Способ измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока относительно корпуса земли

т - т1 пз тюн т и ть н; ;еск%л А Юи ОПИС Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 020774 (21) 2040771/18-21 с присоединением заявки Ио -(51)М, Кл,з С 01 Я 27/18 Государствеииый комитет СССР ио аелам изобретеиий и открытиИ(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИСЕТЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТНОСИТЕЛЬНОКОРПУСА (ЗЕМЛИ) Изобретение относится к области контроля электрических параметров силовых электрических цепей, в частности к способам, обеспечивающим измерение сопротивления изоляции су довых сетей постоянного тока, харак: терной особенностью которых являются сильное разветвление и, как следствие, большая емкость токоведущих частей сети относительно корпуса и 10 широкий диапазон изменения сопротивления и емкости изоляции во времени, определяемый динамикой измерения состава цепи. По методике измерения способ относится к разновидности 15 способов, обеспечивающих измерение сопротивления изоляции в эквипотенциальных точках.Известны способы измерения сопротивления в .эквипотенциальных точках, 20 в основном это мостовые потенциометрические способы 11 .Известны также способы, использующие регулируемые источники напряжения, вводимые дополнительно между 25 точкой цепи и корпусом, с целью компенсации рабочего напряжения сети ЯОднако быстродействие указанных -способов определяется постоянной времени цепи изоляции, включающей сопротивление изоляции и емкость токоведущего контура сети относительнокорпуса, величина которой в судовыхсетях за счет включения между корпусом и сетью различных искрогасительных, помехонодавительных конденсаторов, применения экранировки и сильного разветвления .цепи измеряется сотнями микройарад, что даже при критическом состоянии сопротивления изоляции соответствует постоянной временицепи изоляции, измеряемой секундами,Так как длительность любого переходного процесса с момента возникновения до момента установления равна нескольким постоянным времени, а измерение при наличии переходного процесса производить невозможно, цикличность измерения должна составлятьдесятки секунд, Реальные схемы,использующие указанные способы, вдействительности имеют промежуткимежду измерениями, равные в лучшемслучае нескольким минутам,Указанный недостаток сводит кминимуму все преимущества указанныхспособов измерения при использованиипоследних в сетях с повышенной динамикой, определяемой изменением состава сети во времени, Поскольку всеВ данном случае операционный усилитель 12 включен по схеме повторителя напряжения, дублирующего напряжепереключения, связанные с изменением состава сети, вызывают изменения величин элементов цепи изоляции и броски напряжения сети, то практически в цепи изоляции между моментами указанных возмущений все время. присутствует переменная составляющая напряжения, периодичность которой в сети современного судна составляет в лучшем случае десятки секунд, поэтому приме" нение мостовых схем, использующих указанные способы, становится невозможным.Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени измерения при обеспечении независимости устройства от наличия переходного процесса в цепи изоляции при сохранении преимуществ, присущих измерениям сопротивлений изоляции в эквипотенциальных точках.На чертеже представлено устройство для реализации способа измерения сопротивления изоляции сети постоянно. го тока. Элементы контролируемой сети представлены аккумуляторной батареей 1, эквивалентным емкостям 2, 3 сети, сопротивлениями 4, 5 изоляции полюсов сети, Устройство измерения включает в себя измерительный резистор б, запоминающий конденсатор 7, систему коммутации, включающую переключатели 8, 9, 10, блок управления 11 переключателями, операционный усилитель 12, омметр 13.В данном случае источник напряжения сети представлен аккумуляторной батареи 1 (источником напряжения сети может быть любой генератор постоянного напряжения и соответствующую точку включения можно выбирать в любом месте контура сети, в том числе и на участках сети, где потенциал, измеренный относительно полюса, составляет часть напряжения сети, например половину напряжения сети).