатор 65, повторитель 66 напряжения с высоким входнымсопротивлением, таймер 67 и логический элемент ИЛЙ 68, причем первыйвход блока 28 автоматического выбора,режима измерения через последовательно соединенные конденсатор 65, повто ритель 66 напряжения с высоким входным сопротивлением, датчик 63 напряжения переменного тока и пороговый эле-.мент 64 соединен с первым выходомвсего блока 28 автоматического выбора 65 режима измерения. Второй входо блока 28 автоматического выбора режима измерения является первым входом логического элемента ИЛИ 68,второй вход которого через таймер 67 соединен с третьим входом всего блока 28 автоматического выбора режима измерения. Выход логического элемейта ИЛИ 68 является третьим выходом всего блока 28 автоматического выбора режима измерения, а выход датчика 63 напряжения переменного тока соединен также с вторым выходом всего блока 28 автоматического выбора режима измерения,Устройство работает следующим образом.При подключении входной клеммы 36 к контролируемой сети, клеммы 37 к земле и подаче питания неустройство на вход блока 28 автоматического выбора режима измерения поступает сетевое напряжение, а на вход элемента 35 временной задержки напряжения с выхода источника 8 напряжения постоянного тока. Постоянная времени элемента 35 временной задержки выбрана несколько большей, чем сумма времен, отведенных на выбор режима в блоке 28 и возможное переключение переключателей 24-27; Если в сетевом напряжении присутствует.и напряжение переменного тока (или пуль саций ), то на первом выходе блока 28 появляется сигнал, который вызывает перевод переключателей 24-27 в положение 11.При этом к выводу переключателя 24 подключается первый вход переключателя 24, на который со второго выхода блока 28 через размыкающий .нормально замкнутый )аналоговый ключ .2. и блок 21 Фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль поступают сигналы в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Эти сигналы с выхода переключателя 24 поступают на второй вход логического элемента И 16.В случае же отсутствия в сети напряжения переменного тока переключатели 24-,27 остаются в исходном положении - положении 1. В этом случае к выходу переключателя 24 подключен 4 второй его йход, соединенный с выхо" дом источника 8 напряжения постоян-: його тока, которое в этом случае постоянно присутствует на втором входе логического элемента И 16.Для режима измерения 1,т.е. при измерениях в сетях, не имеющих переменного напряжения, по истечении времени задержки, определяемого элементом 35 временной задержки, через конденсатор 4 переключатель 27 и логический элемент ИЛИ 19 на второй вход генератора 1 импульсов поступает сигнал, который вызывает появление на выходах генератора 1 им 1033987пульсов единичного скачка измерительного напряжения, образующего передний фронт и вершину импульса. Происходит это следующим образом.Сигнал, поступивший на второй вход генератора 1 импульсов, переводит находящийся в нем статический триггер 62 в положение 11, при котором с выхода этого триггера на управляемый вход замыкающего аналогового ключа 61 поступает напряжение, вызывающее его замыкание. В результате источник 60 напряжения постоянного тока включает в измерительную цепь, формируя передний фронт и вер" шину измерительного напряжения.для режима измерения 11, т.е. при наличии в контролируемой сети напряжения переменного тока, после подачи питания на устройство сигнал с выхода источника 8 напряжения посто янного тока поступает на второй вход генератора 1 импульсов уже по цепи элемент 35 временной задержки - конденсатор 4 - переключатель 27 расширитель 32 сигналов - логический элемент И 17 - логический элемент ИЛИ 19. При этом укаэанный сигнал проходит через логический элемент И 17 только в момент начала очередного периода сетевого напряжения переменного тока, которое начало периода ) совмещено с переходом через нуль этого сетевого напряжения, Указанный момент определяется сигналом, поступающим на второй вход логического элемента И 17 с выхода блока 23 выделения целых периодов сетевого напряжения.Таким образом осуществляется при режиме измерения 11 синхронизация подачи первого измерительного сигнала (его начала ) с переходом через нуль сетевого напряжения, причем тем переходом через нуль, который принимается за начало одного из периодов сетевого напряжения.