Устройство для измерения тока утечки

72) Авторы изобретения Г. Ланда, Р.Л. Научно-исследовательский и конструкторинститут городского хозяйства технологический Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА УТЕЧКИ Изобретение относится кизмерительной технике и можиспользовано для измеренияутечки изоляции высоковольтэлектрооборудования электритранспорта, в частности тро лектрот быть окаогоескоголейбуса,устройства для измереечки, содержащие входной ока, выполненный на транлюченном по схеме с обпереход эмиттер-база коз диод присоединен ко йства, импульсный трансдин вывод первичной обого соединен с коллектотора, один вывод вториччерез конденсатор приэмиттеру транзистора, а ывод подключен к базе и другому выводу первичи. блок индикации, вывиде измерительного при" которого связан с вторич" 10 15 ши ди по утечк ойств тся темя тока ига ерен нера- ходом введеего в тельн ИЗвестныния тока утгенератор тзисторе, вкщей базой,торого черевходу устроформатор, омотки которром транзисной обмоткисоединен кдругой ее втранзистораной обмоткиполненный вбора, вход И,Викутан и АДГЗабарйый ной обмоткой импульсного трансформатора 1.Известное устройство имеет недостаточный диапазон измерений тока утечки, ограниченный снизу нелиней" ностью вольтамперных характеристик последовательно включенных диода и перехода эмиттер-база транзистора, а сверху - максимально допустимым током через диод и переход эмиттер-.5 аза транзистора, и недостаточную надежность, обусловленную отсутст- вием защиты устройства от возможных пробоев изоляции в контролируе" алых цепях. Цель изобретения -. апазона измерений тока выйение надежности устПоставленная цлеь д что в устройстве для и утечки, содержащем вхо тор тока и связанный с блок индикации, дополнны коммутатор, связанным своим входом с входом устройства и имеющийдва выхода, блок защиты, два входакоторого раздельно соединены с выходами коммутатора, а выход присоединен к входу входного генератора тока, управляемый генератор тока, ис,точник опорного напряжения и блоксравнения, причем один вход блокасравнения, выход управляемого генератора тока и выход блока индикацииприсоединены к выходу входного генератора тока, другой вход блока сравнения и вход управляемого генераторатока раздельно соединены с двумя выхода"ми источника опорного напряжения, а выход блока сравнения связан с входомблока индикации.Коммутатор может быть выполненв виде подпружиненного переключающего контакта, общий вывод которогоэлектрически .соединен с щупом, а выводы замыкающего и размыкающего контактов присоединены к выходам коммутатора,Блок защиты может быть выполненв виде цепочки из двух резисторов,соединенных последовательно, конденсатора и стабилитрона, в которой одинвыводцепочки связан с первым входом блока защиты, другой ее выводприсоединен к его выходу и катоду .стабилитрона, объединенные выводырезисторов цепочки соединены с вторым входом блока защиты и первой обкладкой конденсатора, а анод стабилитрона и вторая обкладка конденсатора присоединены к общей шинеблока защиты,Управляющий генератор тока может быть выполнен на транзисторе, цепочке из последовательно соединенных постоянного и переменного резисторов, .стабилитрона, включенном параллельно.переменному резистору, и резисторе, включенном в цепь эмиттера транзистора, база которого присоединена к выводу подвижного контакта переменного резистора, вывод постоянного резистора связан с входом управляемого генератора тока, колллектор тран, зистора присоединен к его выходу, анод стабилитрона и вывод резистора, включенного в цепь эмиттера транзистора, связаны с общей шиной управля" емого генератора тока.На фиг, 1 изображена блок схема предлагаемого устройства; на фиг.2 принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержитфиг. 1) ком"мутатор 1, вход которого соединен свходом устройства, блок 2 защиты,два входа которого раздельно присоединены к двум выходам коммутаторавходной генератор 3 тока, связанныйсвоим входом с выходом. блока 2 за щиты, блок 4 сравнения, блок 5 индикации, управляемый генератор б токаи источник 7 опорного напряжения. Выход входного генератора 3 тока сое"динен с выходом блока 5 индикации, с 15 одним извходов блока 4 сравнения ивыходом управляемого генератора бтока, другой вход блока 4 сравненияи вход управляемого генератора б тока раздельно присоединены к двум вы ходам источника 7 опорного напряжения, а выход блока 4 сравнения подключен к входу блока 5 индикации. Устройство имеет также вспомогательныйблок 8 контроля, связанный своим 25 входом с входом устройства.