Устройство для измерения сопротивления изоляции электрический сетей

(2 дарственный кометесссрделам изобретенийи открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ Х СЕТЕЙ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению сопротивления изоляции находящихся поднапряжением сетей переменного и постоянного тока,Известно устройство измерения сопротивления изоляции при помощи вольтметраи шунта. Для определения сопротивления вэтом устройстве производят двукратное измерение между одной из шин (любой) иземлей. При этом первое измерение производится вольтметром с известным конечнымсопротивлением, а второе - шунтируя этотвольтметр известным сопротивлением; Сопротивление изоляции рассчитывается аналитически 11.Недостатком этого устройства являетсянетехнологичность, получение результатовизмерения в косвенном виде и, вследствиеэтого, необходимость аналитического расчета и низкое быстродействие.Известно устройство автоматического измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока, содержащее измерительный 20и компенсационный источники напряжения,измерительный орган, блоки индикации и управления, дифференцирующий орган, блок управления компенсациеи, нуль - орган и датчик напряжения 2,Однако устройство имеет низкое быстродействие и точность измерения,Целью изобретения является повышение быстродействия при одновременном повышении точности.Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее регистрирующий прибор, блок сравнения и два фильтра, источник регулируемого напряжения, снабжено четырьмя ключами, двумя постоянными резисторами, двумя дополнительными регистрирующими приборами, тактовым распределителем, четырьмя делителями, дополнителъньгм блоком сравнения, . двумя запоминающимй блоками, четырьмя умножителями, сумматором и инвертором, вход последнего подключен к первому фильтру, а выход подключен ко входу первого делителя, первый выход которого связан с вторым фильтром и входом первого ключа, второй выход первого делителя подсоединен к первым входам второго и третьего ключей, выход последнего через первый запоминающий блок связан с первыми входа35 40 45 50 55 ми первого дополнительного блока сравне"ния и первого умножителя, выход которогоподключен ко второму входу блока сравнения, связанного своим выходом с первым входом второго делителя, выход последнего подключен к регистрирующему прибору и первым входам третьего делителя, второго умножителя и сумматора, причем выходы второго умножителя и сумматора подключены соответственно к первому и второму- входам третьего делителя, выход последнего связан с первым дополнительным регистрирующим прибором, вход второго дополнительного регистрирующего прибора подключен к вторым входам второго умножителя и сумматора, а также к выходу третьегоделителя, второй вход которого связан с выходом второго запоминающего блока и спервым входом первого дополнительного бло.ка сравнения, выход последнего подключен"К первому входу третьего умножителя, связанного выходом с вторым входом второгоделителя, второй вход третьего умножителясоединен с выходом четвертого умножителя,оба входа последнего подключены к первому входу блока сравнения и к второму входу первого умножителя, при этом выход инвертора связан с входом четвертого ключа,первый выход которого через первый постоянный резистор подключен к корпусу,второй выход четвертого ключа связан свторым входом третьего ключа, первым выходом первого ключа и к входу тактовогораспределителя, выход последнего подклю-чен к второму входу второго ключа, связан " "ного выходом со входом второго запоминающего блока, а второй выход первого ключачерез второй постоянный резистор соединен с корпусом,На чертеже изображена функциональнаясхема устройства.Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей состоитиз источника регулируемого напряжения 1,регистрирующего прибора 2 и блока сравнейия 3, С целью повышения быстродействия при одновременном повышении точности и расширения области примененйя в устройство введены четыре ключа 4 - 7, два постоянных резистора 8, 9, два дополнительных регистрирующих прибора 10, 11, тактовый распределитель 12, четыре делителя 13 - 16, четыре умножителя 17 - 20, блок сравнения 21, два запоминающих блока 22, 23, сумматор 24, инвертор 25, Причем входная клемма 26 через инвертор 25 соединяется с первым входом делителя 13 и через ключ . 