Устройство для измерения эквивалентных сопротивления изоляции и емкости сети постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09 (И) 18 САНИ РЕТ ВУ ВТОРСНОМ ИДЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 256068, кл. С 01 К 27/16, 1969.2. Авторское свидетельство СССРВ 822080, кл. С 01 К 27/36, 28.03.79(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ И.ИЕРЕНИЯЭКВИВАЛЕНТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯ И ЕМКОСТИ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержацееблок управления, эталонные шунтирующие резисторы, блок коммутации, вычислительный блок и блок регистрациипричем два входных зажима подключенык первым выводам эталонных шунтирующих резисторов и к первому и второму входам блока коммутации, третий вход которого соединен с корпусом, выход вычислительного блока соединен с блоком регистрации, а выходы блока управления соединены с управляющими входами блока коммутации и вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в него введен блок дифференцирования, причем два выхода блока коммутации через блок дифференцирования соединены с двумявходами вычислительного блока.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что вычислительный блок состоит из последовательно соединенных блока деления и вычислителя, причем два входа блока деления являются входами вычислительного блока, а выход вычислителя - . выходом вычислительного блока, 132256Изобретеняе относится к технике измерений сопротивления изоляции и емкости электрических сетей посто. ; янного тока относительно земли.Известно устройство для измерения емкости сети, содержащее элект ронные ключи, параллельно соединенные эталонный конденсатор и разрядное устройство, а также триггер, блок сравнения и счетчик 1 . 10Устройство имеет низкое быстродействие и не позволяет производить измерение сопротивления изоляции сети.Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности являет ся устройство для измерения эквивалентной емкости, основанное на измерении постоянной времени разряда емкости на сопротивление известиой величины, содержащее блок управления, эталонные шунтирующие резисторы, блок коммутации, вычислительный блок и блок коммутации, причем два входных зажима подключены к первым выводам эталонных шунтирующих резисторов и к пер-, 25 вому и второму входам блока коммутации, третий вход которого соединен с корпусом, выход вычислительного блока соединен с блоком регистрации, а выходы блока управления соединены с ЗО блоком коммутации и вычислительным блоком 2 .1По командам блока управления блок коммутации поочередно подключает эталонный шунтирующий резистор между З 5 полюсами сети и землей. Полезным сигналом является величина напряжения между полюсом сети и землей. Это напряжение в соответствии с работой блока коммутации подается на вход вычисО лительного блока, в котором производится суммирование сигналов и после преобразований на выходе получается напряжение, пропорциональное величине эквивалентного сопротивления изо- ф 5 ляции сети.Это устройство хорошо работает в сетях постоянного тока с относительно небольшими емкостями сети относительно земли (до 100 мкф) и не позволяет измерять сопротивление изоляции сети.В сетях, имеющих емкость более 300 мкФ (например, в мощных судовых электроэнергетических системах), дли-.55 тельность цикла измерения может достигнуть нескольких минут, что нежелательно для динамических сетей, так как за это время их структура может измениться и в итоге результата измерений не будет соответствовать истинному значению параметра.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия в статях постоянного тока с большой емкостью. Поставленная цель достигается тем,что в устройство для измерения эквивалентных сопротивления изоляции и ем -кости сети постоянного тока, содержащее блок управления, эталонные шунтирующие резисторы, блок коммутации,вычислительный блок и блок регистрации, причем два входных зажима подключены к первым выводам эталонныхшунтирующих резисторов и к первомуи второму входам блока коммутации,третий вход которого соединен с корпусом, выход вычислительного блокасоединен с блоком регистрации, а выходы блока управления соединены с управляющими входами блока коммутациии вычислительного блока, введен блокдифференцирования, причем два выходаблока коммутации через блок дифференцирования соединены с двумя входамивычислительного блока,При этом вычислительный блок сос-,тоит иэ последовательно соединенных блока деления и вычислителя,причем два входа блока деления являются входами вычислительного блока,а выход вычислителя - выходом вычислительного блока.