Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей

Номер патента: 1008672

Авторы: Карпиловский, Ребров

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЗСЮа 01 а ПИС О,дЯ/) ф ЕН РЕ ТЕПЬСТ М АВТОРСКОМУ.М. Ре ров ьство СССР 1973. тво СССР 1979(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯп СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, содержащее источник оперативного напряжения, множительноделительный блок, сумматор, запомина- е ющий элемент, четыре ключа и три ин- т дикатора, причем первый выход источ- в ника оперативного напряжения соеди- п нен с землей, о т л и ч а ю щ е е - з с я тем, что, с целью расширения в функциональных возможностей, в него д введены два датчика тока, два датчи- в ка напряжения, блок дифференцирова- э ния, пороговый элемент, элемент за- с цержки, два одновибратора, два.эле- . в мента Й, ключ и индикатор, причем вто- м рой выход источника оперативного на- р пряжения через первый датчик тока со- т единен с первым датчиком напряжения п и первой входной клеммой и через г второй датчик тока и первый ключ со- в единен с другими входами обоих дат- м чиков напряжения и второй входной г клеммой, информационные выходы обоих л датчиков напряжения подсоединены к г первому и второму входам множительно- с ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(прототип). целительного блока, третий вход которого соединен с выходом запоминающего элемента, выход множительноделительнога блока через второй ключ соединен с первым индикатором, инФормационный выход первого датчика тока соединен с первым входом сумматора и через третий ключ с входом второго индикатора, информационный выход второго датчика тока соединен с вторым входом сумматора ипервым входомервого логического элемента И и через,четвертый ключ с входом третьего индикатора и первым вхоцом запоминающего элемента, выход сумматора содинен через пятый ключ с входомчетвер-ого индикатора и через последователь но 9 ключенные блок дифФеренцирования и ороговый элемент с входами элемента адержки и первого одновибратора,. ыход которого соединен с первым вхо- Св ом второго логического элемента И и торым входом первого логического Ялемента И, выход которого соединенуправляеьщми входами третьего, чет" ертого и пятого ключей, выхВд элеента задержки соединен с входом втоого одновибратора, первый выход коорого соединен с управляемым входом ервого ключа и вторым входом .второо логического элемента И, а второй ыход соединен с вторым входом запоинающего элемента, выход второго лоического элемента И соединен с управ яемым входом второго ключа, а друой вход второго датчика напряжения оединен с землей.Йзобретение относится к электротехнике, в частности к измерению сопротивления изоляции электрических сетей.Известно устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее источник оперативного напряжения, измеритель тока и индикатор 1 ).Недостатками устройства являются возможность измерения величины сопротивления изоляции электрической сети только относительно корпуса и отсутствие возможности измерения сопротивления изоляции между фазами (полюсами) электрической сети, нарушение которой обычно ведет к короткому замыканию.Известно также устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее ис точник оперативного напряжения, множительно-делительный блок, сумматор, запоминающий элемент, четыре ключа и три индикатора 2).Недостатком этого устройства так же является невозможность измерения межфазной изоляции.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для измерения сопротивления изоляции 30 путем обеспечения измерения сопротивления межполюсной (межфазной) изоляции и изоляции полюсов (фаз) контролируемой сети от земли.Поставленная цель достигается тем,35 что в устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее источник оперативного напряжения, множительно-делительный блок, сумматор, запоминающий элемент,40 четыре ключа и три индикатора, причем первый выход источника оперативного напряжения соединен с землей, дополнительно введены два датчика тока,два датчика напряжения, блок диффе. ренцирования, пороговый элемент, эле. мент задержки, два .одновибратора, два элемента Й, ключ и индикатор, причем второй выход источника оперативного напряжения через первый датчик тока соединен с первым датчиком на пряжения и первой входной клеммой и через .