Устройство для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи (комплект докси)

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистиче сник

Реснуб пик

« I) 1000940 (61 ) Дон ол н и тел ь кое к а вт с вид- ву— (22) Заявлено 29.06.81 (21) 3309993/18-21 с присоединением заявки РЙ— (23) П риоритет—

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02. 83 (5I)M. Кл.

CI 01 Я 31/06

Гесуаврстаеккый кемитет вв двлзк изобретений и открытий (53) УДК621.317. .333 (088.8) B П. Юров, Г. fI. Каневский, E. С. Климович. Б, Г. Семин, A. В. Шальман и А. Л. Ер (72) Авторы изобретения

Специализированное конструкторско-тех строительной техники (7I ) Заявитель (54) УCTРОЙСТВО ДЛЯ КOIITРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИЗОЛЯЦИИ KAF)FËÜHÎÉ ЛИНИИ СБЯЗИ (КОМПЛ "..КТ РОКСИ) 1

Изобретение относигся к усгройсгвам для измерения элекгрического сопротивления изоляции объектов с распределенными парамеграми, в часгносги для контроля сопротивления изоляции кабельных линий связи.

Известно усгройсгво для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи, содержашее усилитель, на выходе которого включен микроамперметр, а на

1О входе — источник измерительного напряжения, резистор и переключатель зарядной цепи (1J

Недостаток этого устройства заключается в значительных затратах времени на ожидание установления показаний микроамперметра и на коммутацию зарядной цепи, осушествляемую с целью предварительного заряда и последуюшего разряда распределенной емкости линии. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности являегся устройство для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи, содержашее источник измерительного напряжения с последовательно включенным резистором и пороговую схему, выход которой соединен с входом схемы сигнализации.

Контролируемую линию под ключаюг параллельно входу пороговой схемы и последовательно с резистором и исгочни ком изме рительн ого напряжения. П ри понижении величины сопротивления изоляции ниже предела, предварительно заданного пороговой схемой, срабатывает схема сигнализации (21

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно работоспособно только при использовании в нем высокоомных резисторов и высокочувствительной пороговой схемы, входное сопротивление которой должно быть значительно больше конгролируемого сопротивления изоляции линии. В результате этого. не обеспечи ваюгся достагочная оперативность конгролл, т.е. производительность груда, требуемые точность и заииииенносгь ot вл;:лдпя помех линии, Кроче того, устi00094Q ройство сложно, а его функциональные возможности в части контроля больших величин сопротивлений изоляции линий ограничены.

Поцключение устройства цля контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи, заведенной на оконечные устройства, осуществляют с помощью щупа.

Такой щуп соцержит штырь, размещен ный в изоляционном корпусе 3, 16 Недостаток этого щупа обусловлен необходимостью участия в работе двух операторов, один из которых перемешает шуп по клеммам оконечного устройства, а цругой - осуществляет коммутацию заряцной цепи, чго не обеспечивает требуемой производительносги труда.

Известен также щуп, содержащий размещенные в изоляционном корпусе штырь и элементы контактной группы или переключатель.

Управление элементами контактной группы или переключателем осуществля- ется путем нажатия на подпружиненную кнопку $4)

Нецосгаток этого щупа заключается в том, что во время измерений оператору необходимо слецить за опрецеленной послецовательностью технологических приемов (сначала попасть в гнездо или упереться 36 в клемму оконечного устройствар а затем нажать на кнопку), что утомляет оператора и снижает производительность труца, Кроме того, влияние токов утечки через ! изоляторы щупа не позволяет его исполь- gq зовать цля контроля сопротивления изоляции линий, что ограничиваег его функциональные возможности.

При контроле изолированных проводов

46 кабельных линий связи используют зажим, обеспечивающий поцключение к ним без предварительного снятия изоляции.

Такой зажим содержит изогнутую в вице скобы пластину из листового пружинящего материала,, концы которой замк45 нуты и работают на сжатие. На одном конце пластины имеется опорная поверхность, а на другом закреплен токопроводящий элемент, выполненный в вице лезвия.

Я

Для поцключения контролируемого ! 1 провода к зажиму сжимают пластину и в образовавшийся зазор между лезвием и опорной поверхностью вставляют контролируемый провод. Затем пластина разжимается, и лезвие прорезает изоляцию, внецряясь в сердечник контролируемого провода. При вынимании контролируемого провода из зажима необходимо снова сжать его пластину 51

Указанные операции не обеспечивают

qocгаточной производительности труда при использовании зажима. Кроме того, необходимо регулировать зазор зажима под кажцый диаметр контролируемого провоца.

Известен также зажим содержащий

) связанные осью два подпружиненных рычага, на одном из когорых расположен токопроводяший элемент, а на цругом имеется опорная поверхность (61

Подпружиненные на сжатие рычаги зажима и выполненная в форме желоба опорная поверхность, а также выполненный в виде иглы токопроводяший элемент затрудняют подключение зажима к контролируемому провоцуу что приводит к не производительным затратам времени.

