Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляций

)4 С 01 К 27/1 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД АРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ в сетях переменного тока с прямо или косвенно подключенным через выпрямитель потребителем постоянного тока посредством наложенного на напряжение сети измерительного постоянного напряжения, содержащее источник измерительного напряжения, который через переключатель полярности соединен последовательно с измерительным резистором, включенным между одной фазой сети переменного напряжения и земляной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введены измерительный усилитель, пять переключателей, схема формирования максимального значения, схема формирования минимального значения, схема сложения, схема вычитания, два запоминающих блока, две пороговые схемы, регистрирующий прибор и два индикатора, причем измерительный резистор через измерительный усилитель подключен к двум переключателям, первый из которых через схему формирования максимального значения соединен с первым входом схемы сложения,а второй - со схемой формированияминимального значения, выход которой связан соответственно с первымивходами схем сложения и вычитания,причем выход схемы сложения соединенчерез первую пороговую схему с первым индикатором, выход схемы формирования максимального значения подсоединен к вторым входам схем вычитания и сложения, при этом выходпоследней через последовательносоединенные третий переключатель ипервый запоминающий блок соединенс одним входом четвертого переключателя, выход которого подключен крегистрирующему прибору, выход схемы вычитания связан через последовательно соединенные пятый переключатель и второй запоминающий блокс другим входом четвертого переключателя, а вторая пороговая схемаподключена входом к выходу схемывычитания, а выходом - к второмуиндикатору. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стабилизированный источник постоянного напряжения первым выводом через переключающий элемент подключен к запоминающему блоку и аноду выпрямителя, а катод выпрямителя через следующий переключательный элемент - к резистору, причем к вторым выходам стабилизированного источника постоянного напряжения, запоминающего блока и резистора приложен общий опорный потенциал.Предлагаемое устройство может быть использовано но всех сетях переменного напряжения с изолированной нейтралью.Измерение и контроль значения со противления изоляции в сетях переменного напряжения с изолированной нейтралью согласно современному уровню техники осуществляется посредством приложенного к сети постоянного из-. мерительного напряжения или переменного измерительного напряжения со сдвигом частоты.Измерительное напряжение, приложенное между точкой измерения и зем лей (или массой корпуса корабля), возбуждает измерительный ток, обратно пропорциональный значению сопротивления изоляции.Измерительный ток искажается, 70 если к сети прикладынаются другие напряжения измерительного напряжения. Этот случай встречается при использовании в качестве измеритепьного напряжения постоянного напряжения, 5 если в сеть переменного напряжения непосредственно включены сг.стемы постоянного тока (неуправляемые, управляемые частично или полностью управляемые), которые имеют понижен- ЗО ное сопротивление изоляции, В зависимости от положения точки с малой изоляцией дополнительное напряжение может складываться с измерительным напряжением или вычитаться. 35Иэ патентной литературы известны два способа для исключения или сигнализирования составляющей измерительного тока, возбужденной дол .лкительным напряжением. 40Предложенные в акцептованной заявке ФРГ, М 2251784 (кл, С 01 К 18/2, 1976) и в выложенной заявке ФРГ У 243603 (кл. С О К, 1977) способы посредством триггерной схемы определяют превышение определенной высоты составляющей помех на ток сигнала ошибки. Существенными недостатками предложенных способов следует считать не- Я обходимость согласования измеритель-ного напряжения и напряжения сети.В установках автоматизации устройством измерения и контроля изоляции опрашиваются зачастую несколько 55 участков сети с разным сетевым.напряжением, так что в таких случаях возникают дополнительные аппаратурные затраты для создания согласованного для каждой сети измерительного напряжения в смысле описания изобретения к патенту.Известный способ У 2107731, кл, С 01 К 27/18, 1976) дает воэможность устранять составляющие тока сигнала ошибки посредством приложенных к постоянному измерительному току составляющих постоянного и переменного тока,Недостаток данного способа состоит н том, что степень помех тока сигнала ошибки не может быть определена, потому точность измерения и контроля низка.Цель изобретения - повышение готонности контролируемых электротехнических установок и оборудования,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения и контроля сопротивления изоляциив сетях переменного тока с прямо или косвенно подключенным через выпрямитель потребителем постоянного тока посредством наложенного на напряжение сети измерительного постоянного напряжения, содержащее источник измерительного напряжения, который через переключатель полярности соединен последовательно с измерительным резистором, включенным между одной фазой сети переменного напряжения и земляной шиной, введены измерительный усилитель, пять переключателей, схема формирования максимального значения, схема формирования минимального значения, схема сложения, схемы вычитания, два запоминающих блока, дне пороговые схемы, регистрирующий прибор и . дна индикатора, причем измерительный резистор через измерительный усилитель подключено к двум переключателям, первый иэ которых через схему формирования максимального значения соединен с первым входом схемы сложения а второй - со схемой формирования минимального значения, выход которой связан соответственно с первыми входами схем сложения н вычитания, причем ныход схемы сложения соединен через первую пороговую схему с первым индикатором, выходсхемы формирования максимальногозначения подсоединен к вторым входам схем вычитания и сложения, при этом выход последней через последо 12247445 О 5 20 25 30 35 40 45 50 вательно соединенные третий переключатель и первый запоминающий блоксоединен с одним входом четвертогопереключателя, выход которого подключен к регистрирующему прибору, выход,схемы вычитания связан через последовательно соединенные пятый переключатель и второй запоминающийблок с другим входом четвертого переключателя, а вторая пороговая схема подключена входом к выходу схемывычитания, а выходом - к второму индикатору,При решении задачи изобретениеисходит из тех соображений, что отходящие от сети симметричные переменные напряжения не влияют на результат измерения, так как в обычных измерительных устройствах ониустраняются посредством параллельного подключения конденсатора к измерительному прибору или измерительному сопротивлению.