Устройство для испытаний изоляции электрически разобщенных цепей

ОП ИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕН ИЯ Союз Советских СоциалистическихРеспубики и 1995024 К АВТРРС КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Гесударстлеевй квинтет СССР Опубликовано 07,02.83. Бюллетень М 5 Дата опубликования описания 07.02.83 в яелаи нзлбретеннй и етлрмтий(72) Авторы изобретения В. П. Кручинин и Л. Б. Розенбаум Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСЙИ РАЗОБЩЕННЫХ ЦЕПЕЙния 1 1Изобретение относится к измеритель ной технике н может быть использовано при автоматических испытаниях повышен ным напряжением и измерениисопротивления изоляции с локализацией дефектных цепей таких объектов, как многожильные кабепи различного назначения, входные цепи коммутаторов, обмотки электрических машин и трансформаторов, многослойные печатные платы. тоИзвестно устройство для автоматичес кого контроля таких объектов (метод контроля изоляции кабелей низкого напряжения и автоматическая установка конт роля, осуществляющая этот процесс), со держащее коммутатор, измеритель, программное устройство и блок управл Недостатком известного устройства то является его низкая дроизводительность иэ за невозможности реализации оптимального алгоритма коммутации испытььваемых цепей при 100% испытаниях. 2Наиболее близким к изобретению по технической сушности является устройство для автоматического контроля эпектрическнх цепей, содержащее коммутациов ное устройство, состоящее иэ коммута тора с блоком переключений, распределителя, регистра адреса и вентилей, изме ритель, комбинатор и блок управления, включающий в себя устройство ввода, устройство памяти и генератор, соединен ные между собой последовательно 2,Недостатками этого устройства ивняке ся невозможность испытаний изоляции объектов повышенным напряЖением (иопытание напряжением и измерение сопро тивпения. изоляции) и невозможность об наружения дефектов, возникающих в объев те в процессе испытаний, большие времен ные затраты при локализации дефектных цепей, невозможность полной автоматиза ции испытаний иэ та отсутствия обратной связи между измерителем и блоком уп равления, так как устройство работает3 99от внешней программы, подаваемой наблок управления через устройство ввода.Белью изобретения является повышениеэффективности испытаний изоляции разобщенных цепей,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для испытаний изоляцииэлектрически разобщенных цепей, содер жащее блок коммутации, выход которогосоединен через измерительный блок скомбинатором, распределительный блок,вход которого соединен с выходом блокауправления, блок памяти, введены источник испытательного напряжения, блок задания режимов работы измерителя, выходной блок, блок алгоритмов локализации иблок исключения дефектных цепей, причемвторой выход измерительного элементасоединен с первым входом блока алгоритмов локализации, второй и третий входыкоторого соединены с соответствующимивыходами комбинатора и блока исключения дефектных цепей, второй выход которого соединен с вторым входом распределительного блока, третий и четвер-тый входы которого соединены соответственно с выходами комбинатора и блокаалгоритмов локализации, второй и третийвыходы которого соединены соответственно с соответствующими входами блоковуправления и исключения дефектных цепей,причемф выход блока управления соединенс соответствующим входом комбинатора,соответствующий выход которого соединен с выходной клеммой устройства, первый выход распределительного блока соединен с входом блока задания режимовработы измерителя, выходы которого соединены с соответствующими входами измерительного блока и источника испытательного напряжения, выход которого соединен с первым входом блока коммутации,второй вход которого соединен с вторымвыходом распределительного блока, третийвыход которого соединен с входом выходного блока, первый и второй выходы которого соответственно соединены с соответствующими входами блоков управленияи памяти, выход которого соединен с третьим входом блока коммутации, четвертыйвход которого соединен с клеммой дляподключения объекта контроля асоответствующий вход блока управления соединен с клеммой для подачи стартовогосигнала. 8024 5 1 О 15 Испытания сопротивления изоляции 20 электротехнических объектов предусматри-,вают контроль величины сопротивления изоляции (но не определение коротких замыканий, как в известном устройстве) ииспытания повышенным напряжением их 25 элементов (цепей) относительно друг друга. Проведение этих испытаний характеризуется большими временными затратами из-за необходимости длительных выдержек под напряжением индивидуальныхУ ЗО цепей относительно всех других и землиф (при контроле сопротивления изоляции время одного испытательного цикласогласно нормативным документам составляет 1-2 мин, при испытании напряжением - от 2 до 20 мин). Характернойособенностью таких объектов являетсяне только возможное наличие в них дефектных цепей (явный технологическийбрак), но и возможность образования 40 45 50 Такое построение устройства позволяет выполнить его адаптивным, так как устройство