Устройство для измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока

сОП ИСАНИЕ(бзо 271ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл, б 01 В 27/16 Государственнай комитет Совета Министров СССР по делам нзооретений н открытий(45) Дата опубликования описания 25.11,76(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в устройствах для измерения сопротивлений изоляции.Известно устройство для измерения сопро тивления изоляции сети постоянного тока, находящейся под напряжением, содержащее измеритель, переключатель и вспомогательный источник постоянного тока.Недостатком этого устройства является 10 то, что оно позволяет измерить только суммарное сопротивление изоляции.Известно устройство для измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее источник постоянного тока, подсо единенный через ключ последовательно с измерительным органом между корпусом и средней точкой делителя напряжения, образованного резистором и управляемым сопротивлением, генератор и ключи. Это устройство 20 позволяет измерять как суммарное сопротивление изоляции, так и раздельно сопротивления изоляции полюсов.Недостатком этого устройства является сравнительно невысокая надежность при об работке результатов измерении, так как для определения сопротивления изоляции каждого полюса необходимо производить дополнительные операции с сигналами на двух выходах устройства,Целью изобретения является повышение надежности при обработке информации в результате измерений.Сущность изобретения заключается в том, что в устройство дополнительно введен блок преобразования, содержащий транзисторы различной проводимости, включенные через эмиттерные повторители параллельно плечам делителя напряжения, коллекторные цепи транзисторов подключены к входным обмоткам дополнительного трансформатора с прямоугольной петлей гистерезиса, а выходные обмотки присоединены через дифференциальный усилитель, фильтр и импульсный усилитель к обмотке второго дополнительного трансформатора с прямоугольной петлей гистереэиса, другие обмотки которого через ключи, подсоединенные управляющими входами к выходам генератора, связаны с шиной контроли 530271руемой сети и выходом измерительного органа.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства,Устройство содержит источник 1 постоянного тока, подсоединенный через ключ 2между корпусом и средней точкой делителянапряжения, образованного резистором 3 иуправляемым сопротивлением 4, выполненным, например, в виде транзисторного каскада, измерительный орган 5, генератор 6,ключи 7,8 и 9, блок 10 преобразования, содержаший транзисторы 11,12,13 и 14, подключенные к шинам контролируемой сети, трансформатор 15 с прямоугольной петлей гистере- бзиса с обмотками 16,17,18,19 и 20. Шиныпитания дифференциального усилителя 21, выполненного на транзисторах 22 и 23, соединены через фильтр 24 с импульсным усилителем 25, построенным на транзисторе 26 ирезисторах 27,28 и 29. Вход импульсногоусилителя 25 соединен с выходной обмоткой 30 трансформатора 31 с прямоугольнойпетлей гистерезиса, первичные обмотки 32и 33 которого соединены с шиной контролируемой сети.Сопротивления изоляции полюсов сети условно обозначены резисторами 34 и 35.Устройство оаботает следуюшим образом, От противофазных выходов генератора 6 ЗО ноо ;-редно открываются ключи 7,9 или 2,8, В первом положении ключ 2 закрыт, поэтому в диагональ мостовой измерительной схемы, образованной сопротивлениями 3,4, 34 и 35, нап яжение от источника 1 не подается, Сиг нал на выходе измерительного органа 5, пропорниональный напряжению рассогласования в диагонали упомянутой мостовой схемы, через открытый ключ 7 поступает на управляюший вход управляемого сопротивления 4, 40 которо при этом меняется таким образом, чтобы сигнал рассогласования уменьшался, При достаточно большом коэффициенте усиления измерительного органа 5 потенциал средней точки делителя напряжения становит ся близким к потенциалу корпуса. Напряжения, снимаемые с сопротивлений 3 и 4, поступают на эмиттерные повторители блока 10 преобразования, выполненные на транзисторах 11 и 12 различной