Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока

Союз Советскив Социапистическик Республик(22) Заявлено 150179 (21) 2712598/21-18с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 301180. Бюллетень Ио 44Дата опубликования описания 30,1 180 С 01 Р 17/10 6 01 Н 27/18 С 01 В 31/02 Государственный комнтет СССР оо делам изобретеннй н открытнй(54) устРОйстВО для кОНтРОля сОпРОтиВления ИЭОЛЯ 4 ИЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к электро технике, а именно к контролю сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно корпуса без ее отключения, 5Известно устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее измерительный мост постоянного тока, двумя плечами которого являются сопротивления 10 изоляции каждого полюса относительно емли, а двумя другими - переменные сопротивления, управляемые следящей системок с усилителем, и измеритель сопротивления с измерительным источником, включенным в диагональ моста, причем в качестве переменных сопротивлении использован управляемый параллельныи делитель с постоянным выходным сопротивлением, плечи кото О рого через управляемые коммутирующие элементы делителя соединены с полюсами контролируемой сети, а средняя точка является одним иэ полюсов измерительной диагонали моста. При этом 25 следящая система состоит из блока ци 4 ровой индикации соотношения сопротивлении изоляции полюсов сети и соединенных параллельно нуль-органа, включенного в диагональ моста, блока управляемого формирователя счетныхимпульсов, и реверсивного счетчика,управляющего коммутирующими элементами делителя и блоком цифровой индикации. Устройство обеспечиваетавтоматическую балансировку моста,имеет удовлетворительное быстродействие при несколько улучшенной точности, достигаемойэа счет исключения методической погрешности, вносимой в результат измерения балансирными резисторами 11,Недостатками устройства являютсянеобходимость в ручной операции сраь.кения измеренного сопротивления изоляции с заданной уставкой, а такженедостаточная точность контроля иэ -эзпогрешностей, вносимая в результатизмерения сигнальньщ резистором иизмерительным источником. Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля сопротивления изоляции сетей постоянного тока,два плеча которого образованы сопротивлениями изоляции каждого полюса относительно земли, и два других - переменными сопротивлениями, управляемые следящей системой с усилителем, и измерительсопротивления с измерительным источником, включенные в диагональмоста через дополнительный компенсируиций источник, напряжение которогоравно напряжению измерительногоист.дачника (2),Устройство имеет удовлетворительную надежность эа счет возможностибесконтактной схемы при недостаточной точности иэ-за погрешностей, вносймых в результате измерения балансными резисторами моста, внутренним сопротивлением измерителя, а также неидентичностью измерительного и ком"пенсирующего йсточника. Другой недостаток устройства - отсутствие воэ"можности автоматического сравненияконтролируемого сопротивления изоляцни с уставкой.Цель изобретения - повышение точнОсти контроля, что позволяет прииспользовании в автоматизированных щосистемах контроля сложных электротехнических иэделий, значительно снизитьсреднюи величину потерь на контрольобъекта за счет высвобождения обслужи"воюющего персонала, исключения субъектнвных ошибок контроля и получениеэа период испытаний более полнойинформации для прогнозирования работоспособности объекта,Указанная цель достигается тем, З( что в устройство для контроля сонротйвления изоляции сети постоянного тока, содержацее мост постоянного тЬка, двумя плечами которого являются сопротивления изоляции каждого полюса относительно корпуса и двумя дру" гимн - балансные резисторы, управляемые следящей системой с дифферен" циальным усилигелем, и измерительный источник, включенный в диагональ мбста, введены компаратор, блок уп О равления, одинаковые измерительный и компенсационный шунты, два управляемых компенсационных резистора первый из которых равен первому балансному резистору, а второй - второ му балансному резистору, и управляемый резистор уставки, при этом первые выводы шунтов соединены с положйтельным полюсом измерительного источника, "второй вывод компенсацион- у ного шунта подключен к первым выводам компенсационных резисторов и прямому входу компаратора, второй вывод измерительного шунта связан с общей точкой балансных резисторов, инверсным входом компаратора и прямым входом дифференциального усилителя, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом измерительного, источника, первым выводом резистора уставки, второй вывод которого под" 40 ключен к вторым выводам коьщенсационных резисторов, и с корпусом, выходы компаратора и дифференциального УФилителя связаны с входами блока управления, первый выход которого 65 соединен с управляющими входами первых балансного и компенсационного резисторов, второй - с управляющим входом резистора уставки, третий с управляющим входом измерительного источника, а четвертый - с управляющими входами вторых балансного и компенсационного резисторов.