Устройство для измерения сопротивленияизоляции электрических сетей

Союз СоветсиикСоциалистическихРесаублии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСХО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.02. 79и заявки 18 Гесудэрстееккый канат СССР аа делам кзобретенкй и аткриткй) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ2 Изобретение технике, в част яния изоляции э лектронос ю состо ости к конт ектрических сетен,и имеющих шению к щихся под ельные ем х яжени значи карпу ости п у (земл естно у ивления ройс измере о дл з ески тр ер оляции эл опротетей ащее из), ключ(шунт),рным изние изопослее выиз оля тока ия (в сопроостоянного тме еритель напряж дополнительно лен пов л ства и,малаявлено цесса ти, .по-еделяет- ляции с помощью которого перед. т мерением шунтируют сопротивле ляции одного из полюсов сети, чего по соответствующей форму числяют величину сопротивлени ции сети 1.11.Недостатками данного устро являются малое быстродействие точность измерения, что обусл возникновением переходного пр переэаряда больших емкостей с стбянная времени которого опр ся величиной сопротивлений из полюсов сети и шунтирующего дополнительного сопротивления.Наиболее близким к предлагаемомУ является устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением и имеющие большие емкости полюсов (фаэ) относительно корпуса, содержащее измеритель напряжения, форсирующий низко" импедансный канал, например конденсатор, и дополнительное сопротивление, некоммутируемые выводы которых соеди" иены с корпусом, переключатель подключенный параллельно входным зажимам устройства, выход переключателя подключен к последовательно соединенным блоку дифференцирования, пороговому элементу и элементу.И, блок управления, первый выход которого подключен к первому управляемому входу переключателя, первый ключ, управляемый вход которого соединен с выходом элемента И; второй вход соединен с коммутируемым выводом форсирующего низкоимпедансного3 834 канала, а выход - с входом 5 лока дифференцирования, второй ключ 21.Недостатком известного устройства является не максимально возможное быстродействие измерения из-за време 5 ни, затрачиваемого на симметрирование напряжений фаз контролируемой сети относительно корпуса с помощью регулирования величины дополнительного сопротивления. При работе в неавтоматичес ком режиме отсутствие сигнализатора, выдающего визуально разрешение на снятие информации, ведет к снижению точности измерения.Цель изобретения - повышение быстро 15 действия измерения в автоматическом режиме и точности при измерениях в неавтоматическом режиме. Указанная цель достигается тем, что в устроиство для измерения сопро20 тивления изоляции. электрических сетей, находящихся под напряжением и имеющих большие емкости фаз относительно корпуса, содержащее измеритель напряжения, форсирующий низкоимпедансный ка 25 нал, например конденсатор, дополнительное сопротивление, некоммутируемые выводы которых соединены с корпусом, переключатель, подключенный параллельно входным зажимам устройства, выходЗО переключателя подключен к последовательно соединенным блоку дифференцирования, пороговому элементу и элементу И, блок управления, первый и третии выходы которого подключены соот 35 ветственно к первому управляемому входу переключателя и к второму входу элемента И, первый ключ, управляемый вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход соединен с коммутируемым .выводом форсирующего низкоимпедансного канала, а выход - с входом блока дифференцирования, второй ключ, введены дополнительный переклю 45 чатель, блок коррекции, первый вход которого соединен с выходом порогового элемента, второй вход - с пятым выходом блока. управления, второй выход которого соединен со вторым управляемым входом переключателя, четвертый 5 и шестой выходы - соответственно с управляемыми входами дополнительного переключателя и второго ключа, а вход с выходом. измерителя напряжения, вход которого подключен через дополнитель 55 ньпЪ перекдючатель к входвпм зажимам устройства, коммутируемый вывод дополнительного сопротивления подключен 605 фчерез второй ключ к одному из входныхзажимов устройства,а чертеже представлена функциональная схема устройства для случая измерения сопротивления изоляции двухпроводных сетей постоянного тока.