Указанный единичный скачок. измерительного напряжения через конденсатор 3 и опорный резистор 2 поступает в контролируемую сеть, начиная заряжать емкости Сх этой сети. Одно временно через повторитель 9 напряжения он поступает на второй вход вычислителя 7, на управляемый вход размыкающего аналогового ключа 12, вызывая его размыкания, и на третий вход логического элемента И 16. Падение напряжения от этого единичного скачка на импедансе изоляцииконтролируемой сети через развязывающий блок 5 и повторитель 10 напряжения поступает на вход блока 6определения экстремума, который позволяет в данном случае Фиксировать факт перехода падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции сети и заэкстремум, т.е. Фиксировать факт имевшего место перехода через нуль емкостного тока измерительно сигнала.Этот факт определяется в момент следующего (за указанным переходом емкостного тока измерительного сигна ла через нуль ) первого перехода через нуль сетевого напряжения. .Когда падение напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции контролируемой сети, поступают щее на вход блока 6 определения экст-.ремума, достигнет экстремума, то этобудет означать, что емкостной токизмерительного сигнала равен нулю,а полный ток измерительного сигналаносит чисто активный характер и может характеризовать величину сопротивления изоляции контролируемой сети. Это справедливо для сетей посто.янного тока и для сетей, не находя Шихся под напряжением. Однако при 20 измерениях в сетях переменноготока это условие является необходимым, но недостаточным. Для измеренияв сетях переменного тока необходимо, чтобы в момент Обращения 25 в нуль емкостного тока измерительного сигнала происходил переход через нуль и сетевого напряжения переменного тока, т,е, были соблюденыобад указанных условия.30 Приоритет в устройстве отдаетсямоменту фиксации, имевшего местообращения в нуль емкостного тока измерительного сигнала, что опознается в первый следующий за указанный З 5 моментом переход сетевого напряжения через нуль по полярности сигнала на выходе элемента 57 сравнениявычитания ) в блоке 6 определенияэкстремума. Смена полярности происходит из-за того, что после моментаобращения в нуль емкостного токаизмерительного сигнала момента дос"тижения экстремума падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции сети ) величина паде ния напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции, поступающая на второй вход элемента 57сравнения с запаздыванием ( из"за про"хождения через элемент 58 временной ,50 задержки) по отношению к той же величине напряжения, поступающей на первый вход элемента 57. сравнения, станет больше по абсолютной величине,чем напряжение, поступающее в этот же 55 момент времени на первый вход эле"мента 57 сравнения. До укаэанногомомента времени соотношение сравниваемыХ по абсолютной величине напряжений обратное. Пороговый элемент59 выдает сигнал, когда полярностьсигнала на выходе элемента 57 сравнения изменится на противоположнуютой, которая имела место до наступления экстремума измерительного сигнала на импедансе изоляции,.либо ког 65 да сигнал на выходе элемента 57 аравнения стал равен нулюнапример, если до наступления экстремума полярность сигнала на выходеэлемента 57 сравнения была положительная, что обеспечивало отсутствие. сигнала на выходе порогового элемента 59, 5 то вмомент достижения экстремума на выходе элемента 57 сравнения сигнал станет равен нулю, а после прохождения зоны экстремума полярность сигнала станет отрицательной. В двух последних случаях на выходе порого.вого элемента 59 будет присутствовать сигнал ).Таким образом, при измерениях в сетях, где присутствует переменное йапряжение,. будет иметь местосоставляющая погрешности измерения, обусловленная несовпадением, в общем случае, во времени переходов через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряжения пере менного тока. Для уменьшения этой составляющей погрешности измерения в устройстве предусмотрено уменьшение временного сдвига между переходами через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряжения переменного тока (" сведение нулейц). Это достигается благодаря введению блока 22 сведения нулей, Суть операции уменьшения временного сдвига 30 между укаэанными переходами через нуль заключается в том, что синхронизируется запуск первого единично- . го скачка измерительного напряжения .