Устройство оперативного контроля сопротивления изоляции цепи постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 77 РЕСПУБЛИК 01 К 31/02 ПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН КАВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока, находящихся лод напряжением. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния на его результат колебаний рабочего напряжения цепи и повышение достоверности контроля за счет выявления симметричных отказов по сопротивлению изоляции каждого из двух проводов цели. Устройство для контроля цепи постоянного тока, включающей провода 1, 2, нагрузку 3 с сопротивлениями изоляции проводов 1, 2 относительно земли в виде резисторов 4 и 5 соответственно, содержит зажимы 6, 7, резисторы 8 - 11, кнопку 12 с замыкающим 13.1 и размыкающим 13.2 контактами, нормирующий преобразователь 14, сумматор 18, элементы 9, 20 сравнения, индикаторы 21 - 24. За счет введения резистора 11, кнопки 12, нормирующего преобразователя 14, элемента 15 памяти, сумматора 18, индикаторов 22, 23, 24 устройство обеспечивает независимость результатов контроля от уровня напряжения в конт-ролируемой цепи и надежную регистрацию повреждения изоляции каждого из двух проводов 1, 2 в отдельности и двух проводов 1, 2 вместе, что повышает точность и достоверность результата контроля, 1 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока, находящихся под рабочим напряжением.Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния на его результат колебаний рабочего напряжения сети и повышение достоверности контроля за счет выявления суммарных отказов по сопротивлениям изоляции каждого из двух проводов цепи.На чертеже приведена схема устройства, Устройство для контроля цепи постоянного тока напряжением 01,2, включающей первый 1 и второй 2 провода, нагрузку 3 и имеющей сопротивления изоляции первого 1 и второго 2 проводов относительно земли, показанные в виде резисторов 4 (К 4) и 5 (К 5) соответственно, содержит первый 6 и второй 7 зажимы, первый 8, второй 9, четвертый 10 и третий 11 резисторы, кнопку 12 с замыкающим 13.1 и размыкающим 13.2 контактами, нормирующий преобразователь 14, элемент 15 памяти на диоде 16 и конденсаторе 17, сумматор 18, второй 19 и первый 20 элементы сравнения, перв ый 21, второй 22, третий 23 и чеювертый 24 индикаторы.Первый 19 и второй 20 элементы сравнения соединены первыми входами между собой. Первый зажим 6 для подключения контролируемой цепи соединен непосредственно с первым входом нормирующего преобразователя 4, а через замыкающий кон. такт 13.1 кнопки 12 - с первым выводом сумматора 18, с вторым входом первого элемента 20 сравнения непосредственно, а через второй резистор 9 с шиной земли, с первым входом элемента 15 памяти и с первым выводом третьего резистора 11, соединенного вторым выводом с вторым входом элемента 15 памяти непосредственно, а через последовательно соединенные четвертый резистор 10 и размыкающий конгакт 13.2 кнопки 12 - с вторым зажимом 7 для подключения контролируемой цепи и с вторым входом нормирующего преобразователя 14, соединенного выходом с вторым входом сумматора 18, соединенного третьим входом с выходом элемента 15 памяти и с вторым входом второго элемента 19 сравнения, выходом - с первым входом второго элемента 19 сравнения. Первый 21 и второй 22 индикаторы соединены первыми вывода ми с шиной земли и с первыми выводами третьего 23 и четвертого 24 индикаторов, а вторыми выводами с соответствующими выходами второго элемента 19 сравнения, третий 23 и четвертый 24 индикаторы соединены выводами с соответствующими выходами первого элемента 20 сравнения,Устройство работает следующим образом.