Устройство контроля сопротивления изоляции

СОВЕТСКИХООциАлистических ЕСПУЕЛИК 5)5 О 01 В 27/ РЕТЕНИ АВТО У СВЛДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТВЕН+ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕПИЯМ И 01 КРЫТИЯМПРИ ГКПТ СССР ОПИСАНИЕ(56) Авторское свидетсльство СССРМ 817607, кл, 0 01 В 27/02, 1983.Авторское свидетельство СССРФ 1045166, кл, 0 01 В 27/18, 1986,(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляавтоматического контроля сопротивленияизоляции цепей электрической аппаратуры,Целью изобретения является повышениебыстродействия, Устройство контроля соИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляавтоматического контроля сопротивленияизоляции цепей электрической аппаратуры.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства,На фиг. 1 приведена структурная схемаустройства контроля сопротивления изоляции; на фиг,2 - схема реализации блокасравнения; на фиг, 3 - схема реализацииблока дополнительного контроля; на фиг, 4,5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройста,Устройство контроля сопротивленияизоляции содержит (см, фиг. 1) источник измерительного напряжения 1, переключатель 2, первый элемент задержки 3,балластный резистор 4, сопротивление изоляции 5, шунтирующую емкость 6, первыйисточник опорного напряжения 7, первыйЯО, 16847 противления изоляции содержит источник измерительного напряжения 1, переключатель 2, первый элемент задержки З,балласт - ный резистор 4, сопротивление изоляции 5, шунтирующую емкость б, первый источник опорного напряжения 7, реле 10, блок сравнения 11, первый элемент И 13. Введение в устройство второго элемента И 12, второго элемента задержки 14, дополнительного блока контроля 15, второго источника опорного напряжения 16, третьего элемента задержки 19 позволяет на несколько порядков сократить время контроля, цепей, содержащих помехоподавляющие емкости без изменения времени контроля цепей, не содержащих шунтирующие емкости, 5 ил. дополнительныи резистор 8, первыи резистор 9 сбалансированного плеча, реле 10, блок сравнения 11, второй 12 и первый 13 элементы И, второй элемент задержки 14, блок дополнительного контроля 15, второй источник опорного напряжения 16, второй дополнительный резисгор 17, второй резистор 18 сбалансированного плеча и третий элемент задержки 19.Бгок сравнения (см, фиг, 2) содержит два ограничивающих диода 20, операционный усилитель 21 и сопротивление 22.Блок дополнительного контроля (см, фиг, 3) содержит элемент И 23 элемент задержки 24, О-триггер 25, конденсатор 26, шину питания 27, резистор 28,На фиг. 4, а изображена кривая заряда шунтирующей емкости б при отсутствии мер по сокращению переходного процесса, на фиг.4, б - кривая изменения напряжения нашунтирующей емкости при нормальном (29)и пониженном (30) сопротивлении изоляции.На фиг, 5 показаны сигналы, выдаваемые логическими уров 1 ями, и приняты следующие обозначения:01 - напряжение на выходе блока 15,02 - напряжение на инверсном входепервого 13 и прямом входе второго 12 элементов И,Оз - напряжение на выходе первого элемента И 13,04- напряжение нд выходе второго элемента И 12, для случаев;а) шунтирующая емкость в составе объекта контроля отсутствует, сопротивлениеизоляции в норме,б) шунтирующая емкость отсутствует,сопротивление изоляции ниже нормы,в) имеется шунтирующая емкость, сопротивление изоляции в норме,г) имеется шунтирующая емкость, сопротивление изоляции ниже нормы,д) шунтирующая емкость отсутствует,сопротивление изоляции близко к норме(ниже нормы).