второй датчик тока и первый ключ соединен с другими входами обоих датчиков напряжения и второй входной клеклой, информационные выходы обоих 55 датчиков напряжения подсоединены к первому и второму входам множительноделительного блока, третий вход которого соединен с выходом запоминающего элемента, выход множительно-дели тельного блока через второй ключ соединен с первым индикатором, информационный выход первого датчика тока соединен с первым входом сумматора и через третий ключ с входом второго индикатора, информационный выход второго датчика тока соединен с вторь 1 мвходом сумматора и первым входомпервого логического элемента Ь ичерез четвертый ключ с входом третьего индикатора и первым входом запоминающего элемента, выход сумматора соединен через пятый ключ свходом четвертого индикатора и через последовательно включенные блокдифференцирования и пороговый элемент с входами элемента задержки ипервого одновибратора, выход которого соединен с первым входом второгологического элемента Ь и вторым входом первого логического элемента Ь,выход которого соединен с управляемыми входамй третьего, четвертого ипятого ключей, выход элемента задержки соединен с входом второго одноЫибратора, первый выход которогосоединен с управляемым входом первого ключа и вторым входом второго логического элемента Ь, а второй выходсоединен с вторым входом запоминающего элемента, выход второго логического элемента Ь соединен с управляемым входом второго ключа, а другойвход второго датчика напряжения соединен с землей.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1оперативного напряжения, датчики 2и 3 тока, датчики 4 и 5 напряжения,сумматор 6, блок 7 дифференцирования,множительно-делительный блок 8, запоминающий элемент 9, пороговый элемент 10, элемент 11 задержки, логические элементы ь 12 и 13, одновибраторы 14 и 15, ключи 16-20, индикаторы 21-24, клеммы 25-27 подключения.Устройство работает следующим образом,Перед подключением устройства сконтролируемой сети снимается рабочее напряжение путем отключения источника энергии, а также отключаютсянагрузки. Затем к полюсам (фазам)контролируемой сети с помощью клемм25 и 26 подключается устройство,корпус которого заземляется с помощью клеммы 27.Измерение осуществляется в дваэтапа. На первом этапе оперативноенапряжение от источника 1 прикладывается к клемме 25 (одному полюсуфазе сети) и через нормально замкнутый ключ 16 к клемме 26 (другому полюсу - фазе сети). Благодаря такомувключению после завершения переходныхпроцессов установления, связанных сзарядом емкостей сети по отношению кземле, шунтирующих сопротивления изоляции полюсов (фаз) сети по отношению к земле, на выходах датчиков 2и 3 тока появятся сигналы, характеризующие соответственно сопротивление изоляции каждого полюса (фазы) сети по отношению к земле. Это тем более 1 ерно, так как благодаря тому, что оперативное напряжение подается одновременно на оба полюса (фазы) контролируемой сети, то ток через сопротивление межфазной изоляции в этом случае протекать не будет. Сумма токов, измеренных датчиками 2 и.3, ха рактеризует эквивалентное сопротивление изоляции сети по отношению к земле (корпусу), равное сопротивлению параллельно включенных сопротивлений полюсов (фаз), т.е. 15Х 1 Х 2(1)Х 1гдеЙ х 1 и РХ- сопротивления изоляции полисов (фаз) сети по отношению к .земле (корпусу).На втором этапе йри подаче оперативного напряжения только на один полюс (фазу) электрической сети токоперативного сигнала протекает черезразветвляющуюся цепь, одна ветвь которой состоит из сопротивления изоляции полюса (фазы) сети ЯХ 1, на который подано оперативное напряжение,зашунтированного емкостью С Х 1 этогополюса (фазы) сети по отношению кземле (корпусу), а другая ветвь представляет собой последовательное соединение межфазной изоляции й и сопротивления изоляции по отношению кземле другого полюса (фазы) сети ЙХ,зашунтированных соответствующими емкостями С и Сх 2. Отношения сигналовна выходе датчиков 4 и 5 напряжения 40характеризуют соотношение между величинами сопротивлений межфазной изоляции К и сопротивления изоляцииполюса (фазы) сети, на которую непосредственно не подается оперативное напряжение т,е, Вх 2,К Я, (2)"=ПХ 2йХ50В связи с тем, что величина Кхопределена на первом этапе измерения, то умножение величины КХ на идает величину межфазной изоляции В.3 и Х. (3) 55Алгоритм работы устройства следующий.При подаче питания на устройство ключи 16-20 остаются в исходном по ложении, т.е. ключ 16 замкнут, ключи 17-20 разомкнуты, а одновибраторы 14 и 15 находятся в устойчивом состоянии, В течение процесса заряда емкостей сети относительно земли (корпуса) 65 информация на индикаторы 21-24 непоступает,При завершении процесса заряда емкостей сети оперативным сигналом сзаданной степенью точности сигнал навыходе блока 7 дифференцирования становится меньше какого-то наперед заданного уровня, что вызывает появление на выходе порогого элемента 10сигнала, который переводит одновибратор 14 в неустойчивое положение, атакже поступает на вход элемента 11задержки. Сигнал с выхода одновибратора 14 поступает на второй вход логического элемента И 12, на первомвходе которого уже присутствует сигнал с выхода датчика 3 тока, Поэтомуна выходе логического элемента И 12появляется сигнал, который вызываетзамыкание ключей 17-19 на время пребывания одновибратора 14 в неустойчивом состоянии, что приводит к поступлению на входы индикаторов 2123 сигналов (информации), характеризующих сопротивления изоляции полюсов (фаз) сети относительно земли(индикаторы 21 и 23) и эквивалентного сопротивления изоляции сети относительно корпуса. Одновременно сигнал, характеризующий сопротивлениеизоляции полюса (фазы) сети относительно земли, с которого впоследствии снимается оперативйое напряжение, т.