Устройство для преобразования сопротивления изоляции сетей переменного тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СИИ ЕТИЛЬСТВУ Своз СоеетсннхСоциалистическихРеспублик щ 66288 О(22) Заявлено 02 В 87 с присоединением з 18-21 рствеииый комитеСССР.елам изобретенийи открытий Госуда 3) Приоритет ДК 621.317(088.8) Опубликовано 150579. Бюллетень йф 1 ия описания 15.057 та опублико вторыобретен и В.М.Владыко, М.В.Балакирев, ВЛ.МашенкоФ и В.А.Редькин 1 Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДДЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОПРОТ ИЗОЛЯЦИИСЕТЕЙ 11 ЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к области электрических измерений и автоматики и может быть использовано для непрерывного контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.Йзвестно устройство контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, которое содержит вспомогательный источник постоянного тока и сигнальное приспособление, включенное через усилитель последовательно с источником тока между одним из проводов сети и землей, при этом о величине сопротивления изоляции судят йо падению напряжения от тока утечки на потенциометре, перемещая движок последнего, можно регулировать порог срабатывания сигнального приспособления.Поскольку вспомогательный источник постоянного тока включен черезбалластный резистор последовательно с сопротивлением изоляции и входом усилителя, к усилителю не предьявляется требований в отношении высокого входного сопротивления. При обеспечении высокой чувствительнос. ти усилителя по току отпадает необходимость и в высоковольтном вспомогательном источнике 1) .однако устройство обладает тем существенным недостатком, что его выходной сигнал пропорционален току утечки или йроводимостиизоляции, т.е. величине, обратной сопротивлению изоляции, поэтому из-за резко выраженной нелинейности гиперболической зависимости входного сигнала от сопротивления изоляции снижается диапазон измеряемых сопротивлений.С целью расширения диапазона измерения без снижения точности, устройство для преобразования сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралкою, находящихся под напряжением, в напряжение, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, усилитель и согласующее устройство, выход которого связан с выходными клеммами устройства, а вход"= с выхбдной обмоткой усилителя, начало входной обмотки которого через балластный резистор и вспомогательный источник постоян" ного тока подключено к одному из проводов контролируемой сети, а нец - к земле, снабжено дополнибб 2880 кевввьв 7Р ЧИЗ 3ным балластным резистором, дополнительной обмоткой и генератором затухающих колебаний, подключенным к усилителю, начало дополнительной обмотки подключено к одному из выводов вспомогательного источника тока, связанному с проводом контролируемой сети, а конец дополнительной обмотки через дополнительный балластный резистор подключен к точке соединения балластного резистора и другого вывода источника. Кроме того, в качестве ф усилителя использован беэгистерезисный магнитный преобразователь, выполненный на двух сердечниках. На чертеже представлено предлагаемое устройство.Сопротивление изоляции проводовконтролируемой сети, например трехфаэной, относительно земли обозначено через Вивв Из)азизУсилитель 1 содержит входнуюобмотку2, начало которой через балластныйрезистор 3 и вспомогательный источник 4 постоянного тока подключенок одному из проводов контролируемойсети, а конец - к земле. Начало введенной в усилитель 1 дополнительнойобмотки 5 подключено к одному из выводов источника 4, связанному с приводом контролируемой сети, а конецобмотки 5 через дополнительный ЗОбалластнЫй резистор б подключен кточке соединения резистора 3 и другого вывода источника 4. Выходнаяобмотка 7 усилителя 1 через согласующее устройство 8 соединена с выходными клеммами устройства.Усилитель 1 должен обладать высокой чувствительностью к входномупостоянному току, что позволяет иметьвспомогательный источник низковольтным,В качествеусилителя 1 могут бытьиспользованы различные усилители,например магнитные или безгистерезисные магнитные преобразователи. Начертеже показано использование в качестве усилителя 1 безгистерезисного магнитного преобразователя,выполненного на двух сердечниках.