Способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей и устройство для его осуществления

(19) (11) 2 7 1 8 3(58 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ йна ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Иванов Е.А. и др. Оценка погрешностей измерений сопротивления изоляции судовых сетей постоянного тока,-Судостроение,1974 р Р 7, с. 37-38 (прототип)2, Авторское свидетельство СССРМ 840766, кл, С 01 Й 27/18, 1979(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ измерения сопротив- .ления изоляции электрических сетей,содержащий поочередное шунтирование резистором полюсов сети, неод-фнократное измерение напряжений нашунтирующем резисторе, вычисление эквивалентного сопротивленияизоляции как произведение величинышунтирующего резистора на отношениенапряжения контролируемой сети ксумме установившихся напряжений нашунтирующем резисторе, уменьшенноена единицу, о т л и ч а ю щ и йс,я тем, что, с целью повышениябыстродействия при сохранении высокой тонности измерения, задают четыре равных интервала времени междусоседними измерениями напряжений,с задержкой между вторым и третьимзаданными интервалами, при этомизмеряют мгновенные значения напряжений на шунтирующем резисторена начальных участках переходныхпроцессов, обусловленных наличиемемкости изоляции полюсов электрической сети, в моменты подключенияшунтирующего резистора к каждомуиэ полюсов сети и в два последую" щих момента, отличающихся между собой на заданные интервалы времени, определяют каждое установившееся значение напряжения на шунтирующем резисторе как сигнал, пропорциональный частному от деЛения разности квадрата напряжения, . измеренного в каждый средний момент времени, соответствующий концам первого и третьего интервалов времени и произведению напряжений, измеренных в крайние моменты времени соответствующие моментам подключения - отключения - подключения отключения шунтирующего резистора к соответствующим полюсам сети, на разность удвоенного значения Е напряжения, измеренного в кажды средний момент времени, и суммы .пряжений, измеренных в указанные крайние моменты времени, и определяют эквивалентное сопротивление .изоляции электрической сети по ус- Я тановившимся значениям напряжений на шунтирующем резисторе,2. Устройство для реализацииспособа по п, 1,содержащее шунти. рующий резистор, подключенный к общему выводу двух электронных ключей,подключенных к фазам электрической сети, второй выход которого соединен с общей шиной) индикатор и блок управления, о т л и ч а ю - щ е е с я тем,что оно снабжено последовательно включенными преобразователем напряжения в код и вы" числителем, выход которого подключен к входу индикатора, при этом общий вывод ключей подключен к входу преобразователя напряжения в код, а управляющие входы ключей, преобразователя напряжения в код и вычислителя - к соответствующим выходам блока управления, вход которого соединен с шиной запуска.50 Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для измерения эквивалентного сопротивления изоляции электрических сетей постоянного тока под напряжением,Наиболее близким к изобретению является способ трех отсчетов вольтметра, включающий измерение напряжения между полюсами электрической сети, поочередное шунтирование ак тинным сопротинлением сонротивлений полюсов сети, измерение установившихся напряжений на шунтирующем сопротивлении, вычисление эквивалентного сопротивления изоляции 15 как произведения величины шунтирующего сопротивления на отношение напряжения контролируемой сети к сумме установившихся напряжений на шунтирующем сопротивлении, умень шенного на единицу 1 .Наиболее близким к изобретению является устройство для осуществления этого способа, содержащее добавочный резистор (шунтирующее активное сопротивление), коммутатор, два промежуточных измерителя-накопителя, два запоминающих блока, два нуль-органа, дна переменных резистора, дна ключа, дне сигнальные лампы (индикатор), блок упранления, который через исполнительный электродвигатель соединен с подвижным контактом перного переменного резистора, коммутатор под" ключен к фазам контролируемой сети, .причем входы промежуточных измерителей-накопителей подключены соответственно к третьему и четвертому выходамкоммутатора, пятый и шестой выходы которого соединены 40 с входами первого измерительного органа, выходы запоминающих блоков подключены соответственно к пя" тому и шестому выходам коммутатора, добавочный резистор подключен . Я 5 одним концом к фазам контролируемой сети, а другим концом с некояе мутируемыми нходами днух промежуточных измерителей-накопителей и двух запоминающих блоков, подключенных к корпусу, Вход первого нуль-органа соединен с фазой контролируемой сети и подвижным кон.