4 с резистором 8, а входная клемма 27 соединяется со вторым входом делителя 13 и через ключ 5 с резистором 9, резисторы 8 и 9 соединяются с общей шиной устройства, выход делителя 13 через. ключ 6 соединяется со входом запоминающего блока 22 и одновременно через ключ 7 - со входом запоминающего блока 23, выход которого соединяется с первым входом блока 3, выход кОторого соединен с первым входом умножителя 17, выход запоминающего блока 22 соединяется со вторым входом блока 3 и одновременно с первым входом умно- жителя 18. Выход регулируемого источника постоянного напряжения 1 соединен с двумя входами умножителя 19 и одновременно со вторым входом умножителя 18 и с первым входом блока 21, а общая шина этого источника 1 соединяется с земляной клеммой устройства. Выход умножителя 18 соединен со вторым входом блока 21. Выход умножителя 19 соединен со вторым входом умножителя 17, выход которого соединен с первым входом делителя 14,Выход блока 21 соединяется со вторым входом делителя 14, выход которого соединяется с регистрирующим прибором 2 и одновременно с первыми входами умножителя 20, сумматора 24 и делителя 15. Выход делителя 15 соединяется с прибором 10 и одйовременно со вторыми входами сумматора 24 н умножителя 20, выход которого соединен с первым входом делителя 16. Выход сумматора 24 соединяется со вторым входом делителя 16, выход которого соединен с прибором 11, Управляющие входы ключей 4, 5, 6 соединяются инверторным выходом тактового распределителя 12, прямой выход которого соединяется с управляющим входом ключа 7.При измерении сопротивления изоляции сетей переменного тока входная клемма 26 соединяется с инвертором 25 через фильтр 28, а входная клемма 27 соединяется с ключом 6 и вторым входом делительного устройства 17 через филтр 29. Устройство работает следующим образом.Входные клеммы 26 и 27 подключаютсяк обоим полюсам измеряемой сести, а земляная клемма устройства подключается к земляной шине сети. В момент времени Тп, где и = 1, 3, 5, 7падение напряжения на сопротивлении изоляции первого полюса (1 Б) инвертируется инвертором 25 и поступает на первый вход делителя 13, а педение напряжения на сопротивлении изоляции второго полюса (11 ) поступает на второй вход делителя 13, которое вырабатывает сигнал А равный отношению напряжения () и через ключ 7 поступает на аналоговйй запоминающий блок 23, который запоминает этот сигнал до прихода следующего. В следующий момент времени Та+1 сопротивление изоляции первого полюса шунтируется через ключ 4 известным сопротивлением ре-зистора 8, а сопротивление изоляции второго полюса - через ключ 5 известным сопротивлением резистора 9. Падение напряжения на сопротивлении изоляции первого - полюса,шунтируемого сопротивлением резистора 8 (11 ), поступает на первый вход делителя 13, а падение напряжения на соПри измерении сопротивления изоляции в сетях переменного тока устройство подключается через фильтры 28 и 29.Устройство для измерения сопротивленияизоляции электрических сетеи позволяет производить индивидуальное непрерывное из 55 противлении изоляции второго полюса, шунтируемого сопротивлением резистора 9 (11 апоступает на второй вход делителя 13, которое вырабатывает сигнал (Ао ), равныйотношению ( ц" ), и через ключ 6 поступает на аналоговый запоминающий блок 522, который запоминает этот сигнал до прихода следующего.Сигнал (А) с запоминающего блока 23поступает на первый вход блока 3, а сигнал (Ао) с блока 22 - на второй входблока 3, который формирует сигнал, равный разности (А 1 - Ао).С выхода регулируемого источника постоянного напряжения 1 сигнал, эквивалентный величине известного сопротивления К,поступает на оба входа умножителя 19, который формирует сигнал (К), выход которого поступает на вход умножителя 17,на другой вход которого поступает сигнал(А - Ао ) с блока 3. Ум ножитель 17 формирует сигнал К (А - Ар). С выхода блока 22 сигнал (Ао) поступает на один входумножителя 18, на второй вход которогопоступает сигнал (К) регулируемого источника 1.Умножитель 18 формирует сигнал (А 1 К).С регулируемого источника 1 сигнал (К)поступает на первый вход блока 21, на второй вход которого поступает сигнал (Ао К)с умножителя 18. Блок 21 формирует сиг-нал (К - АоК)Сигнал К (А - Ао )с выхода умножителя 17 поступает на первый вход делителя 14, на второй вход которого поступает сигнал (К - АрК) с блока 21. Делитель14 формирует сигнал (Кд ), который поступает на прибор 2, показывающий значениесопротивления изоляции первого полюса.