На чертеже показана структурная электрическая схема устройства,Устройство содержит первый и второй балансные резисторы 1 (Р), 2 (Й 2), дифференциальный усилиель 3, измерительный источник 4, компаратор 5, устроиство б управления, измерительный мунт 7 (Р 7), компенсационный грунт 8 ( К 8), соответственно первый и второй компенсационные резисторы 9 (Й 9), 10 (йю), управляеваяй резистор 11 уставки, сопротивления изоляции полюсов относительно земли соответственно 12 и 13 ( Й из и (ИЪ ) фУстройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока содержит мост постоянного тока, двумя плечами которого являются сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли иЗЙ изби двумя другими - балансные резисторы 1 и 2, дифференциальный усилитель 3, измерительный источник 4, включен-. ныи в диагональ моста, компаратор 5, устроиство б управления, измерительный мунт 7, компенсационный мунт 8, компенсационные резисторы 9 и 10 и управляемый резистор 11 уставки, причем первые выводы шунтов 7 и 8 соединены с положительным полюсом источника, второй вывод цунта 8 подключен к первым выводам резисторов 9 и 10 и прямому входу компаратора 5, второи вывод мунта 7 связан с общей точкой резисторов 1 и 2, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом источника 4, первым выводом резистора 11 уставки, второй вывод которого подключен к вторым выводам резисторов 9 и 10, и с корпусом, выходы компаратора 5 и усилителя 3 связаны с входами устройства б управления, первый выход которого соединен с управляющими входами резисторов 1 и 9, второй с управляющим входом резистора уставки, третий - с управляюцим входом источника 4, а четвертый - с управляющими входами резисторов 2 и 10.Предложенное устройство работает следуьцим образом. Процесс контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока состоит из двух тактов.в первом такте устройство б управления отключает источник 4 напряжения, и следящая система, состоящая из дифференциального усилителя 3, воспринимающего напряжение раэбаланса моста, устройства б управления и балансных резисторов 1 и 2еприводит мост в состояние равновесия, при котором напряжение между точками 14 и 15 равно О . В этом случае напряжение Е.4 контролируемой сети нв влияет на ток, протекаюций в диагонали моста. При этом устройство управления синхронно с балансным резйстором 1 (2) управляет компенса-. ционным резистором 9 (10) таким образом, что н любой момент времени выполняются соотношения:УУстройство 6 управления фиксирует состояния резисторов Р 4, Йг,0,1410 вплоть до следуюцей балансировки моста.Во втором такте устройство 6 уп" 15 равления включает источник 4. Тогда через шунт 7 потечет ток, определяемый выражением о 3 (1) Г +1 Диэкв о аке 20 где Ео - напряжение измери- Я .Я тельного источника,Нэе Иэ 2 Яэквивалентное соиэ 1 иэг противление изоляции сети относительно корпуса, и .р - эквивалентное баг Я- лансное сопротивлеэкв "+2 ние. Ток через иунт 8 равен 3 Оо)8 й 4 "к в где Р,Р . ененненентнее .кзз(г н компенсационноесопротивление,Й 4 Й 1 - сопротивление уставки.На вход комггаратора 5 поступает напряжение18При условии Я уфКЯ Йфак = Й г выражение (3) принимает вйдакв = к.эк В1А+Вй АфВР 45иэкв 4 гдец 1 А= -- оЕо(50Из равенства (4) следует, что компаратор 5 автоматически осуществляет операцию сравнения й яэ, и и й 4, так как остальные параметрйв правой части равенства при данных условиях являются константами, Значения сопро" тивлений резисторов Я 4, Кэи Р не вносят погрешностей в результат сравнения Йв и Йу (погрешности вносят лишь их технологические, температурные и временные отклонения 60соответственно от й 9, Я,о и Р 8), Изменения Ео в диапазоне, определяемом чувствительностью компаратора 5, также не вносят погрешностей в результат контроля.65 Технический эффект изобретения заключается в антоматизации процесса и повышении точности контроля сопротивления изоляции сети постойного тока относительно корпуса. Цель достигается введением установочного контура, подключенного к измерительному источнику и состояцего из резистора уставки, двух компенсационных резисторов, а также изнерительного и компенсационного шунтов. 1(роме этого, устройство дополнительного содержит компаратор и устройстно управления, причем компаратор подклю чен к измерительному и установочному контурам так, что он осуществляет сравнения токов, протекающих в этих контурах, а устройство управления при балансировке схемы обеспечивает в установочном контуре сопротивление, равное эквивалентному балансному сопротивлению. Формула изобретенияУстройство для контроля сопротинления изоляции сети постоянного тока, содержацее мост постоянного тока, два плеча которого образованы сопротивлениями каждого полюса относительно корпуса, и дна других - балансными резисторами дифференциальный усилитель, и измерительный источник, включенный н диагональ моста, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повыыения точности контроля сопротивления изоляции, н него введены компаратор, блок управления, измерительный и компенсационный шунты дна управляемых компенсационных резистора и управляемый резистор уставки, при этом первые выводы измерительного и компенсационного шунтов соединены с положительным полюсом измерительного источника, второй вывод компенсационного шунта подключен к перньщ вьжодам компенсационных резисторов и прямому входу компаратора, второй выьод измерительного ыунта соединен с общими выводами балансных резисторов, инверсным входом компаратора и прямым входом дифференциального усилителя, иннерс" ный вход которого соединен с отрицательнык полюсом измерительного источника, первым выводом резистора устанки, второй вывод которого подключен к вторым выводам компенсационных резисторов, и с корпусом, выходы компаратора и дифференциального усилителя соединены с входами блока управления, первый ныход которого соединен с управляющими входами первых балансного и компенсационногс резисторов, второй - с управляющим входом резистора уставки, третий - с управляющим входом измерительного источника, а четвертый - с упранляюцими входами нто783 б 96 рых ьалансного и компенсационногорезисторов.Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе Составитель И. БахтинаРыбалова Техред Е. Гаврилешко Корректор В, Бутя акт раж 1019рственного комитетэобретений и откры(-35, Раушская н ПодпСССР. н йлиал ППП фПатент, г, Ужгород, ул. Проектна Заказ 8538/47 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Моск1. Авторское свидетельство СССР М 460190, кл. С 01 В 27/00, 1973,2. Авторское свидетельство СССР ь 37077 б, кл, С 01 В 27/18, 1971.