устройство контроля сопротивлеияизоляции работает следующим образом,При поступлении питания с шины 27 в блок15 через цепочку, состоящую из конденсатора 26 и резистора 28, выдается кратковременный импульс, например 20 мкс,устанавливающий Р-триггер 25 в нулевоесостояние. После замыкания контактов переключагеля 2 через резисторы 9 и 18 напряжения Ооп с первого 7 и Оол второго 161 2источников опорного напряжения поступают в блок 15, при этолв случае наличия всоставе объекта контроля шунтирующей емкости 6 нарастание напряжения на входеОоблока 15 происходит относительно12медленно, в то время как напряжение Оо(соответствующее логической единице) поступает на вход элемента И 23 блока 15сразу по включении переключателя 2, Черезнепродолжительное время, задаваемое элементом задержки 24 (несколько десятковмикросекунд), на вход С Р-триггера 25 по 1ступает логическая единица (Оол ) и при недостижении к этому моменту напряжениемОол значения логической единицы на входеОоп элемента И 23 на его выходе не появляется сигнал, и Р-триггер 25 не срабатывает, а на его основном выходе остаетсялогический нуль, При отсутствии шунтирующей емкости б в составе объекта контролянапряжение Ооп поступает в блок 15 навход элемента И 23 практически одновременно, при этом на его выходе появляетсялогическая единица, поступающая нд вход5 10 15 20 25 30 35 40 4" 50 5) Р-триггера 25, поэтому при поступлении на его С-вход сигнала с выхода элемента задержки 24, триггер 25 переходит в единичное состояние.В случае отсутствия шунтирующей емкости 6 в составе объекгд контроля и норме сопротивления изоляции потенциал Оим будет выше Ооп нд величину падения на 1пряжеия на котактах реле 10 и поскольку сопротивление контактов реле может достигать единиц и десятков Ом. то на выходе блока сравнения 11(см, фиг, 5, а) появляется сигнал, достаточный для его срабатывания, и нд его выходе появляется логическая единица, поступающая на прямой вход первого элемента И 13 и инверсный вход второго алелета И 12, при этом а выходе элемента И 13 появляется сигнал, соо 1 ветствующий норме сопротивления изоляции, В случае не нормы сопротивления изоляции, напряжение Ооп будет выше Она величину паде 1ния напряжения нд контактах реле и на выходе блока сравнения 11 не появляется логической единицы (см, фиг. 5, б), В этом случае из блока 15 через элемент задержки 19 (время задержки может составлять от десятых долей секунды до нескольких секуд) выдается сигнал, поступающий на прямой вход второго элем. га И 12 (на инверсном входе которого сиге л отсутствует), на выходе которого формирусгся длительный сигнал, соответствующий не орме сопрогивления изоляции,При наличии в составе объекта контроля шунтирующей емкости б при включении переключателя 2, сигнал на выходе блока 15 не формируется, а через резистор 9 и нормально замкнутые контакты реле 10 начинается ускоренный заряд шунтирующей емкости б до величины опорного напряжения Ооп минус падение напряжения на котактах реле 10, Поскольку величина резистора 9 на несколько порядков меньше значения балластного резистора 4, заряд емкости б через контакты реле 10 происходит на несколько порядков быстрее по сравнению с временем, необходимым,для ее заряда до Оо через балластный резистор 4. Через определенное время, задаваемое первым элементом задержки 3, на его выходе появляется сигнал, включающий реле 10, размыкающее свои контакты, шунтирующие входы первого блока сравнения 11. Настройка элемента задержки 3 ( Лт) определяется предельно возможной длительностью заряда шунтирующей емкости 6 через резистор 9(5-7 т переходного процесса), причем поскольку величина резистора 9 на несколько порядков ниже величины балластного резистораг10 20 25 30 40 45 50 55 4, то и врелл зарлда емкости 6 до напряжения Ооп сокрд 1 детсл нд столько же порядков, ДО 1)дзмык 311 ил контакт)в рес 10 нэ выходе блока сравнения 11 имеетл сигнал логического нуля (если 1 к , меньше нормы), поскольку за счет падения напрлнсе 1 ил нд КОНтаКтаХ РЕЛЕ 10 ПотЕНцИдп ВХППа 0)п ВЫ. ШЕ ПОтЕНЦИаЛа ОК, ЕСПИ ВСЛИчИНа ШУНтИ- рующей емкое)и 6 незначительна, д сопротивление изоляции 5 в норме, то величина напряженил Оич может оказдтьсл большей Ооп до момента срдбдтыедция1первого элемента задержки и рэлмыканил контактов реле 10, В этом слудс, поскольку сопротивление контактов реле л)ожет дости 15гать единиц Ом, г 1 аденис дцрлжс ил 1 д них может оказаться достдтоным длл срабатывания блока сравненил и фикслции нормы сопротивления изолл 1 и до здвср сн; )ереходных процессов зарлдд смкогци 6 10 сле расшунтировднил 1 цсци между балластным резистором 4 и соцротивлс;нем изоляции начинается псрерас 1)сдсление напряжения, вызванное доздрчдо емкости 6 через резистор 4 (цри павы 1 енном сопротивлении изоллции) или рд;рлдсл емкости б через сопротивление изоляции 5 (в случае пониженого сопро) )зле; )л изоляции, см, фиг. 46, кривая 29)..;. ез не от.;- рое вреля Л 2 после рдсунтро .