Устройство содержит измеритель 1напряжения (например вольтметр), не-.регулируемое дополнительное сопротивление (шунт) 2, форсирующий низкоимпедансный .канал 3 ускоренного перезаряда (например конденсатор), ключи 4и 5, элемент И 6, блок 7 дифференцирования, блок 8 управления, пороговыйэлемент 9, блок 1 О коррекции, переключатель 11, дополнительный переключатель 12, причем вход .измерителя 1напряжения через дополнительный переключатель 2 подключен к одному, либо другому полюсу сети, второй (некоммутируемый) вход подключен к корпусу, выход измерителя 1 подключен ковходу блока 8 управления. Один выводдополнительного сопротивления 2 черезключ 5 подключен к выбранному полюсусети, другой (некоммутируемый) еговывод подключен к корпусу. Потенциальные входы переключателя 11 подсоединены к разным полюсам сети, управляемые его входы соединены с двумясоответствующими выходами блока 8 управления, выход же соединен со входом. блока 7 дифференцирования и параллельно через ключ 4 с одним из выводовфорсирующего низкоимпедансного канала 3, другой (некоммутируемый) выводкоторого соединен с корпусом. Выходблока 7 дифференцирования соединенсо входом порогового элемента 9, выход которого соединен со входом блока 10 коррекции и через элемент И 6с управляемым входом клкча 4. Управляемые входы ключа 5, элемента И 6и дополнительного переключателя 12соединены соответственно с шестым,пятым и четвертым выходами блока 8.управления, второй вход блока 1 О коррекции соединен с третьим выходом блока 8 управления.Устройство работает следующим образом.При подключении устройства к контролируемой сети по сигналу с соответствующего выхода блока 8 управлениядополнительный переключатель 12 подключает измеритель 1 напряжения (вольтметр) поочередно к обоим полюсам сети.В случае наличия короткого замыканияодного из полюсов сети на корпус на блок 10 коррекции с третьего выхода блока 8 управления поступает сигнал, несущий информацию о нецелесообразности измерений и равенстве нулю экви валентного сопротивления изоляции сети, .В случае отсутствия замыкания одного из полюсов сети на корпус измеритель 1 подключают к выбранному для,измерений полюсу сети. После подключения измерителя 1 к выбранному полюсу сети снимают с него первое показание о напряжении полюса сети по отношению к корпусу Затем по сигналам с блока 8 управления переключатель 11 переводят 15 в положение, обеспечивающее подключе-. ние блока 7 дифференцирования и ключа 4 к выбранному полюсу сети, и за-мыкают ключ 5, подключая к этому полюсу дополнительное сопротивление 2. 2 о Возникает переходный процесс установления нового напряжения на полюсах сети, начало которого фиксируется блоком 7 дифференцирования, Элемент И 6 обеспечивает прохождение тактовых им . пульсов,с выхода блока 8 управления на управляемый вход ключа 4, которые вызываютего периодическое замыкание. Замыкание ключа 4 вызывает подключение к полюсу сети форсирующего низко- ЗО импедансного канала 3 (например конденсатора), который шунтирует периодически дополнительное сопротивление 2. Процесс перезаряда емкостей сети СХ и С резко ускоряется. В этот же мол 2.ментпороговый элемент 9 срабатывает и сигнал с его выхода, поступая на первый вход блока 10 коррекции, обеспечивает выдачу сигнала запрета на снятие показаний с вольтметра 1.