Система коммутации обеспечивает два режима работы устройства:подготовительный и измерительный. Указанные режимы распределяют во времени блок управления 11 и подчиненные блоку управления переключатели 8, 9, 10.На чертеже положения подвижных контактов переключателей определяют подготовительный режим работы устройства,. при котором неинвертирующий вход усилителя 12 подключен к соответ ствующей точке включения в сеть, выбранной на одном из проводов, соединяю щем соседние секции аккумуляторной батареи 1, выход усилителя постоянно подключен к корпусу, относительно которого измеряют сопротивление изоля ции сети, через измерительный резис-. тор б и подключенный параллельно ему с помощью. переключателя 9 запоминающий конденсатор, а инвертирующий вход .усилителя через переключатель Я подключен к корпусу. ния контрольной точки на корпусе. Укаэанное включение обеспечивает быстрыйперезаряд емкостей 2 и 3 сети, в точке корпуса до напряжения точки включения, и по установлении процессаперезаряда указанных емкостей между выходом усилителя через измерительный резистор бпротекает ток, замыкающийся через сопротивления изоляции,. шины сети и провода питания усилителя. Величина и направление укаэанного тока обеспечивает условие эквипотенциальности контрольной точки и корпуса.Цепь изоляции зашунтирована динамическим выходным сопротивлением повторителя, поэтому все ее возмущенияФорсируются повторителем напряжения,поддерживающим эквипотенциальностьконтрбльной точки и корпуса, причемна запоминающем конденсаторе 7 постоянно обновляется инФормация о величине тока, протекающего через сопротивления изоляции и резистор б,которая выделяетсяна конденсаторе 7 в виде напряжения, пропорционального укаэанному току ивеличине сопротивления резистора б. При переходе в режим измерения конденсатор 7 переключается на неинвертирующий вход усилителя 12, а инвертирующий вход усилителя подключается к выходу усилителя, и между точкой включения в сеть и корпусом включается омметр 13, В данном случае операционный усилитель 12 включен по схеме стабилизатора тока с опорным источником на конденсаторе 7, 40 и эталонным сопротивлением на резисторе б. Через резистор б, цепь изоляции, шины сети, питающей провода усилителя, и усилитель проходит ток,величина и направление которого экви валентны току, проходящему через этуцепь в предыдущем режиме. Но в этомслучае цепь изоляции шунтируется оченьвысоким выходным сопротивлением ста-билизатора тока, величиной которого 50 можно пренебречь при измерении. Поэтому омметр .13, включенный междуточкой включения в сеть и корпусом,показывает величину сопротивленияучастка цепи, скомпенсированногопо отношению к рабочему напряжениюсети, в который входят параллельносоединенные сопротивления 4 и 5 изоляции обоих полюсов сети и сопротивлениестабилизатора тока. Посколькусопротивлением контура сети можно 60 пренебречь ввиду его малости, а сопротивлением стабилизатора тока можно пренебречь по причине его оченьбольшой величины,то отсчет на омметрес большой достоверностью соответст вует величине параллельного соедине771568 Формула изобретения ставитель В. Мхред А. Щепанс ктор Т. Юрчикова ПодписноСССР 019 ного комитет ений и откры Раушская на/56 ТиражВНИИПИ Государствепо делам изобре 113035, Москва, ЖЗаказ 6687 д. 4/5 ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,ния сопротивлений изоляции полюсов сети, т.е.вяцьгде Вд 4- отчет по омметру;К и й- сопротивления полюсов сетиотносительно корпуса,соответствующие сопротивлениям 4 и 5.Предложенный способ позволит повысить точность измерения. Способ измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока относительно корпуса (земли), при котором между корпусом и выбранной точкой включают источник компенсирующего напряжения, обеспечивающий эквипотенциальность указанных точек, между этими точками включают оьиетр ипроизводят отсчет, о т л и ч а ив5 щ и й с я тем, что, с целью повьааения точности и сокращения времени измерения,перед включением омметра измеряют ток компенсации и замещаютисточник напряжения источником тока,эквивалентного току компенсации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Физический энциклопедическийсловарь. М., "Сов. энциклопедия",1963, т. 3, с. 330 - 332.15 2, Авторское свидетельство СССР9 369515, кл. С 01 й 27/18, 17.08.70. ал ахов я Корректор Н. Григо