автоматически перестраивает свою структуру в зависимости от состоя ния объекта, ориентируясь на реализацию оптимальной программы, делая при этом процесс испытанщй непрерывным,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит объект 1, блок 2 коммутации, представляющий первичные цепи коммутатора, источник 3 испытательного напряжения, измерительный блок 4, блок 5 задания режимов работы изме-рителя, распределительный блок 6, который представляет вторичные цепи (цепи управ- пения) коммутатора, комбинатор 7, блок 8 управления, блок 9 алгоритмов локализации, блок 10 исключения дефектныхцепей, выходной блок 11, блок 12 памяти,дефектных цепей во время испытаний и ихобнаружение только при испытательных условиях (например, при определенных величинах испытательного напряжения, при определенных временных выдержках под напряжением, при различных сочетаниях того и другого)При этом дополнительные испытания по отысканию дефектных цепей оказываются столь же длительны, как и основные. Устройство работает следующим образом.Перед испытаниями объект 1 подклю чают к зажимам блока 2 коммутации, а через блок 8 управления в комбинатор 7 вводят данные о количестве цепей объекта. Стартовым сигналом через блок 8 уп-равления комбинатор 7 устанавливаетсяв состояние, образующее первые две групна этом этапе провести только два испььтания. При этом, если в частях окажется более двух дефектных цепей, то сначала будут зафиксированы только первые по порядку испытаний две дефектные части.Испытания по выявлению дефектных частей производятся следующим образом. После разделения блоком 9 алгоритмов локализации цепей на четыре частибдок 10 исключения сформирует испытываемые цепи в соответствии с пунктомО порядка испытаний. При этом по комаиде блока 8 управления распределительф ный блок 6 выдает сигналы на включениеисполнительных элементов блока 2 комимутации для подключения испытываемых цепей к источнику 3 испытательного напряжения и к измерительному бпоку 4. Взависимости от результата испытания измерительной блок 4 выдаст команду блоку 9 алгоритмов локализации на продоцжение испытаний в соответствии с пункитом О или р, а блок 10 исклюиаиянеобходимым образом сформирует цепи,которые будут испытаны аналогично предыдущим, В результате завершения перваго цикла локализации блок 10 исключенйя выделит две части цепей из четььрех для продолжения испытаний. Дадеейкомандой с блока 10 исипочения блок9 алгоритмов локализации начнет реалиэацию второго циклай в начале которогоон произведет новое кодирование и раэ 5 9950 пы из испытываемых цепей. Из комбина тора 7 двоичные коды номеров, сформиро-ванные в группы, поступают на распреде-лительный блок 6, рабата которого сиихронизируется блоком 8 управления, Сигна- лами с расцределительйого блока 6 производится включение исполнительных эдемен , тов блока 2 коммутации для подключениявыбранных цепей объекта 1 к источнику 3 испытательного напряжения, время ис пытаний и величина допустимого значения сопротивления изоляции (проводимости) устанавливается блоком 5 задания режимов работы измерителя, Будем считать, что для любых пар групп цепей функция 15 проводимости может иметь два значению О (годен) иди 1 (не годен), Если результат первого испытания будет .положительным, то сигналом с измерительного блока 4 производится переключение комбината 20 ра 7 для образования последующих групп и приведение блока 2 коммутации в соотояние для последующих испытанийЕсли все последующие результаты испытаний групп цепей, образуемых коммутатором, 25 будут положительны, то предлагаемое устройство после проведения щ уписпытееий (Щ- число Пеней ооьекте еекокчит работу, о чем будет свидетельствовать сигнал "финишф с выхода комбина тора 7, Эту программу работы устройства будем называть основной программой. Еслй при выполнении основной прогРаммы в испытаниях каких"либо групп будет получен отрицательный результат, то сигна- З 5 лом измерительного блока 4 дальнейшая работа комбинатора 7 будет остановлена и произведется включение блока 9 алго-; ритмов локализации, который в дальнейшем будет определять программу работы 40 устройства. Далее блок 9 алгоритмов докализапии через распределительныи блок 6 и блок 7 задания режимов работы измерителя изменит величину допусковой оденки проводимости (так как уменьшится 45 количество участвующих в испытаниях цепей объекта) и время испытаний (при, локализации время не нормируется и может быть много меньше времени испы такий по основной программе). В это же время в блоке 9 алгоритмов локализации, имеющего количество индивидуальных подпрограмм, равного числу 30 щ включив- . ся подпрограмма, соответствующая номеру испытаний по основной программе с.55 отрицательным результатом, на основании которой произведется разделение всех цепей на четыре равные части. Управление испытаниями (через коммутатор) це 24 .6пей обьекта 1, которые будут находитьсяв этих частях, будет производиться черезраспределительный блок 6 блоком 8 управдения совместно с блоком 10 искпючения дефектных пеней.