обмотки 2,5,7 усилителя 1 охватываютоба сердечника.Безгистерезисный магйитный,преобразователь содержит,каждая из которых охватывает одинсердечник. Обмотки возбуждения,включенные встречно, подключены к 55генератору 11 затухающих колебаний.Согласующее устройство 8, подключенное к обмотке 7, может быть выполнено, напримерв виде пиковогодетектора на диоде 12 и конденсаторе13,Устройство работает следующим об"разом.Ьа обмотках 9 и 10 безгистерезис.ного магнитного преобразователя отгенератора 11 подаются периодически 85 следующие пакеты затухающих колебаний,в результате чего обеспечиваетсябеэгистереэисное намагничиваниесердечников. Генератор 11 может бытьвыполнен, напркчер, в виде сочетаниятранзисторного генератора с контуромударного возбуждения,При подключении устройства к измеряемой сети и протекании постоянноготока по обмотке 2 усилителя 1 осуществляется модуляция постоянноготока, и на обмотке 7 формируютсяимпульсы напряжения, частота следования которых определяется частотойследования пакетов затухающих колебаний тока генератора 11, а амплитуда пропорциональна входному постоявному току. амплитуда импульсов Опсвязана с сопротивлением иэоляциисети следующим соотношениемК 1 Е"ч+чз изгде К 1 - коэффициент преобразования ВИП 1вЕ 4 - напряжение вспомогательногоисточника 4;кЗ - сопротивление, балластногорезистора 3,ИЗ 1 ИЗ 2 вв ИЗЗ ЯИЗИЗ ИЗ ИЗ ИЗ ИЗ ИЗ1 2 1 З 2 Э После преобразования напряжения и пиковым детектором выходное напряжение постоянного тока устройства, снимаемое с конденсатора 13; имеет вид где К - коэффициент преобразования устройства.Как видно из выражения (1), иь 1 еется существенно нелинейная зависи мость между выходным напряжением устройства и сопротивлением изоляции сети. Накладываются определенные ограничения и на увеличение диапа зона преобразуемых сопротивлений ввиду снижения чувствительности устройства при больших сопротивлениях изоляцииВведение обмотки 5 усилителя 1, ее встречное включение по отношению к обмотке 2 и подключение через резистор б к источнику 4 обеспечивает Формирование на обмотке 7 импульсов напряжения с амплитудой(2) где%з - сопротивление дополнительйогобалластного резистора б.Поскольку легко выполнить условией= В 6, то выражение (2) принимаетвид 1 4 "из Я Я ч СЗ) При соотношении Й / Я з 12, 5 от,клонение зависимости 0 дфоп (Я из) от линейной нз превышает 2.В предлагаемом устройстве обеспечивается широкий диапазон изменения измеряемых сопротивлений изоляции при высокой точности. формула изобретения 1. Устройство для преобразования сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением, в напряжение, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, усилитель и согласующее устройство, выход которого связан с выходн аии ,клеммами устройства, а вход - с выходной обмоткой усилителя, начало входной обмотки которого черезЛ 662880 6балластный резистор и вспомогаТельный источник "постоянного тока подключено к одному иэ проводов.контролируемой сети, а конец - к земле,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения диапазона иэмере5 ния без снижения точности, оно снабжено дополнительным балластньак резистором, дополнительной обмоткойй генератором затухающихколебанийподключенным к усилителю, начало10 дополнительной обмотки подключенок одному иэ выводов вспомогательногоисточникасвязанному с проводомконтролируемой сети,а конец дополнительной обмотки через дополнительный балластный резистор подключен .к точке соедйнения балластного ре"зистора и другого вывода источника.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что в качестве усилителяиСйользован безгистере.эисный магнитный преобразователь,выполненный на двух сердечниках.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 45279, кл. С 013 27/16, 1961.Редактор Т, Заказ 2691 в еваш а 1 еаВЕВ ЦН 1130 Мос лиал ППП фПа оставитель В. Скоробогатовехред Н. Бабушка Корректор С. ПатрТираж 1089 ПодписноеИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытийва ЖРаюаская наб. д,4/5с с 3 с ьенто, г.ужгород, ул.Проектная,4