Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции электрических сетей постоянного и переменного тока

ио делам иэобретеиий и открытий(53) УДК 621.317. 735(088 8) Дата опубликования описания 03.06.80(7) Заявитель Ленинградский электротехнический институт имени Ленина (Ульянова)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Изобретение относится к технике контроля сопротивления изоляции относительно земли (корпуса) электрических сетей постоянного и переменного тока, изолированных от зем 1 ти, а также сетей переменного тока, имеющих гальваническую связь с цепями постоянного тока, в том числе и электрических сетей, обладающих большой емкостью относительно земли (корпуса). 16Известны устройства для измерения и контроля сопротивления изоляция, построенные на базе уравновешенного моста, в котором изоляция полюсов входит как плечи моста, а в измерительную диагональ введен измеритель напряжения, вследствие, чего устройство имеет высокое входное сопротивление 11Наличие показывающего прибора снижает надежность устройства при использова-нии его в специальных условиях (удар, вибрация, среда и т.д,), устройство не позволяет оценивать тенденцию изменения сопротивления изоляции во временя. 2Все устройства, предназначенные контролировать сопротивление изоляции сетейпеременного тока, не пригодны для работы в сетях переменного тока, имеющихгальваническую связь с цепями постояннаго тока, а подобные сети получили широкое распространение в связи с применением полупроводниковых преобразователей,Кроме того, дискретный характер изменения уставок устройств (СПИ, Электрон,Омега и т,д.) снижает качество контроля сопротивления изоляции.Цель изобретения - расширение пределов измерения и повышение точностя и надежности,Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения и контроля сопро-тивления изоляции электрических сетей постоянного и переменного тока, содержащееуравновешенный мост, образованный сопротивлениями изоляция полюсов сети и компенсационным резистором, переключатель,первый подвижный контакт которого соединен через источник оперативного постсь737873. ф Кроме того, что устройство пригоднодля работы во всех электрических сетях,5оно универсально еще тем, что контрольсопротивления изоляции может осуществляться в следующих трех режимах.Режим индикатора (включенное полсь-,жение переключателя),В этом режиме компенсируютразность, потенциалов корпуса 2 и средней 20 30 40 мой сети, и что более важно, связывает45 объект контроля с корпусом через сопротивление, близкое к бесконечности, тем 50 55 энного тока с первым выводом датчикаФска и первым выводом измерителя напряжения, второй подвижный контакт переключателя соединен с вторым выводом измерителя напряжения, первый йейодвижныйконтакт переключателя соединен с одной" иЭ вершин диагонали уравновешенного моста и вторым выводом датчика тока, введены блок сравнения, источник опорногойапряжения, регулятор, блок сигнализациии выпрямительнйй мост, выход которогосоединен с вершинами второй диагоналиуравновешенного моста, а вход - сконтролируемой сетью переменного тока. Приэтом входы блока сравнения соедииены соответственно с выходом измерителя напряжения и выходом источникаопорного напряжения, а выход блока сравнения соединен с блоком сигнализации.Источник опорного напряжения соединен срегулятором,Регулятор источника опорного напряжения снабжен лимбом, проградуированным вединицах сопротивления, .На чертеже изображена блок-схемайредлагаемого устройства.Контролируемая сеть 1 через свое со " прогивление изоляции. связана с корпусом(землей) 2, измеритель 3 напряжения,представляющий собой электронйую схемус высоким входным сопротивлением, соединен с компенсационным резистором 4через датчик 5 тока (измерительный резистор) и переключателем 6.Источник 7 оперативного постоянноготока в одном из положений переключателяподключен к датчику тока и корпусу (диагональ моста), в другом - выключен изсхемы. Измеритель напряжения своим выходом связан с блоком 8 сравнения, пред.назначенным дпя сравнения двух напряжений. К блоку сравнения подключены сигналиэатор 9 и источник 10 опорного наприжения, а последний связай с регулятором11, снабженным лимбом, проградуированным в единицах сопротивления.Блок .12 трехфазный вйпрямительявляетси согласующим звеном между устройством и контролируемой сетью переменного тока, Вход моста подключен к контрапируемой сети, а выход к компенсацион-ному резистору, представляющему собойпотенциометр с средней точкой, Устройство подключается к контролируемой сетикомпенсационным резистором ( в случае"контрола сети постоянного тока) или ктрехфазному выпрямителю (в случае контроля сети переменного тока, в том числесети переменного тока, имеющей гальваническую связь с цепями постоянного тока). точки компенсационного резистора 4 путем изменения соогношения его.плеч. В этом случае лимб регулятора 11 должен быть установлен на угол, соответствующий уровню сопротивления изоляции рав-.ному бесконечности, т,е.Цо=О =О,где О,- напряжение источника опорного напряжения;выходное напряжение датд.мчика тока, соответствующеенапряжению между среднейточкой компенсационного ре-.зистора и корпусом (землей),При этих условиях сигнал на входе сигналиэатора 9 отсутствует, Сигнализатор представляет. собой схему, имеющую два состояния: "О" - отсутствие напряжения на входе; 1" - напряжение на вход подано. При состоянии сигнализатора "Оф устройство приводится в режим индикатора. В этом состоянии устройство будетвыполнять функции индикаторов но схемамнепосредственного подключения к полюсам сети и корпусу исполнительных элементов, репе, ламп накаливания и т,п., но в отличие от них предлагаемое устройство, имеявысокое входное сопротивление измерителя3, не влияет на показания других устройств контроля сопротивления изоляции,участвующих в измерениях на контролируе.,самым повьппая электробезопасность и исключая короткие замыкания при контроле сопротивления изоляции.