По сравнению с этим асимметричныепеременные и постоянные напряжения(в дальнейшем названные дополнительными напряжениями), которые могутвстречаться в сети при эксплуатацииимеющих дефектную изоляцию потребителей постоянного тока, имеют направление, зависящее от расположениядефекта изоляции в системе постоянного тока, если исходить при рассмотрении из интеграла тока по времени.Составляющая этогодополнительного напряжения может вычитаться илискладываться в зависимости от полярности измерительного напряжения.1Предлагаемое устройство во времяизмерительного цикла образует сначала абсолютное значение падениянапряжения на измерительном резисторе (Кц), вызванного составляющимитока 1 (возбужден постоянным измерительным напряжением Б) и 1(возбужден дополнительным напряжением из сети). Из этого абсолютного значения определяется максимуми записывается в память. Максимальное значение соответствует уравнениюПосле перемены полярности измерительного напряжения Б определяетсяи запоминается минимум абсолютногозначения падения напряжения на измерительном резисторе . Минимальноезначение соответствует уравнению1;=й +1, = (1-1,),Записанные в память абсолютныезначения максимума и минимумаскладываются и вычитаются,На фиг. 1 изображено предлагаемоеустройство.Устройство содержит источник 1измерительного напряжения, которыйчерез переключатель 2 полярностисоединен последовательно с измерительным резистором 3, включенныммежду одной фазой сети 4 переменного напряжения и земляной шиной 5,измерительный усилитель 6, переключатели 7-11, схему 12 формированиямаксимального значения, схему 13формирования минимального значения,схему 14 сложения, схему 15 вычитания, запоминающие блоки 16 и 17, пороговые схемы 18 и 19, регистрирующий прибор 20 и индикаторы 21 и 22,причем измерительный резистор 3 через измерительный усилитель 6 подключен к двум переключателям 7 и 8,первый иэ которых через схему 12формирования максимального значения соединен с первым входом схемы14 сложения, а второй переключатель8 подключен к схеме 13 формированияминимального значения, выход которойсвязан с первым входом схемы 14 сложения и первым входом схемы 15 вычитания, причем выход схемы 14 сложения соединен через первую пороговую схему 18 с первым индикатором21, выход схемы 12 формирования максимального значения подсоединен квторым входам схемы 15 вычитания исхемы 14 сложения, при этом выходпоследней через последовательно соединенные третий переключатель 9 ипервый запоминающий блок 16 соединен с одним входом четвертого переключателя 10, выход которого подключен к регистрирующему прибору 20,выход схемы 15 вычитания связанчерез последовательно соединенныепятый переключатель 11 и второйзапомицающий блок 17 с другим вхо"дом четвертого переключателя 10, авторая пороговая схема 19 подключена входом к выходу схемы 15 вычитания, а выходом - к второму индикатору 22. На фиг. 2 - пример осуществления изобретения, из которого ясно, что полученные суммированием и вычитанием значения 1 и 1 или, соответственно, дифференцированные вели224744чины представляют собой желаемые измеряемые значения, при этом: Максимальное зна- Минимальное зна. чение чение5(1,+1,) + (1 м 1 еь)=21 мНа фиг. 3 - схема, разъясняющая получение падения напряжения Б(Т) .Все действующие в сети напряжения (измерительное напряжение, асимметричные переменные напряжения и постоянные напряжения, вызванные эксплуатацией вентильного преобразователя тока, имеющего дефекты изоляции) возбуждают в измерительном резисторе 3 с сопротивлением (К) токи, которые вызывают изменяющееся во времени падение напряжения Б(й) на резисторе 3 (К ), подается как на схему 12 формирования максимального значения, так и на схему 3 формирования минимального значения.На фиг. 4 представлена таблица положений переключателя, разъясняющая, что при помощи датчика программы переключатели 7-11 включаются так, что при положении "1" переключателя 2 переключатель 7 закрыт и напряжение П(С) подается на схему 12 Формирования максимального значения. При следующем шаге программы переключатель 2 переводится в положение в 2" и переключатель 8 замыкается, в результате чего меняется полярность 35 источника 1 напряжения, и падение напряжения на резисторе 3 подается на схему 13 формирования минимального значения, а минимальное и мак".;:, л; - ное значения вводятся в схему 14 4 О сложения и схему 15 вычитания. При следующем шаге программы переключатели 9 и 11 замыкаются и пропорциональные значению сопротивления изоляции величины 1 и 1заносятся в память запоминающих блоков 6 и 17 для индикации на регистрирующем приборе 20. Посредством пороговых схем 18 и 19 достигается сигнализация ошибки при различных значениях сопротивления изоляции.Внутренние переключатели в функциональньгх единицах служат для того, чтобы в зависимости от шагов основной программы в шагах подпрограммы перевести все запоминающие устройства и схемы формирования минимального и максимального значения в первоначальное состояние.На Фиг 5 - пример осуществления схемы Формирования минимального значения.При подключении стабилизированного источника 23 постояннсго напряжения конденсатору 24 через переключатель 25 конденсатор заряжается до напряжения Е. Приложенное к конденсатору 24 напряжение Е при раэмыкании переключателя 25 и замыкании перекщочателя 2 б сравнивается с напряжением, приложенным к резистору 27, и определяемым напряжением, которое пропорционально падению напряжения Б на измерительном резисторе 3, причем выпрямитель 28 содействует тому, что при сравнении напряжений возможно только уменьшение энергии конденсатора, при этом напряжение конденсатора снижается до значения, соответствующего минимальному значению 11, (е) и представляющего собой размер минимального значения измеряемой величины.Сирохман одписное 4 5 скан наб.,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна Заказ 1947/45 . Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, 8комитета СС открытий