дния нд выходе второго элемента зпдсржки 14 цзлвляется сигнал, попадающии 11 д прлмци входвторого 12 и инверсный вход церг 010 1"элементов И. В случае Отсутств 1 л на выходеблока 11 логической единицы (фцр.",исус)сл 35 при нормалы 1 ом сопротивлении изоллции) на выходе второго логического элемента 1 Л 12 появляетсл сигнал соответствующий не норме (фиг, 5, г), а е случае цолелснил логической единицы нд выходе блока срдьнеил 11 до появления сигнала 1 д выходе второго элемента задержки 14 (см. фиг. 5, в), на выходе первого элемента И 13 формируется кратковременный сигнал "Норма" (см, фиг, 5 в), который можно вывести на транспдрант с запоминанием, Настроика второго элемента задержки 14 Л 12 определяется, исходя иэ предельно возможного времени, необходимого для дозаряда емкости 6 через балластный резистор 4 на величину, определяемую падением напряжения нз контактах реле 10 в процессе ее заряда до величины Ооп, т.е. для определения тенденции дозаряда-разряда емкости 6 после расшунтирования измерительной диагонали, и составляет порядка нескольких сотен-десятков миллисекунд,Таким образом. введение в у.) ройгтво второго и третьего элементов зддс)ж 1 и г)торо) э 1 елГ;н Га И, Ь 10 к ",1, )1 ц.111 тел ного контроля и втп)ого ист, ни;д цгарноо ндпряженил позволяет на;1 ссколько порядков сократить время контпопл цепей, содержащих помехоцодавляощие емкости без изме нения времени контроля цсгей, не содсржавих шу 11 тирующие емкости.Формула изобретения Устройс) во контроля соп рот 1 в 1 е н и 1 изоляции, содержащее переключатель, первый элемент задержки, первый источник оорного напряжения, блок сравнения, первый элемент И. рсле с размыкдощими контактами, источник измертельного напряжения, цец)ый вывод к)торо 0 11 одключен к Обдец ши 1, второ;1 вьвод ис)очникд измер 1 тс 1 ого апрлженил срез цереклю атель соединен с вкодом первого элемента задержки и через балластный резистор с клем кой длл подключения объекта контроля и первым входом блока сравнения, гцорой вход которого соединен со вторым выводом ц=.рвого источнила опорного ндцрлжсил, первый вывод которого подключен к общеи шине, вторая клемма дпя подклоченил объекта контроля соединена с общей виной, выход блока сравнения соединен с г)р мым входом первого элел 1 етд И, О т л и ч а ю щ с з с л тем, что, с цепыа по)ыв;ения быстродействия, в него введены еорой и трстий злсмснть задержки, второй элемент 1 Л, бло, дополнительного кокролл и второй исто 1 н 11. опорного ндпрлженил, первый вывод которого подключен к обцей шине, выход первого элемента задержки соединен с обмоткой реле и входом второго элемента зддер)кки, выход которого соединсн с прямым входом второго элемента И, иньерсньм входом первого элементд И и выходом третьего элемента задержки, вхзд которого соединен с выходолл блока допол.нительного контроля, первый и второй входы которого соединены соответственно со вторыми выводами первого и второго источников опорного напряжения, размыкающие контакты реле подключены соответсгвенно к первому и второму входам блока сравненил, выход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, выходы первого и второго элслСчтов И являютсл выходами "Норма" и "Не норма" устро 1 ствд, вход первого элемента задержки через цереьй резистор сбалансированного г)леча и второй резистор сбалансированного плеча соединен со вторыми выводами первого и второго источников опорного наг)рлжснил1684719 Иг дЕть 6 дСоставитель В.И.Чвботова Редактор В.Фельдман Техред М,Моргентал Корректор М,Шароши Заказ 3504 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101