Следует отметить, что внутри (на выходе) блока 7 дифференцирования находятся каскады усиления и формирования, которые обеспечивают формирование на выходе этого блока сигнала соответствующего уровня и полярности, обеспечивающего срабатывание элемента И 6 и порогового элемента 9 в случае, если сигнал на входе блока 7 диф-, ференцирования превышает порог чувствительности и его изменение происходит в заданном направлении. Это заданное направление (первоначальное) всегда можно предсказать в зависимости от того, подключен ли блок 7 дифференцирования к тому же полюсу сети, что и до-. полнительное сопротивление 2, или к другому. В первом случае напряжения на входе блока 7 дифференцированиявсегда уменьшается после начала переходного процесса, вызванного подключением дополнительного сопротивления 2,а во втором - увеличивается,Так как направление переходногопроцесса до момента необходимого перезаряда емкостей сети как во временапериодического подключения низкоимпедансного канала 3, так и в паузахмежду этими подключениями, одно и тоже, то элемент И 6 продолжает пропускать на управляемый вход ключа 4 импульсы с выхода блока 8 управления,а блок 10 коррекции продолжает выдавать сигнал запрета. В момент завершения перезаряда емкостей сети (достижения допустимого уровня перезаряда, либо некоторого незначительного перехода за этот уровень) в паузе. между временами подключения низкоимпедансного канала 3 происходит смена. направления изменения напряжения на входе дифференцирующего блока 7, либо сигнал на его входе падает ниже его порога чувствительности,. И то и другое вызывает исчезновение сигнала прежней полярности на выходе блока 7 дифференцирования, что приводит к прекращению периодического подключения канала 3 и исчезновению на блоке 10 коррекции сигнала запрета снятия информации с вольтметра 1.Исчезновение сигнала запрета с блока 10 коррекции осуществляют .(в случае необходимости) с некоторой малой априорно заданной задержкой с целью обеспечения времени для возвращения уровня перезаряда в зону допуска в случае, если может иметь место переход за этот уровень.После этого с измерителя 1 напряжения вольтметра снимается второе показание о величине напряжения полюса сети относительно корпуса и определяется величина эквивалентного сопротивления изоляции сети по формулеЧ 1 - Ча9 кв Доп Ч1(в случае использования электронного или электростатического вольтметра), при соизмеримости входного сопротивления вольтметра и сопротивления изоляции сети - по формуле1 Ч, 1ВЗка ВюоЧ 1-Ч . ВЬ834605 ЙЪ 4 Вхгде РЮа В 1+ й величина эквивалентного .сопротивления изоляции сети;величина дополнительного сопротивления 2;5 входное сопротивление вольтметра 1;величина напряжения полюса сети относи 10 тельно корпуса при первом измерении, когда сопротивление изоляции полюса сети еще не шунтировано дополнительным сопротивлением 2;величина напряжения полюса сети относительно корпуса при20втором измерении вусловиях шунтирования сопротивленияизоляции полюса сетидополнительным сопротивлением 2 послезавершения процессаперезаряда емкостей,Определение В уз этих выражений осуществляют любым методом как в не автоматическом,так и автоматическом режиме. При необходимости проведения циклических (многократных) измерений с целью ускорения возврата объекта измерения в исходное состояние после снятия 5 показаний с.измерителя 1 напряжения форсирующий низкоимпедансный канал 3 и блок 7 дифференцирования с помощью переключателя 11 по,сигналаиот блока 8 управления (при отключении с помощью40 ключа 5 дополнительного сопротивления 2 от полюса сети) подсоединяются к другому полюсу сети. Цикл ускоренного перезаряда емкостей (для возврата45 в исходное состояние, существовавшее до шунтирования полюса сети дополнительным сопротивлением 2) автоматически повторяется также, как это было изложено выше.50После исчезновения в блоке 10 коррекции сигнала запрета проводят первое измерение очередного, нового цикла.Технико-экономический эффект изобретения заключается в повьппении быстродействия измерения при одновременном повышении его точности, что способствует повышению пожаро- и электробезопасности на судах и других объектах, так как позволяет за болеекороткое время и более точно проконтролировать сопротивление изоляции какодной, так и нескольких сетей, и принять необходимые меры в случае их неисправностей,834605 Составитель Л, ФоминаТехред Е.Гав илешко Корректор Л. Иван актор А. Лежи Ужгор 4098/71 ТиражВНИИПИ Государственнпо делам изобрете035,. Москва, Ж, Рал ППП "Патент", г. 32 Подписякомитета ССРи открытийская наб., д, 4/5од, ул. Проектная,