Работа устройства основана на использовании аналитических соотношений, полу чаемых из рассмотрения цепей протекания тока от источника напряжением 11,2 в двух случаях. В первом случае, когда разомкнут контакт 13.1 и замкнут контакт 13.2, ток утечки протекает от минуса источника 31,2 через резистор 4 на землю и далее через параллельную цепь из резистора 5 и последовательно соединенные между собой резисторы 10 и 11 к плюсу источника 111,2.Для указанного контура протекания тока может быть составлено уравнение К э 41-11011 - 1-)112 К + К 7 15где 110, 11 - напряжение на замкнутом контакте 3.2 относительно земли 20 К 10,11 = К 10+К 11,Кэъ1-189 = 1-1112 К +К 35 где О 8,9 - напряжение на замкнутом контакте 13.1 относительно земли,40 Й 4 Й 819," - -9;+9 йЙ 8,9 = К 8+К 9 45К 8, К 9 - сопротивление резисторов 8 и 9 соответственно.Соотношения (1) и (2) образуют системууравнений, из которых могут быть определены два безразмерных параметра Х 1 и Хг: 50 Х 1= Й --, (3) К 4 1 11,2 в 38,9 - 1.10.4189 819 Можно выбрать значения К 8,9 и Й 10,11равными желаемым критическим значениям. 25 К 10, К 11 - сопротивления резисторов 10 и 11соответственно.Во втором случае, когда замкнут контакт13.1 и разомкнут контакт 13,2, ток утечки протекает от плюса источника 111,2 через резистор 5 на землю и далее через парал лельную цепь из резистора 4 и последовательно соединенных между собой резисторов 8, 9 к минусу источника Б 1,2.Для указанного контура протекания токаможет быть составлено уравнениеФормула изобретения Тогда, если ниже критического сопротивления уменьшается сопротивление К 4 изоляции провода 1, то параметр Х 1 будет меньше 1. Если уменьшается сопротивление Й 8 изоляции провода 2, то параметр Хг будет меньше 1, Если уменьшается сопротивление изоляции обоих проводов, то оба параметра Х, и Хг будут меньше 1. Если сопротивление изоляции проводов выше критического значения, то соответствующие им параметры Х и Хг будут больше 1,Устройство оценивает величину параметров Х 1 и Хг и оценивает состояние сопротивления изоляции каждого провода. Как следует из указанных формул, параметры Х, и Хг не зависят от уровня напряжения 1.11,г сети, т.е. результаты контроля определяются только сопротивлениями изоляции пров одов.При подключении зажимов 6 и 7 к проводам 1 и 2 включается преобразователь 14, и на его выходе появляется постоянное напряжение которое в и раз меньше напряжения 1)ьг сети. Величина и выбирается равной отношению напряжения 1.)ьг к допустимому уровню входного напряжения сумматора 18. От зажима 7 через контакт 13.2, кнопки 12 Контроль получает питание делитель напряжения, состоящий из резисторов 10 и 11, От этого делителя напряжения через диод 16 заряжается конденсатор 17 в элементе 15 памяти, Соотношение сопротивлений резисторов 10 и 11 выбрано из условия Этим обеспечивается необходимое масштабное соотношение напряжений, подаваемых на входы сумматора 18 от преобразователя 14 напряжения и элемента 15 памяти. Выходное напряжение преобразователя 14 подается на суммирующий вход сумматора 18, а выходное напряжение элемента 15 памяти - на вычитаюший вход сумматора 18.Для выполнения операции контроля сопротивления изоляции проводов 1 и 2 нажимается кнопка 12 Контроль, При этом контакт 13.1 кнопки 12 замыкается, а контакт 13.2 размыкается, в результате чего к проводу 1 подключается делитель 8, 9 напряжения. Резисторы его также выбраны из условия Выход делителя напряжения из резисторов 8 и 9 соединен с суммирующим входом сумматора 18, так как падение напряжения на резисторе 9 от тока утечки через сопротивление изоляции К 8 имеет полярность, противоположную полярности выходного напряжения преобразователя 14. При таком включении падение напряжения на резисторе 9 вычитается из выходного напряжения преобразователя 14.