Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей

(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР ио делам изобретеиий и открытийОпубликовано 30,01,83, Бюллетень Йо 4 53) УДК 621, 3821,088. 8,) Дата опубликования описания 30.01. 83(71) Заявитель 154) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ 2 сИзобретение относится к устройствам для контроля сопротивле-ния изоляции и защитного отклонения трехфазных электрических сетей,с изо лированной нейтралью трансформатора.По основному авт. св. Р 572728 известно устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее эталонный источник выпрямленных импульсных сигналов и включенный между фазами сети иземлей оперативный источник, подключенные параллельно диоду, шунтирующему вход транзисторного усилителя, который присоединен к разделительному конденсатору цепи компенсации и оперативному источнику, а выход указанного усилителя через конденсатор подключен к исполнительному органу, зашунтированному диодом, вклю.- ченным согласно с источником питания ( 11.Известное устройство недостаточно устройчиво к ложным срабатыВанням, что в основном определяется параметрами емкости разделительного конденсатора и балластного резистора, включенного между указанным конденсатором и входом усилителя. Чем больше величина емкости, разделитель-,.ного конденсатора и сопротивлениябалластного резистора, тем выцеустойчивость устройства к ложнымсрабатываниям при коммутационных операциях в сети. Однако увеличение ем.кости разделительного конденсатораприводит к сниженна быстродействия,а увеличение сопротивления балластного резистора - к снижению чувствительности устройства. Кроме того,уставки сопротивления срабатыванияуказанного устройства зависят отвеличины емкости сети, так как схемавзаимосвязи.разделительного конденсатора и входа. усилителя не препят-,ствует прохождению через вход усилителя токов нулевой последовательности, обусловленных напряжениемсмецения нейтрали при несимметрич ных утечках в сети.Цель изобретения - повыаенив помехозациценности устройства путемповышения устойчивости против ложных срабатываний и устранения влияния напряжения смецения нейтрали.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для измерениясопротивления изоляции электричвсЗо ких цепей, содержащее источник питания и эталонный источник, включен. ные между фазами сети и землей, оперативный источник и компенсирующуюцепью к кОтОрой пОдключен зашунтированный полупроводниковым диодомвход транзисторного усилителя, выход которого соединен с исполнительным органом, параллельно полупровод,никовому диоду подключены встречнооперативный источник и источникимпульсного напряжения, выполненный 10в виде выпрямителя, соединенногопоследовательно с резистором и полупроводниковым стабилитроном, авыход усилителя соединен через емкость с исполнительным органом, за-,шунтированным полупроводниковым прибором, включенным согласно с источни.ком питания, введен блок сравнениятоков, первый и второй выводы которого соединены соответственно с соответствующими выводами оперативногоисточника и резистора, а третий ичетвертый выводы блока сравнения токов соединены соответственно скатодом и анодом полупроводников.го диода, шунтирующего вход транзисторногоусилителя,Причем блок сравнения токов содержит два конденсатора и две параллельные цепи, каждая иэ которыхсодержит последовательно соединенные ЗОдиод и резистор, причем анод первого диода соединен с катодом второго диода и вторым выводом блока сравнениятоков, катод первого диода соединен спервым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора и с пер зым и четвертым выводами блока сравнения токов, первый вывод второго конденсатора соединен с ано О дом второго диода и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора и с третьим выводом бло ка сравнения токов, 45На чертеже приведена схема устройства для измерения сопротивления изоляции электрических цепей. Устройство содержит оперативный источник 1, включенный между фазами сети и землей с помощью звезды резисторов 2 к цепи компенсации, состоящей иэ дросселя-трансформатора 3, компенсирующего дросселя 4 и разделительного конденсатора 5, источник 6 выпрямленных импульсных сигналов, который выполнен на четырехклеммном стабилитроне, резистор 7, полупроводниковый диод 8, шунтирующий вход транзисторногб усилителя 9, резистор 10, выпрямительный мост 11, источник 60 12 переменного напряжения, резистор 13, блок 14 сравнения токов, пропррциональных амплитудным значениям полуволн переменного напряжения сигнала гомсхн, состоящий из диода 15, 6 Я резистора 16, диода 17, резистор18, конденсаторы 19 - 21, исполни-тельный орган 22реле), зашунтиро"ванный диодом 23, источник 24 питания, сопротивление изоляции 25, резистор 26, контакт 27 нулевого расцепителя 28, автоматический выключатель 29.