начала .первого измерительного сигна- З 5 ла ) с моментом перехода через нульсетевого напряжения в начале кото либо его периода, При несовпадении (,в,общем случае ) моментов переходов через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряже 40 ния, начало следующего (в данном случае второго ).измерительного сигнала сдвигается на выбранный априори временной интервал, например частьполупериода сетевого напряженйя, по. 45 отношению к началу одного из периодов сетевого напряжения переменного тока. Это вызовет приближение момента перехода через нуль емкостного тока изме- .рительного сигнала к следующему за 50ним непосредственно очередному переходу через нуль сетевого напряжения.Бсли различие значений напряженияизмерительного сигнала на импедансеизоляции на выходе развязывающего 55блока 5 в моменты перехода сетевогонапряжения через нуль при подаче вконтролируемую сеть двух соседнихизмерительных сигналов (например первого и второго)превышает заданноеаприори значение, то начало очередного ( в данном случае третьего)из 1 ме"рительного сигнала сдвигается до",полнительно по отношению к началу.периода сетевого напряжения ещена один временной интервал. 65 Этот процесс происходит д тех пор, пока указанная разность значений измерительного напряжения на выходе развязывающего блока 5, и.естественно, на выходе повторителя 10 напряжения, у двух соседних измерительных сигналов не будет отличаться меньше априорно, заданной величины, что определяется с помощью. блока 29 вьщеления экстремума разновре; менных сигналов. Это будет означать что переходы через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сете.вого напряжения переменного тока ли" бо совпадут во времени либо их несовпадение станет пренебрежимо мало (менее того временного интервала, на который производился каждый сдвиг ).В этом случае изменение величины временной задержки .элемента 29 выде" ления задержки .прекращается (по сигналу с выхода блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов). далее каждое очередное измерение происходит уже только прн использова" нии одного измерительного сигнала. Это продолжается до тех пор, пока в устройство не поступает информация о имевшем место. изменении структуры контролируемой сети (через клеммуа 38)и естественно, изменении.ее импеданса изоляции, либо через какое-тоаприорно заданное время, задаваемое, например, с помощью таймера б 7, дос-. -таточное для возможных медленных изменениях величины импеданса изоляции,например, под влиянием влаги или температуры. Тогда временной сдвиг начала очередного измерительного сигнала по отношению к началу какого-либопериода сетевого напряжения вновь делают равным нулю, и начинают новыи цикл сведения переходов через нуль ,емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряжения. Реально для сетевого напряжения с частотой 5 О Гц очередные сдвиги начал измерительных сигналов по отношению к началу (нулю ) периода сетевого напряжения можно выбирать, например, .в 2 мс, и число импульсов подстройки не превысит пяти. Таким образом, общее время. измерения даже в первыймомент после изменения структуры се- ти будет значительно меньше, чем приобычных измерениях ( неимпульсных ), а точность измерения в сетях переменного тока при имнульсном измерении значительно возрастет.Теперь обратимся к реализации укаванного принципа. Сигнал на выходе логического элемента И 16 появится лишь тогда, когда на его входах будут одновременно присутствовать сигнал о имевшем место переходе емкостного тока измерительного сигнала через нуль с выхода блока 6, сиг.нал о имеющем месте переходе сете
СмотретьЗаявка
3416576, 31.03.1982
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2156
КАРПИЛОВСКИЙ ЛЕОНИД НАУМОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01R 27/18
Метки: изоляции, сетей, сопротивления, электрических
Опубликовано: 07.08.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/14-1033987-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-soprotivleniya-izolyacii-ehlektricheskikh-setejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей</a>
Предыдущий патент: Способ измерения частотной характеристики входного сопротивления в узле электрической сети
Следующий патент: Устройство для измерения сопротивления заземления
Случайный патент: Стол для обогащения полезных ископаемых