При нажатой кнопке 12 Контроль навходы изолятора 18 действуют в суммирующем направлении выходное напряжение преобразователя 14, которое в и раз меньше напряжения 1)1,г сети, а в вычитающем - выходные напряжения делителей из резисторов 8 и 9 и 10 и 11, которые в и раз меньше падений напряжения 1)8,9 и 1)19,и, создаваемых токами утечки через изоляцию проводов на резисторах 8 и 9 и 10, 11, (Выходное напряжение делителя 10, 11 при нажатой кнопке 12 Контроль запоминается элементом 15). В результате, сумматор 18 выполняет арифметическую операцию, соответствующую числителю формул для параметров Х 1 и ХгАбсолютные значения выходных нанряжений сумматора 18, элемента 15 памяти 20 и падения напряжения на резисторе 9 сравниваются между собой по абсолютной величине в элементах 19 и 20. Если напряжение с преобразователя 18 выше по абсолютной величине выходных напряжений с элемента 15 25 и резистора 9, то на выходах элементов 19 и20 появляется сигнал высокого уровня. Если это условие не выполняется, то выходное напряжение появляется на других выходах элементов 19 и 20.Выходные напряжения элементов 19 и 20 30 контролируются индикаторами 21 - 24. Есливключены индикаторы 21 и 23, то напряжение с элемента 18 выше напряжений с элементов 15 и 9. Это соответствует условию Х и. Хг 1 (см. формулы для параметров Х и Хг), т.е. сопротивление изоляции З 5 проводов выше критического значения. Около этих индикаторов ставится указатель Норма. Если же включается один из индикаторов 22, 24 (или оба вместе), то это означает нарушение условий Х 1 и Хг 1, т.е. имеет место снижение сопротивления 40 изоляции соответствующего провода нижекритического значения. Поэтому индикаторы 22 и 24 снабжены указателем Ниженормы. 45 Таким образом, устройство обеспечиваетнезависимость результатов контроля от уровня напряжения 1),г в контролируемой цепи и надежную регистрацию состояния изоляции каждого провода ири повреждении изоляции как одного, так и двух прово дов вместе, Это обеспечивает повышениеточности и надежности результатов контроля Устройство оперативного контроля сопротивления изоляции цепи постоянного тока, содер,кащее первый, второй и третий рсзис 1 оры, первый индикатор, первый и второй элементы сравнения, соединенные первыми1597793 Составитель В. ДворкинРедактор С. Патрушева ТехредА. Кравчук Корректор С, ЧерниЗаказ 3052 Тираж 562 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 входами между собой, отличающееся тем, что с целью повышения точности и достоверности контроля, в него введены четвертый резистор, кнопка, элемент памяти, нормирующий преобразователь, второй, третий, четвертый индикаторы, первый, второй зажимы для подключения контролируемой цепи, причем первый зажим для подключения контролируемой цепи соединен непосредственно с первым входом нормирующего преобразователя, а через замыкающий контакт кнопки - с первым выводом первого резистора, соединенного вторым выводом с первым входом сумматора, с вторым входом первого элемента сравнения непосредственно, а через второй резистор - с шиной земли, с первым входом элемента памяти и с первым выводом третьего резистора, соединенного вторым выводом с вторым входом элемента памяти непосредственно, а через последовательно соединенные четвертый резистор и размыкающий контакт кнопки - с вторым зажимом для подключения контролируемой цепи и с вторым входом нормирующего преобразователя, соединенного выходом с вторым входом сумматора, соединенного третьим входом с выходом элемента памяти и с вторым входом второГо элемента сравнения, выходом - с первым входом второго элемента сравнения, первый и второй индикаторы соединены первыми выводами с шиной земли и с первыми выводами третьего и четвертого индикаторов, а вторыми выводами - с соответствующи ми выходами второго элемента сравнения,третий и четвертый индикаторы соединены вторыми выводами с соответствующими выходами первого элемента сравнения.