е. характеризующий Кх 2, поступает на вход запоминающего элемента 9. Одновременно сигнал с выхода одновибратора 14 подается напервый вход логического элемента И 13но на его выход не поступает, таккак отсутствует сигнал с вахода одновибратора 15. По истечении времени задержки, которое выбирается большим, чем время пребывания одновибратора 14 в неустойчивомсостоянии,на выходе элемента 11 задержки появляется сигнал, который переводит одновибратор 15 в неустойчивое состояние. Сигнал с выхода последнего вызывает размыкание ключа 16 (на время пребывания одновибратора 15 в неустойчивом состоянии). Это приводитк тому, что оперативное напряжение отисточника 1 становится приложеннымтолько к одному полюсу (фазе) контролируемой сети. Одновременно сигнал с выхода одновибратора 15 поступает на второй вход логического элемента И 13. Времяуребывания одновибратора 15 в настойчивом состоянии выбирается заведомо большим времени реально возможного, исходя изпараметров изоляции и сети переходного процесса установления оперативного тока. Пожтому, когда на выходеблока 7 дифференцирования сигнал снова падает ниже наперед заданногоуровня, характеризующего завершениепереходного процесса установления1008672 ВНИИПИ Заказ 2331/56 Тираж 708 Подпис ПП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,:4 оперативного тока на втором этапе измерения, т.е. оперативное напряжение приложено непосредственно только к одному из полюсов (фаз) контролируемой сети, сигнал .с выхода порогового элемента 10 переводит одновибратор 14 снова в неустойчивое состояние, что вызывает вновь появгцение сигнала на первом входе логического элемента И 13 и на втором входе логического элемента И 12. На О этот раз на выходе логического элемента И 13 появляется сигнал (так как на втором его входе уже присутствует сигнал от одновибратора 15), который вызывает замыкание ключа 20 15 и поступление только в з-.:эт отрезок времени информации о величине межполюсной (межфазной) изоляции с выхода множительно-делительного блока 8 на вход индикатора 24. Информация в множительно-делительном блоке вырабатывается непрерывно, так как непрерывно поступают на его входы сигналы с выходов датчиков 4 и 5 напряжения и запоминающего элемента 9, однако только в указанный момент второго этапа измерений когда замыкается ключ 20) она носит истинный характер.На выход логического элемента И 12 сигнал не проходит, так как в этот момент отсутствует сигнал на его первом входе с выхода датчика 3 тока (цепь датчика 3 тока разомкнута на втором этапе измерения ключом 16), поэтому ключи 17-19 остаются разомкнутыми, и ложная информация на входы индикаторов 21-23 не поступает. После возвращения одновибратора 15 в устойчивое состояние сигнал с его второго выхода поступает на вход стирания запоминающего элемента 9 и вызывает его переход в исходное состояние. Одновременно возвращаются в исходное состояние ключи 20 (размык )ется) и 16 (замыкается) и начинается новый цикл измерений.Таким образом, за один цикл измерений получают информацию о величине сопротивления полюсов фаз) сети относительно земли Р и Р 2, о величине эквивалентного сопротивления изоляции Р з и величине межполюсной (межфазной) изоляции Р. Эта информация и тенденции ее измерения дают возможность прогнозировать как однофазные замыкания на землю, так и межполюсные межфазные короткие замыканияТехнико-экономическая эффективность изобретения заключается в создании универсального устройства, которое позволяет в значительной степени понизить вероятность кс)ротких замыканий, Этоповьпаает пожаро- и электробезопасность объектов, на которых расположены контролируемые сети, а также надежность эксплуата" ции энергосистем.Г

Смотреть

Заявка

3331208, 27.08.1981

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ В-2156, ВОЙСКОВАЯ ЧАСТЬ 27177-С

КАРПИЛОВСКИЙ ЛЕОНИД НАУМОВИЧ, РЕБРОВ ВИТАЛИЙ МИТРОФАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01R 27/18

Метки: изоляции, сетей, сопротивления, электрических

Опубликовано: 30.03.1983

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1008672-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-soprotivleniya-izolyacii-ehlektricheskikh-setejj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей</a>

Похожие патенты