Сигнал (Кх 1) с делителя 14 поступаетна первый вход делителя 15, на второй входкоторого поступает сигнал (А) с выходаблока 23. Делитель 15 формирует сигнал(Кх), который поступает на прибор 10, показывающий значение сопротивления изоля Оции второго полюса.Сигнал (Кх) с выхода делителя 14 поступает на первые входыумножителя 20 исумматор 24, на вторые входы которых поступает сигнал (Кх) с выхода делителя 15.-Умножитель формирует сигнал (КхзКх ), 45поступающий на первый вход делителя 16,Сумматор 24 формирует сигнал (К + Кхя(поступающий на второй вход делителя 16,который формирует сигнал (Ккьи 3), поступающий на прибор 11, показывающий значение эквивалентного сопротивления изоляции,мерение сопротивления изоляции двух полюсов электрической сети, обеспечивая полную автоматизацию и высокое быстродействие, что имеет большое значение на судах,Одновременно полученная информация о величине сопротивления изоляции каждого из полюсов дает возможность проводить ремонтные работы в более короткие сроки, так как указывает изоляция какого именно из полюсов сети подлежит восстановлению.Этот фактор способствует получению значительного экономического эффекта, не говоря уже об эффекте, создаваемом повышением быстродействия, что позволяет использовать один прибор для контроля состояния изоляции большого количества сетей.Формула изобретенияУстройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее источник регулируемого напряжения, регистрирующий прибор, блок соединения и два фильтра, причем первый фильтр связан с однойвходной клеммой устройства, второй - с другой входной клеммой устройства, а источник регулируемого напряжения подключен к первому входу блока сравнения отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно снабжено четырьмя ключами, двумя постоянными резисторами, двумя дополнительными регистрирующими приборами, тактовым распределителем, четырьмя делителями дополнительным блоком сравнения, двумя запоминающими блоками, четырьмя умножителями, сумматором и инвертором, вход последнего подключен к первому фильтру, а выход подсоединен ко входу первого делителя, первый выход которого связан с вторым фильтром и входом первого ключа, второй выход первого делителя подсоединен к первым входам зторого и третьего ключей, выход последнего через первый запоминающий блок связан входами первого дополнительного блока сравнения и первого умножителя, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, связанного своим выходом с первым входом второго делителя, выход последнего к регистрирующему прибору и к первым входам третьего делителя, второго умножителя и сумматора, причем выхеды второго умножителя и сумматора подключены соответственно к первому и второму входам третьего делителя, выход последнего связан с первым дополнительным регистрирующим прибором, вход второго дополнительного регистрирующего прибора подключен ко вторым входам второго умножителя и сумматора, а также к выходу третьего делителя, второй вход которого связан с выходом второго запоминающего блока и с первым входом первого дополнительного блока сравнеПИ ГосуделамМосква,П Пате дарственного изобретений Ж - 35, Рау т, г. Ужгоом шская од, у ния, выход последнего подключен к первому входу третьего умножителя, связанного с вторым входом второго делителя, второй вход третьего умножителя соединен с выходом четвертого умножителя, оба входа последнего подключены к первому входу блока сравнения и к второму входу первого умно- жителя, при этом выход инвертора связан с входом четвертого ключа, первый выход которого через первый постоянный резистор подключен к корпусу, второй выход четвертого ключа связан с вторым входом третьего ключа; первым выходом первого ключа и к входу тактового распределителя, выход последнего подключен к второму входу второго ключа, связанного выходом со входом второго запоминающего блока, а выход первого ключа через второй постоянный резистор соединен с корпусом.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Цапенко Е. Ф. Контроль сопротивления изоляции в сетях до 100 В М., Энергия, 1972, с. 126.2. Устройство автоматического измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока. Авторское свидетельство СССР460514, МКИ. "Ст 01 К 27/18, 29.05.73.