Коммутатор 1 представляет собойподпружиненный переключающий контакт, общий вывод которого электрически связан с щупом, Переключение З 0 контакта осуществляется вручную илиприжатием щупа к контролируемому.объекту.1Выводы замыкающего и размыкающегоконтактов коммутатора 1 подключенык двум входам блока 2 защиты. Блок2 защиты содержит фиг.2, цепочкуиэ последовательно соединенных резистора 9 и резистора 10, конденсатора 11 одна обкладка которого 40 соединена с объединяющими выводамирезистора 9 и резистора 10, а другая подключена к общей шине, и стабилитрона 12, анод которого соединенс общей шиной, а катод подключен кдругому выводу резистора 10, причемдругой вывод резистора 9 связан спервым входом блока 2 защиты, объеди.ненные выводы резистора 9 и резистора 10 соединены с вторым его входом, а другой вывод резистора 1 Оподключен к выходу блока 2 защиты.Конденсатор 11 предназначен для шунтирования переменной составляющей,содержащейся в измеряемом токе утечки, а стабилитрон 12 не допускаетвозрастания напряжения на входе последующих элементов устройства вышедопустимого уровняВходной генера970276 5о52 Оч25 зо 35 4 о 45 50 55 5тор 3 тока выполнен на транзисторе13, включенном по схеме с общей базой, причем эмиттер транзистора 13.через резистор 14 связан с.входомвходного генератора 3 тока, а коллектор соединен с его. выходом.Блок 4 сравнения содержит диод 15,анод которого соединен с одним вхо",дом блока 4 сравнения, времязадающуюцепочку из конденсатора 16 и соединенных параллельно резистора 17 идиода 18, переключатель на транзисторах 19 и 20, резисторы 21 и 22,включенные в цепь переключателя. Че-.рез резистор 21, вывод которого образует другой вход блока 4 сравненияпоступает опорное напряжения с одно"го из выходов источника 7 опорногонапряжения, а резистор 22 являетсянагрузкой переключателя и связан свыходом блока 4 сравнения. Выход блока 4 сравнения. подключен к входу блока 5 индикации, выполненному в видеуправляемого ключа на транзисторе23, база которого соединена.с однимиз входов блока 5 индикации, сигналь;ной лампочки 24, включенной в цепьколлектора транзистора 23 и диода 25,Катод диода 25 подключен к коллекто-ру транзистора 23, а его анод связанс выходом блока 5 индикации. Управляемый генератор б тока выполнен натранзисторе 26, цепочке из последовательно соединенным постоянногорезистора 27 и переменного резистора 28, шунтированного стабилитро ном 29, и резисторе 301 включенном вцепь эмиттера транзистора 26, причем вывод резистора 27 подключен квходу управляемого генератора 6 токаколлектор транзистора 26 связан. с .его выходом, а база транзистора 26присоединена к выводу подвижного контакта переменного резистора 28.Регулятор переменного резистора28 выведен на лицевую панель устройства и имеет шкалу, градуированнуюв миллиамперах,Блок 8 контроля выполнен в видепоследовательно соединенных защитного диода 31, катод которого соединен с входом блока 8 контроля, резистора 32, и кнопки 33. В источни"ке 7 опорного напряжения имеются отводы от источника питания (наборагальванических батарей)для формиро-вания опорных напряжений и напряже"ний питания устройства и кнопка 34включения устройства. 6Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии входное сопротивление устройства велико (последовательно включены резисторы 9,1 О и 147. В момент прикосновения щу",пом к контролируемой цепи, напримерк корпусу троллейбуса, через коллекторный переход транзистора 13. начинает протекать ток, Если изоляция контролируемой цепи не нарушена,то ток, протекающий через коллекторный переход транзистора 13, мал и невызывает заряда конденсатора 16 донапряжения срабатывания переключателя на транзисторах 19 и 20, и сигнальная лампочка 24 не загорается. В этомслучае утапливают щуп, прижав егок контролируемому объекту, При этомпереключающий контакт коммутатора 1переключается, и через замыкающий контакт подключает щуп к объединеннымвыводам резисторов 9 и 10 блока 2 защиты, уменьшая входное сопротивление устройства.