проводимости. На грузками эмиттерных повторителей являются транзисторы 13 и 14 с обмотками 16 и 17 трансформатора 15 с прямоугольной петлей гистерезиса. Благодаря положительной обратной связи, осуществляемой при по моши обмоток 18 и 19 трансформатора 15, на транзисторах 13,14 и трансформаторе 15 реализуется схема с прямоугольным напряжением на выходе. Длительность выходных импульсов 6 1 и ь 1 2 обратно про порциональна напряжениюи ц 2 прикладываемому к обмоткам 16 и 17. НапряжениЯ О И О 2 определяются соотношениями где Р- сопротивление изоляции между шиной "плюс" и корпусомк - сопротивление изоляции между у/шиной "минус" и корпусом.Импульсы длительностью д 1и д 1 поступают на вход выходного дифференциального усилителя 21, открывая транзисторы 22 и 23, Одновременно с уравновешиваниеммостовой схемы, образованной сопротивлениями 3,4,34 и 35, через открытый ключ 9 происходит перемагничивание до состояния- В " сердечника другого трансформато 6ра 31 с прямоугольной петлей гистерезиса напряжением контролируемой сети, подаваемым на обмотку 32.В следующий полупериод генератора 6 открыты ключи 2 и 8, а ключи 7 и 9 закрыты, величина управляемого сопротивления 4 остается неизменной, В диагональ мостовой схемы через ключ 2 подается напряжение источника 1 постоянного тока. Величина тока, протекающего на входе измерительногооргана 5, определяется соотношениемАиьгде А и В - постоянные,Я 3и = М - суммарное сопротивле 2ние изоляции,Усиленное напряжение с выхода измерительного органа 5 через открытый ключ 8поступает на обмотку 33 трансформатора 31,Время перемагничивания сердечника из состояния " - Ь " в состояние "В5 5определяется соотношениемТ = К ( с + ЧИ 3При перемагничивании сердечника импульсом с обмотки 30 трансформатора 31 открывается транзистор 26 импульсного усилителя 25.В результате вычитания напряжения на резисторах 28 и 29 на выходе фильтра 24 получается напряжение питания дифференциального усилителя 21 прямо пропорцинальноСигнал О выпредставляет собой последовательность разнополярных импульсов длительностью Ь 1 и д 1 2 с амплитудойьпропорциональной к, причемДС 2 311Существенно, что в значительном интерва 530271ле изменений Я, и % сумма й 1, и 1 меняется незначительно, поэтому среднее значение напряжения импульсов длительностьюЬпропорционально величине Яа импульсов длительностьюпропорционально величине .ВТаким образом, в предложенном устройстве на одном выходе получается сигнал, параметры которого характеризуют величину как суммарного сопротивления изоляции, так и сопротивления изоляции каждого полюса относительно корпуса. Форма выходного сигнала удобна для использования в цифровых или аналоговых устройствах обработки информации.формула изобретенияУстройство для измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержашее источник постоянного тока, подсоединенный через ключ последовательно с измерительным органом между корпусом и среднейточкой делителя напряжения, образованногорезистором и управляемым сопротивлением,генератор и ключи, о т л и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью повышения надежностиприобработке информации в результате измерений, в указанный измерительный орган дополчительно введен блок преобразования, содержащий транзисторы различной проводимости,включенные через эмиттерные повторителипараллельно плечам делителя напряжения,коллекторные цепи транзисторов подключенык вхэдным эбмэткам допэлнительнэго трансформатора с прямоугольной петлей гистерезиса, а выходные обмотки присоединены через дифференциальный усилитель, фильтр иимпульсный усилитель к обмотке второго дополнительного трансформатора с прямоугольной петлей гистерезиса, другие обмотки которого через ключи, подсоединенные управ -ляющими входами к выходам генератора, связаны с шиной контролируемой сети и выходом измерительного органа.530271 амск Составитель Г. Д аяТехред А. Демьянова Коррек Н. Бугако дактор Н. Суханов Тираж 1029 Подписноедарственного комитета Совета Министров Спо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/ аказ 5243/6 ИПИ Го илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4