Устройство работает следующимобразомПри бесконечно большом сопротивлении изоляции 25 оперативный ток1 замыкается по цепи: земля, звезда резисторов 2, фазы сети, соединительный дроссель-трансформатор 3,компенсирующий дроссель 4, резистор13, диод 15, резистор 16 и эммиттербазовый переход транзисторного усилителя 9. При этом 1 меньше амплитудного значения тока 1 который пропорционален мгновенному значениювыпрямленного напряжения источника6 и через вход усилителя 9 протекает ток импульсов, обусловленныйразностью между 1 з. и 1 . В связис этим усилитель 9 периодически открывается и закрывается. В результате этого при открытом состояниитранзистора 9 конденсатор 21 черездиод 23 заряжается до напряженияисточника 24 питания, а при закрытом - разряжается через обмотку реле22 и резистор 26, включенный в кол-.лекторную цепь транзисторного усилителя 9. Средний ток импульсов разряда конденсатора 21 через обмоткуреле 22 оказывается достаточнымдля его срабатывания и последующегоудержания его якоря во включенномсостоянии. При снижении сопротивления изоляции 25 оперативный ток 1 , .проходящий через вход транзисторного усилителя 9, увеличивается и придостижении им некоторого пороговогозначения происходит отпадание якоряисполнительного реле 22,. котороесвоим контактом 27 разрывает цепьнулевого расцепителя 28 автоматического выключателя 29, в результатечего выключатель 29 отключает сетьс поврежденной изоляцией,Схема взаимосвязи между входомусилителя 9, оперативным источником 1 и разделительным конденсатором5, которая выполнена в виде блокасравнения токов, пропорциональныхамплитудным значениям полуволн переменного напряжения сигнала помехи, обеспечивает помехозащищенностьустройства при коммутационных операциях в сети. При переходных процессах в сети сигнал помехи, как правило, содержит апериодическую и колебательные составляющие. В связис этим блок помехоподавления долженотфильтровывать обе составляющие,Действительно, укаэанное построение блока подавления, с одной сторо993166 формула изобретения ИПИ Заказ 449/61 Тираж 708 Подпис Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная.г ны осуществляет интегрирование апериодической составляющей с помощью ВС-цепи, образуемой резистором 13, и, в зависимости от полярности сигнала помехи, конденсатором 19 или 20, При этом величина напряжения оперативного источника 1, которая выбирается на порядок больше амплитуды апвриоди 1 вского сигнала помехи, задает начальные условия интегрирования. С другой стороны блок помехоподавления оказывает демпфирующее действие и на колебательную составляющую сигнала помехи, производит сравнение токов, пропорциональных амплитудному значению напряжения обоих полуволн переменного сигнала с помощью двух параллельных цепей соответственно диода 15, резистора 16, эмиттербазового транзисторного усилителя 9 и диода 17, резистора 18, диода 8 и соответственно к ним подключенных конденсато ров 19 и 20, В результате эти токи . практически не оказывают влияния на разность токов 1 сп и 1 з, которые определяют точность работы устройст. ва. В силу изложенного на работу устройства не оказывают влияния и токи нулевой последовательности, обусловленные появлением напряжения смещения нейтрали на компенсирующей цепи 4 и 5 при несимметричных утечках в сети.В результате этого уставки сопротивления срабатывания предлагаемого устройства оказываютя эависиьыми лишь от соотношения токов 1 оп и 1 э и не зависят от величины емкости сети. 1. устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей по авт, св. Р 572728, о т л ич а ю щ в е с я тем, что, с цельюповышения помвхозащищенности устройства, в него введен блок сравнения токов, первый и второй выводыкоторого соединены соответственно с 10 соответствующими выводами оператив"ного источника и резистора, а третий и четвертый выводы блока сравнения токов соединены соответственно с катодом и анодом полупроводни кового диода, шунтирующего входтранзисторного усилителя.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения токов содержит два конденса О тора и две параллельные цепи, каждаяиз которых содержит последовательносоединенные диод и резистор, причеманод первого диода соединен с катодом второго диода и с вторым выво дом блока сравнения токов, катодпервого диода соединен с первым выводом первого конденсатора, второйвывод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора и с первым н четвертым .выводами блока сравнения токов, первый вывод второго конденсатора-соединен с анодом второгодиода и с первым выводом второго резистора и с третьим выводом блокасравнения токов35Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 572728, кл. С 01 К 31/02, 1975.