На чертеже приведена блок-схемапредлагаемого устройства.1Устройство содержит контролируемую сеть 1 постоянного тока, эталон- ные шунтирующие резисторы 2 и 3, блок 4 коммутации, блок 5 дифференцирования, вычислительный б блок, блок 7 регистрации, блок 8 управления, блок 9 деления, вычислитель 10 и ключи 11-14 блока 4 коммутации.К контролируемой сети 1 подключены первые выводы эталонных шунтирующих резисторов 2 и 3 и входы блока 4 коммутации, вторые выводы резисторов 2 и 3 соединены через ключи 1 и 13 блока 4 коммутации с корпусом, выходы блока 4 коммутации через блок 5 дифференцирования, вычислительный блок 6 соединены с блоком 7 регистрации, управляющие выходы блока 8 управления соединены с управля(2) зкоими входами блока 4 коммутации ивычислительного блока 6.Устройство работает следующимобразом,В режиме измерения сопротивленияизоляции по сигналу блока.8 управления блок 4 коммутации замыкает кхпочи 11 и 12 (ключи 13 и 14 разомкнуты),при этом между положительным полюсомсети и заземлителем включатся шунтирующий резистор 2, Напряжение П 1,падающее на этом резисторе, подаетсяна вход блока 5, который вырабатывает первую и вторую производную отвходного сигнала. Далее блок 8 управления вьдает сигнал на открывание блока 9 деления, на вход которого по.даются соответствующие выходные сигналы блока 5. Блок 9 деления осуществляет деление поданных на него сигналов, Значение выходного сигналаблока 9 деления представляет собойпостоянную времни 11 переходногопроцесса в сети, начавшегося с момента замыкания положительного полюсана землю через резистор 2. Значениевыходного сигнала блока 5 записывается в память вычислителя 10. Затемблок 8 управления вьдает управляющийсигнал в блок 4 коммутации на замыкание ключей 13 и 14 и размыканиеключей 11 и 12. При этом между отрицательным полюсом сети и заземлителем включается шунтирующий резистор 3.Напряжение П 2, падающее на этом резисторе подается на вход блока 5,35который вырабатывает первую и вторуюпроизводные от входного сигнала. Затем блок 8 управления выдает сигнална открывание блока 9 делния, на40вход которого подаются соответствующие выходные сигналы блока 5. Блок 9деления осуществляет деление поданных на него сигналов, и значениевыходного сигнала блока 9 деления45представляет собой постоянную времени 12 переходного процесса в сети,начавшегося с момента замыкания отрицательного полюса на землю через резистор 3. Значение выходного сигна 0 ла блока 9 деления записывается в память вычислителя 10. В вычислительном блоке происходитпреобразование сигнала о величинахи 1 в соответствии с выражением2 г,1-1.,1(1)где г - сопротивление резистора 2,и на выходе вычислительного блока 6появляется сигнал о величине сопротивления изоляции.Аналогичным образом устройство работает и при измерении емкости сети. При этом поступающая в вычислительный блок 6 информация вычисляется в соответствии. с выражением Устройство может функционировать как в автоматическом режиме (блок управления непрерывно подает команды на переключение шунтирующих резисторов), так и в реноме периодического . измерения по команде оператора (блок управления выдает команды лишь на одноразовое включение резисторов 2 и 3). При работе в автоматическом режиме сигнал на выходе вычислительного блока может измениться после каждогоцикла измерений, а при работе врежи-ме периодического измерения сигнална выходе вычислительного блока 6определяется результатом измеренийна одном цикле работы измерительногопреобразователя. Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению спрототипом является существенно меньшая длительность цикла измерений, засчет чего обеспечивается возможность получения достоверных данных о величинах сопротивления изоляции и емкости сетей с большой емкостьюотносительно земли.Время проведения измерения определяется инерционностью микросхем блока дифференцирования и временем коммутации ключей и не превышает 1,5-2 с, ,в то время как при измерении устройством-прототипом длительность цикла составляет десятки секунд.1132256 Составитель О.ПанчерниковТехред А.Кикемезей Корректор М.Мак Редактор С.Тимохин Тираж 710Государственного комитетао делам изобретений иоткрытий035, Москва, Ж, Раушская наб аказ 978/39ВНИИПИ дписное СССР иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4