Испытания цепей, разделенных иачетыре части, производятся следующим образомйа) испытываются цепи одной из четы рех частей по отношещпо к объединенным цепям двух других частей, которые при надлежат разным исходным половинам всех цепейб) при отрицательном результате ио-пытываются пепи этой же части по отноше нию к цепям шобой части, участвующим в предыдущем испытании;в) при положительном результате испытаний по цунктуС не участвующие ранее цепи части испытываются по отношению к любым цепям одной из ранее обьединяемых частефй участвующих в испытаниях по пункту С 1. Таким образом, чтобы определить в каких двух частях процод жать поиск дефектных цепей достаточноделение оставшихся цепей на новые четыре части, После проведения испытаний,аналогичных первому циклу, на финишевторого цикла блок исключение определитновые две части (части частей) для про 5должения испытаний.Циклы локализации с последовательнымисключением цепей будут продолжаться дотех пор, пока в оставшихся частях не оотанется по одной цепи, которые будут 10зафиксированы как дефектные, По командеблока 10 исключения дефектных цепей сраспределительного блока 6 цепи поступятв выходной блок 11, который зафиксирует,их в блоке 12 памяти. После этого сит 15налом с выходного блока 11 на блок 8управления вся схема вернется в состояние, предшествующее первому циклу локализации При этом произойдет включениекомбинатора 7, изменение допуска и вре омени испытаний на измерительный блок 5и отключение блока 9 алгоритмов локализации. Далее комбинатор 7 вновь сформирует исходные группы для повторных испытаний (но уже без зафиксированных це пей), причем, положительный результатиспытания будет говорить о том, что висходных группах не содержатся дефектныецепи и испытания будут продолжены по основной программе. Если же результат бу- зодет отрицательным, то процесс локализации будет повторен,Так как циклы локализации всегдаоканчиваются повторными испытаниями ис-ходных двух групп, то их завершению дол35жен предшествовать положительный результат повторных испытаний, в результате которого осуществляется переходустройства к работе по основной программе или ее остановка вследствие заверше 40ния программы испытаний.Таким образом, в предлагаемом устройстве наименьшее число переключений в наихудшей ситуации при отыскании двух 45 дефектных цепей равно Код е+80 Я м= -Яагуп.4,при этом меньшим числом переключений (при какой угодно группировке испытываемых цепей, например как в известном устройстве) достичь повышения эффективности невозможно.Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является возможность автоматизации процесса контроля изоляции, 55Использование предлагаемого решения на предприятиях электротехнической про мышленности позволит осуществлять 1 ТЮ%контроль и обнаружение дефектных цепейза минимально возможное число коммута ций и сократить время испытаний прибли зительно в 5 раз,Формула изобретенияУстройство для испытаний изоляции электрически разобщенных цепей, содержащее блок коммутации, выход которого соединен через измерительный блок с комбинаторомраспределительный блок, вход которого соединен с выходом блока управления, блок памяти, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности испытаний изоляции,в него введены источник испытательного напряжения, блок задания режимов работы измерителя, выходной блок, блок алгоритмов локализации и блок исключения дефектных цепей, причем второй выход измерительного элемента соединен с первым входом блока алгоритмов ло- . кализации, второй и третий входы которого соединены с соответствующими . выходами комбинатора и блока исключения дефектных цепей, второй выход которого соединен с вторым входом распределительного блока, третий и четвертый входы которого соединены. соответственно с выходами комбинатора и блока алгоритмов локализации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с соответствующими входами блоков управления и исключения дефектных цепей, причем выход блока управления соединен с соответствующим входом комбинатора, соот ветствуюший выход которого соединен с выходной клеммой устройства, первый выход распределительного блока соединен с входом блока задания режимов работы измерителя,выходы которого соединены с соответствующими входами измерительного блока и источника испытательного напряжения, выход которого соединен с первым входом блока коммутации, второй вход которого соединен с вторым выходом распределительного блока, третий выход которого соединен с входом выходного блока, первый и второй выходы которого соответственно соединены с соответствующими входами блоков управления и памяти, выход которого соединен с третьим входом блока коммутации, четвертый вход которого соединен с клеммой для подкшочения объекта контроля, а соответствующийСоставитель И. Савенко Гунько Техред Т, Маточка Корректорэ 63 4/31 Тираж 708 ВНИИПИ Государственного комнт по делам иэсбюетеннй и откр 113038, Москва, Ж, РаушскаяПодписноеСССР б., д. 4/ П Патент ул. Проектная, 4 9 0980вход блока управления соединен с клеммойдля подачи стартового сигнала.Источники инФормации,принятые во внимание прн экспертизе 24 :10 1. Патент Франции %.4109427,л. З 011. 31/00, 1979,2. Авторскоесвидетельство СССР М 829432, кл. (Ь 01 Я .31/02, 1978.