Режим измерения (положение П переключателя),При переводе переключателя 6 во включенное положение проводится балансировка моста путем изменения соотношения плеч компенсационного резистора 4, При этом вход измерителя 3 напряжения подключен к датчику 8 тока, источник 7 оперативного тока к датчику тока и корпусу 2. ВФ737873 6Поворотом лимба регулятора на жела,емую уставку устройство переходит в режим сигнализатора, Сигнализатор 9 пере-.ходит в состояние 1, Переход сигнализатора 9 в состояние О" будет сигнализировать о том, что уровень сопротивления изоляции достиг величины уставки,Предлагаемое устройство в режимесигналиэатора отличается тем, что можн10 выставить любую уставку во всем диапа-зоне контроля сопротивления изоляции изменением поворота лимба регулятора,В этом режиме необходим периодический контроль за балансировкой моста.Использование предлагаемого устройства позволяет получить следующие преимущества: обеспечивается возможность оценки изменения сопротивления изоляции вовремени, повышается надежность работыустройства в связи с отсутствием показывающего прибора, расширяются пределЫконтроля; благодаря возможности выставить уставку во всем контролируемэм диапазоне независимо от величины емкостиотносительно земли обеспечивается воэможность измерения и автоматическогоконтроля сопротивления изоляции сетейпостоянного и переменного тока,в" томчисле в сетях переменного тока, имеющих30 гальваническую связь с цепями постоянного тока появляется воэможность работыустройства в трех режимах - режим щ- дикатора, режим измерения, режим сиГнализатора, повышается безопасность эксплуатации устройств сопротивления изоляции,и сетей в цепом, а также решается вопрос устранения влияния устройств автоматического контроля сопротивления изоля-,ции друГ на друга при их параллельнойработе,цон юЦ5 ьъ 4 измерительной цепи, которая включает всебя компенсационный резистор 4, датчик5 тока, источник 7 оперативного тока,сопротивление изоляции контролируемойсети 1 и корпус 2, протекает ток, который создает на датчике тока падение напряжения, равное где О- напряжение источника оперативного тока;Я - сопротивление датчика тока,- сопротивление изоляции сейти;К - сопротивление компенсационного резистора.На входе блока 9 появляется сигнал рассогласования между напряжением Х20 (измеритель 3 подключен параллельно датчику 5 тока) и напряжением источника 10 опорного напряжения. игнализатор 9 перейдет в состояние "1", что сигнализирует о том, что угол поворота лимба регялутора 11 не соответствует действительному уровню сопротивления изоляции. Поворотом лимба регулятора 11 необходимо добитьси Равенства 05 и оп . Но так где К - коэффициент пропорционности( в в/град),с( - угол поворота лимба регулятора+К +Ввеличины постоянные, поэтому угол поворота лимба регулятора 11 можно проградуировать в единицах сопротивления и считывать с него сопротивление изоляции45 контролируемой сети при переходе сигналиэатора 9 в состояние "О,При изменении сопротивления изоляции ;сигнализатор 9 перейдет всостояние ф 1 ф пройдет сигнал, иосле чего необходимЬ сбалансйровать мсст и повторить измерение. Перед измерением положение лимба регулятора указывает на уровень сопротивления изоляции предыдущего измерения , (память),/ Режим сигналиэатора (включенное положение переключателя). формула изобретения 1, Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции электрических сетей постоянного и переменного тока содержащее уравновешенный мост, образованный. сопротивлениями изоляции по люсов сети и компенсационным резистором переключатель, первый подвижный контакт которого соединен через источник оперативного постоянного тока с первым выводом датчика тока и первым выводом измерителя напряжения, второй подвижный контакт переключателя соединен с вторым выводом измерителя, напряжения, первый неподвижный контакт переключателя соединен с;одной иэ вершин диагонали уравноина Ред рректор М ароцти з 26 1019 Подписноенного комитета СССРняй я открытийРаушская наб., д, 4/5Ужгород, ул, Проектн,;,Тираж И Государстве делам язобрете 113035 ква, Зцтнял ЙПП "Патент", г,7 737873 Явешенного моста, а второй неподвижнйй пряжения я выходоя выходом источника опорного на пряконтахт переключателя соединен с втоРой женин а выход блокженин, а выход пока сравнеяяя соединенвершиной упомянутой диагоналя уравнове с блоком сигналялоком сигнализации, источник опорногошенного моста и вторым выводом датчика напряжения соединяжения соединен с регулятором.тока, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью расширения пределов и повышения 2, Устройство по п, 1, о т л и ч а юточности и надежности, в него введены ,щ е е с я тем, что регулятор источникаблок сравненияисточник оцорного на- опорного напряжения снабжен лимбом,пряжения, регулятор, блок сигнализации и проградуированным в единицах сопротиввыпряьительный мост, выход которого ссь- о ленин.единен с вершинами второй диагонали Источники информации,уравновешенного моста, а вход - с конт- принятые во внимание при экспертизеролируемой сетью переменного тока, цри 3,. Авторское свидетельство СССРэтом входы блока сравнения соединены Мо 468193, кл. 6 01 Р 27/18,соответственно с выходом измерителя на з 21.02,73.