тактом переменного резистора, включенного между фазами контролируе-. мой сети, а выход - с сигнальной лампой и входом блока управления, выход которого через исполнительный электродвигатель соединен с подвижным контактом переменного резистора, причем первый вход нто рого нуль-органа соединен с пятым и шестым выходами коммутатора, второй вход второго нуль-органа соединен с фазой контролируемой сети и подвижным контактом второго пере менного резистора, включенного междуфазами контролируемой сети, а выходвторого нуль-органа соединен со второй сигнальной лампой 2,Устройство обеспечивает автоматическое измерение сопротивления изоляции электрических сетей постоянного тока под напряжением, однако обладает излишне большим временем измерения, обусловленным необходимостьюизмерения установившихся напряжений,время установления которых зависитот параметров электрической сети,Известный способ и устройство дляего осуществления обеспечивают высокую точность измерения по сравнениюс другими способами и устройствами,но обладают низким быстродействием,обусловленным большим временем установления переходных процессов,Цель изобретения - повышение быст.родейстния измерения сопротивленияизоляции электрической сети при сохранении высокой точности измеренияПоставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измерения сопротивления изоляции элект-рических сетей, содержащему поочередное шунтирование резистором полюсовсети, неоднократное измерение напряжений на шунтирующем резисторе,вычисление эквивалентного сопротивления изоляции как произнедения величины шунтирующего резистора на отношение напряжения контролируемойсети к сумме установившихся напряжений на шунтирующем резисторе,уменьшенное на единицу, задают четыре равных интервала времени между соседними измерениями напряжений, с задержкой между вторым итретьим заданными интервалами, приэтом измеряют мгновенные значениянапряжений на шунтирующем резисторе на начальных участках переходных процессов, обусловленных наличием емкости изоляции полюсов элект,рической сети, и моменты подключения шунтирующего резистора к каждому из полюсов сети и н два последующих момента, отличающихся междусобой на заданные интервалы времени, определяют каждое установившееся значение напряжения на шунтирующем резисторе как сигнал,. пропорциональный частному от деленияразности квадрата напряжения, измеренного в каждый средний моментвремени, соответствующий концампервого и третьего ичтервалов времени и произведению напряжений,измеренных в крайние моменты времени, соотнетствующие моментам подключения - отключения - подключения - отключения шунтирующегорезистора к соответствующим полюсам сети, на разность удвоенногозначения напряжения, измеренногоНаказ 442/21 Тираж 711ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Устройство реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.По сигналу запуска, поступающегос шины 9, в блоке 8 управления начи-нается отсчет времени, В моментвремени= 0 блок 8 управления сформированным импульсом управления подключает ключ 3 к одной из клемм,для подключения сети (например,к положительному полюсу, шунтирующий резистор 4),Чтобы избежать погрешности измерений за счет конечного времени срабатывания ключей 2 и 3 запускпреобразователя 5 напряжения в код 15от блока 8 управления осуществляется с некоторой задержкой по отношению к импульсам управляющимиэлектронными ключами 2 и 3,В моменты времени = 0,1 = ь 1 2 И, огде В 1 - время между двумя измерениями, с блока 8 управления поступают сигналы в преобразователь 5напряжения в код, по которым вуказанные моменты времени преобразуются входиые сигналы М, М и У; вдвоичный код и после окончания преобразования поступают в память вычислителя б, В момент времени (,=2 Оключ 3 по сигналу управления с бло- -О5ка 8 отключает шунтирующий резистор 4 от положительного полюса электрической сети, электронный ключ 2подключает резистор 4 к отрицательному полюсу электрической сети и, 1: 4 В 1 с блока. 8 поступают сигналы управления в преобразователь 5 напряжения в код, по которым в указанные моменты времени происходитпреобразование входных сигналовУ,и 7 в двоичный код, а послеокончания преобразования происходитзапись их в память вычислителя б,Вычислитель б осуществляют расчетэквивалентного сопротивления изоляции электрической сети по формулам(1), (2) и (4). По окончании вычислений результат поступает на ин-дикатор 7. Устройство Работает врежиме одиночного измерения и можетработать в режиме многократного измерения при введении управляемойзадержки в распределитель импульсовв блоке 8 управления,Технические преимущества предлагаемого способа измерения эквивалентного сопротивления изоляцииэлектрических сетей и устройства дляего осуществления перед известнымиобусловлены тем, что предлагаемыйспособ и устройство для его осуществления позволяют определять эквивалентное сопротивление изоляцииэлектрических сетей не менее чем напорядок быстрее нри сохранении высокой точности измерения,Предлагаемое устройство позволяет измерять эквивалентное сопротивление изоляции электрическихсетей с сохранением высокой точности измерения при увеличении надежности измерений, что достигается измерением мгновенных значенийнапряжений только на начальномучастке переходного процессачерез заданные интервалы времени,