В результате этого ток через кол"лекторный переход транзистора 13 уве, лици вает ся, обеспечивая заряд кон денсатора 16 до напряжения переключения переключателя на транзисторах 19 и 20. Конденсатор 16, разряжаясь через переключатель на транзисторах 19 и 20, вызывает включение управляемого ключа на транзисторе 23 в блоке 5 индикации и зажигание сигнальной лампочки 24, Этот,про" цесс заряда и разряда конденсатора 16 периодически повторяется, вызывая мигание сигнальной лампочки 24. Для определения тока утечки путем изменения напряжения, поступаю" щего на базу транзистора 26 управляемого генератора 6 тока с вывода подвижного контакта переменного резистора 28, добиваются прекращения мигания сигнальной лампочки 24. При этом при вращении регулятора переменного резистора 28 увеличивается выходной ток управляемого генератора 6 тока и уменьшается зарядный ток конденсатора 16 в блоке 4 сравнения.Значение тока утечки отсчитывают по шкале переменного резистора 28в момент прекращения мигания сигнальиой лампочки 24.Если изоляция контролируемой цери нарушейа, сигнальная лампочка 24начинает мигать при прикасании щупак контролируемой цепи без переклю= чения переключающего контакта коммутатора. Наличие блока 8 контроля позволяет проверить исправность и работоспособность устройства перед прове" дением измерений путем одновременного нажатия кнопок 33 и 34.Предлагаемое устройство имеет значительно больший диапазон изме рения тока утецки изоляции и более надежно в работе за счет наличия блока защиты, исключающего возможностьповреждения устройства при наличии нарушения изоляции контролируемой цепи.Использование устройства поз" воляет "сократить время измерения тока утечки изоляции и повысить бе" зопасность обслуживания электрообо" рудования электрического транспорта, например, троллейбуса-.формула изобретения1. Устройство для измерения тока утечки, содержащее входной генератор тока и связанный с его выходом блок индикации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения надежности в него дополнительно введены коммутатор, связанный своим входом с входом устройства и имеющий два выхода блок защиты, два входа которого раздельно соединены с вы" ходами коммутатора, а выход присоединен к входу входного генератора тока управляемый генератор тока источник опорного напряжения и блок сравнения, причем один вход блока сравнения выход управляемого генератора тока и выход блока индикации присоединены к выходу входного генератора тока, другой вход блока сравнения и вход управляемого генератора тока раздель, но соединены с двумя выходами источника опорного напряженияа выходблока сравнения связан с входом блока индикации,2. Устройство.по п.1, о.т л и ч аю щ е е с ятем, цто,коммутатор вы"полнен в виде подпружиненного перек"лючающего контакта, общий вывод которого электрически соединен с щупом, а выводы замыкающего и размыкающего контактов присоединены к выходам коммутатора.3. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок защиты выполнен в виде цепочки из двухрезисторов, соединенных последователь15 нконденсатора и стабилитрона, вкоторой один вывод цепочки связан спервым входом блока защиты, другой 20 25 30 35 40 45 ее вывод присоединен я его выходуи катоду стабилитрона, объединенныевыводы резисторов цепочки соединеныс.вторым входом блока защиты и первой обкладкой конденсатора, а анодстабилитрона и вторая обкладка конденсатора присоединены к общей шинеблока защиты.4, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, цто управляющий генератор тока выполнен на транзисторе, цепочке из последовательно сое- .диненных постоянного и переменногорезисторов, стабилитрона, включенномпараллельно переменному резистору, ирезисторе, включенном в цепь эмиттера транзистоа, база которого присоединена к выводу подвижного контакта переменного резистора, выводпостоянного резистора связан с вхо"дом управляемого генератора тока,коллектор транзистора присоединен кего выходу,а анод стабилитрона и вывод резистора, включенного в цепьэмиттера транзистора, связаны собщей шиной управляемого генераторатока.Источники информации,понятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 458785, кл. 0 01 К 31/02, 1972970276ВНИИПИ Заказ 8381/55 Тираж 7 7 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная,