Устройство контроля сопротивления изоляции электрических сетей

ВЕТСНИХ ИСТИЧЕСН СПУБЛ 19) 504 СО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВБА:;1; . СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ(57) Изобретение является усовершенствованием изобретения по авт,св.У 840766, Введение в устройство контроля сопротивления изоляции электрических сетей переключателя 20,блока (Б) 24 Форсировки,содержащегоБ дифференцирования, пик-детектор,регулятор установки и Б сравнения,выпрямителя 23 и Б 25 управления коммутацией повьщает точность измеренийпри контроле сетей с изменяющейсяструктурой путем уменьщения времениконтроля. 1 з.п. А-лы, 4 ил.1 13089Изобретение относится к электротехнике, в частности к области контроля сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под рабочим напряжением, может быть использовано в сетях постоянного тока на судах, предприятиях горнодобывающей промышленности и в других отраслях народного хозяйства и является усовершенствованием устройства по авт.св, Ю У 840766.Целью изобретения является повыше ние точности измерений при контроле сетей с изменяющейся структурой путем уменьшения времени, необходимого 15 для выполнения одного цикла контроля,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема блока форсировки, на фнг. 3 - кривые изменения напряжения на выходе 20 дифференцирующего блока П (Т); на фиг. 4 - временная диаграмма работы устройства, где д - замыкание первых замыкающего и размыкающего контактов коммутатора; 3 - изменение на пряжений относительно земли положительного П, и отрицательного 0 (г.) полюсов; 1 и- напряжения на вйходе дифференцирующего блока при подключении его входа соответственно к 3 О положительному и отрицательному полюсам сети,- формирование команд на входе блока управления коммутацией.Устройство содержит контролируемую сеть 1 с источником. напряжения (П), эквивалентными сопротивлениями 2 и 3 (К, и Р) изоляции и емкостя.ми 4 и 5 (Си С ) полюсов относительно земли, основной блок 6, в сос тав которого входят коммутатор 7 с размыкающими 8-10 и замыкающими 11- 13 контактами, дополнительный резистор 14, (К) измерители-накопители 15 и 16, блоки 17 и 18 памяти и иэ мерительный блок 19, переключатель 20 с замыкающим 21 и.размыкающим 22 контактами, выпрямитель 23, блок 24 форсировки и блок 25 управления коммутацией. 50Блок 24 форсировки состоит из блока 26 дифференцирования, пик-детектора 27, регулятора 28 уставки и блока 29 сравнения.Один полюс дополнительного резистора 14 через размыкающий контакт 8 подключается к положительному полюсу сети, а через замыкающий контакт 12 соединен с отрицательным полюсом се 38 2ти. Второй вывод резистора 14 н выходы измерителей-накопителей 15 и 6 и блоков 17 и 18 памяти соединены с заземпителем (общей точкой). Входы измерителей-накопителей 15 и 16 через размыкающий контакт 9 и замыкающий контакт 13 соответственно соедииены с положительным и отрицательным полюсами сети и через замыкающий контакт 11 и размыкающий контакт 10 - с входами блоков 17 и 18, а последние соединены непосредственно с первым и вторым входами измерительного блока 19, причем третий и четвертый входы блока 19 соединены с полюсами контролируемой сети. Вход блока 24 форсировки через выпрямитель 23 и замыкающий контакт 21 или размыкающий контакт 22 переключателя 20 соединен с входом измерителя-накопителя 16 или 15 соответственноВыход блока 24 соединен с входом блока 25 управления коммутацией. Последний представляет собой триггер с двумя устойчивыми состояниями, причем из одного состояния в другое он переключается только при подаче на его вход положительного сигнала и не реагирует на отрицательный сигнал. Выход блока 25 связан с входами коммутатора 7 и переключателя 20.В блоке 24 форсировки вход блока 26 дифференцирования является входом блока 24 форсировки. Выход блока 26 связан с входами пик-детектора 27 и блока 29 сравнения. Второй вход последнего связан с выходом регулятора 28 уставки (например, с подвижным контактом потенциометра), подключенного между выходом пик-детектора 27 и и заземлителем (общей точкой). Выход блока 29, являющийся выходом блока форсировки, связан с входом блока 25 управления коммутацией,Устройство работает следующим образом.Пусть контакты коммутатора 7 находятся в положении, показанном на фиг, 1, т.е. дополнительный резистор 14 и измеритель-накопитель 15 подключены к положительному полюсу сети через контакты 8 и 9. Вход блока 24 также подключен к этому полюсу через контакт 22 переключателя 20 и выпрямитель 23, С момента прихода контактов в указанное положение на" пряжение положительного полюса сети относительно земли П(С) начинает130893уменьшаться по экспоненциальному закону (Фиг. 4,3). Это напряжение поступает на входы измерителя-накопителя 15 и дифференцирующего блока 26. Напряжение Г с выхода дифференцирующего блока поступает на входы пик-детектора 27 и блока 29 сравнения, Общий вид кривой П (С) приведен на фиг. 3, где кривая 1 соответствует теоретической экспоненте, а кривая 1 О 11 - действительным значениям напряжения с учетом инерционности цепей дифференцирующего блока. Действительная кривая всегда имеет максимум Б на своем начальном участке (доли - 15 единицы миллисекунд). Для более четкого фиксирования значения Б,ппикдетектором максимум напряжения может быть получен путем включения на входе блока дифференцирования линии задержкиПик-детектор фиксирует значение 11, заданная часть этого напряжения (например, Ы Г ) от регулятора 28 уставки подается на второй вход блока 25 29 сравнения, причем на первый вход этого блока поступает текущее значение напряжения П(Т).В момент времени С якогда напряжение на выходе регулятора уставкиП, щ станет несколько больще текчЩщего значения напряжения П (1), отЬ блока 24 Форсировки поступает положительный сигнал на блок 25 управления коммутацией. С выхода последнего на вход коммутатора 7 поступает положительное или отрицательное напряжение. Коммутатор 7 реализуется на транзисторах разной структуры, поэтому "плюс" или "минус", поданный на базы этих транзисторов с выхода триггера, является управляющим сигналом для негоКоммутатор размыкает контакты 8-10 и замыкает контакты 11 - 13. Одновременно блок 25 переключает контакты переклю чателя 20. При этом напряжение Г, (Г) поступает на вход блока 17 памяти, а резистор 14 переключается на отрицательный полюс сети, измеритель-накопитель 15 отключается от положительного полюса, измеритель-накопитель 168 4 му закону, Это напряжение поступает на входы блока 26 дифференцирования и измерителя-накопителя 16. С выхода блока 26 дифференцирования на вход пик-детектора 27 и блока ".9 сравнения поступает сигнал П , аналогичЫ ный рассмотренному (Фиг, 3, кривая П), при этом его амплитудное значение 11 п,в общем виде может отличаться от величины Г . На входы блока сравнения поступают текущее значение напряжения Г. (1) и ранее заданнаяи часть от его амплитуды М.Б,. Когда в момент времени й первая величина несколько меньше второй, на вход блока 25 поступает сигнал о формировании команды на переключение контактов коммутатора 7 (аналогично рассмотренному применительно к положительному полюсу сети) и переключателя 20, Контакты 11-13 и 21 размыкаются, а контакты 8-10 и 21 замыкаются. При этом напряжение П 2(гз) с выхода измерителя-накопителя 16 поступает на вход блока 18 памяти, измеритель-накопитель 16 Отключается от сети, а резистор 14, вход блока 26 дифференцирования и измеритель-накопитель 15 подключаются к положительному полюсу сети. 1Процесс дальнейщей работы схемы коммутации аналогичен.На вход измерительного блока 19 поступает напряжением П (2 )+1 г ( З )(К) которое является носителем информации о величине эквивалентного сопротивления изоляции сети К.Действительно, в общем виде через и коммутаций вспомогательного резистора напряжение между положительным полюсом сети и землей описывается уравнениемич-т - с 6 иБ (г.) =Б а+А е(К,+Ве ), (2) Ра где , - продолжительность 1.-го этапакоммутации;Ь - временной интервал на рассматриваемом этапе коммута,подключается к отрицательному полюсу, через контакт 22 переключателя 20 вход блока 24 подключается к отрицательному полюсу.После подключения резистора 14 к отрицательному полюсу напряжение последнего относительно земли начинает также уменьщаться по экспоненпиально 55 ции; ККв(С +С) постоянная времени Р, +К К,Р К а( -- -ъ А= -Р К +К(Р +К ) К+К К Р К+КК .,+1," 2130893 К,:1+-1 Е " + , +(-ю)" н1 11.3 к., +н +, С.нЬ хе -е-еНапряжение отрицательногополюса от; носительно земличерез И+1 коммутаций выражается формулой М ь 1 о ., н 10 0 (й) 1 Л а +Ае (К -Ве ) , (3)У +х к- н.+,1где К1-е " (-1) е15 ККаф К,К +К (К +К )Из блоков 17 и 18 памяти на вход измерительного блока поступает на- пряжение или с учетом выражений (2) и (3), введенных обозначений и при допущении равенства е=еЪ л+ Б (1)И - - + -- е К +К + им к+к к+к 1 й(4) 30 Фе 1-е " ),Из выражения (4) видно, что при , с на вход блока 19 поступает нак; пряжение 35"3однозначно определяемое величинойэквивалентного сопротивления изоля-40 8 6ции сети (при данном рабочем напряжении).В тех случаях, когда необходимо контролировать сеть с большой емкостью относительно корпуса и изменяющимся количеством потребителей, процесс измерений следует организовать на основе полного уравнения (4). Формула изобретения 1Устройство контроля сопротивления изоляции электрических сетей постоянного тока по авт.св. У 840766, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений при контроле сетей .с:изменяющейся структурой путем уменьшения времени, необходимого для выполнения одного цикла контроля, в него введены последовательно соединенные переключатель, выпрямитель, блок форсировки и блок управления коммутацией, выход которо. го соединен с управляющими входами коммутатора и .переключателя, входы переключателя соединены с входами измерителей-накопителей, второй вход выпрямителя соединен с общей шиной.2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок форсировки содержит последовательно соединенные блок дифференцирования, пик" детектор и регулятор уставки, блок сравнения, один вход которого соединен с выходом блока дифференцирования другой - с выходом регулятора уставки, второй выход которого соединен с общей шиной, вход блока дифференцирования является входом блока форсировки, " выходом которого является выход блока сравнения.аказ 1794/37 оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,ул.Проектн 7Уиг.5 Тираж 731ИИПИ Государственног по делам изобретений 5, Москва, Ж, Рауш Подпискомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4