Кроме того, при использовании зажима необходимо обеспечить коммутацию заряд ной цепи, что также не обеспечивает требуемой производительности труда, и в нем проявляется влияние токов утечки, что ограничивает его функциональные возможности, Пель изобретения — повышение производительности труда при одновременном расширении функциональных возможностей, путем использования импульса зарядного тока распределенной емкости объекта.

Поставленная пель достигаегся тем, что в устройство для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи. (KoMHJIeKTQOKCN), содержащее источник измерительного напряжения с послецовательно включенным резистором и пороговую схему, выхоц когорой соединен с вхоцом схемы. сигнализации, введены элемент присоединения, усилитель, выход которого соединен с входом пороговой схемы, и разцелительный конценсатор, при этом вход усилителя через разделительный конценсатор соединен с входом

1пороговой схемы, а резистор включен параллельно вхоцу усилителя.

Элемент присоединения содержит размещенные в изоляционном корпусе штырь и. элементы контактной группы или переключатель, причем в изоляционном корп » се размещена токопроводяшая подложка, на которой расположены и изолированы

or нее элементы контактной группы или переключатель и штырь, при этом послец ний поцп ружине н и ус тановле н ша рн и рно или консольно с возможностью управления упомянутыми элементами или переключателе м.

Устройство цля контроля сопротивления изоляции кабельных линий связи содержит пороговую схему 1, выход которой соеци». нен с вхоцом схемы 2 сигнализации с. звуковой индикацией. На входе пороговой схемы 1 включен усилитель 3 с вход» ным сопротивлением, значительно превышающим сопротивление резистора 4, поцключенного параллельно к его входу.

Последовательно с резистором 4 соецинен источник 5 измерительного напряжения.

Вход усилителя через разделигельный конценсатор 6 поцключен к вхоцу пороговой схемы 1. Вход 7 устройства с помощью провоца 8 соецинен с землей или экраном кабельной линии, а к входу 9 посредством элемента присоединения (шуп или зажим) подключен контролируемый провоц 10.

Параллельно входу устройсгва включе на калибровочная цепь, состоящая из образцового резистора 11 и конденсатора

12, поцключаемых в случае необходимою

% 1000

Элемент присоединения соцержит связанные осью два подпружиненных рычага, на оцном из которых расположен токопроводяший элемент; а. ла цругом имеется опорная поверхность, причем рычаги поц- 5 пружинены на разжатие, опорная поверхность выполнена упругой и на оцном из рычагов размещены управляемые цругим рычагом элементы контактной группы или переключатель, при этом гокопровоцящий элемент, выполненный в виде лезвия, и элементы контактной группы или переключатель расположены на токопроводяшей подложке и изолированы or нее..

Введение усилителя и указанное вклю- >5 чение резистора позволяют значительно уменьшить величину послецнего, что существенно повышает оперативность контроля и расширяет функциональные воз» мокности устройства, а также повышает 20 его точность. Кроме того, снижаются требования к величине входного сопротивления пороговой схемы, не увеличивая аналогичные требования к усилителю, что способствуе r .дальнейшему расширению 25 функциональных возможностей устройства и его упрощению, Ввецение конденсагора дает возможность использовать зарядный импульс тока распределенной емкости линии в ка- 50 чесгве информации о поцключении линии к к вхоцу устройства и его срабатывании, снизить требование к чувствительности пороговой схемы, что не только упрощает, но и существенно увеличивает помехозащищенность устройства, применять усилитель с небольшим динамическим циапазоном, работающий в режиме ограничения, чго, в свою очерець, позволяет использовать низковольтное питание и еше более повысить помехозащищенность.

Перечисленные признаки позволяют, а в некоторых случаях целают необходимым применить иной способ контроля сопротивленияизолядии: вместопрецваритель-<5 ного заряца распределенной емкости линии и последующего контроля сопротив- ления изоляции осуществлять контроль во время заряца прецварительно разряженной распределенной емкости линии. Такой способ контроля обеспечивает цополнительное снижение требования к чувствительности пороговой схемы, что способствует дальнейшему упрощению и повышению помехозащищенности устройства.

Введение токопроводяшей подложки исключает влияние токов утечки, что расширяет функциональные возможности щупа., 940 4

Указанная установка подпружиненного штыря обеспечивает автоматическую коммутацию, что повышает произвоцительностб труда при использовании щупа.

Работа рычагов на разжатие. обеспе» чивает возможность подключения зажима к контролируемому проводу и отключения от него одним непрерывным. цвижением, что повышает производительность труда.

Выполнение опорной поверхности упругой исключает перекусывание проводов

g широком циапазоне их диаметров без дополнительной регулировки и, кроме того, обеспечивает автоматическое управление элементами контактной группы или переключателем, что способствует цальнейшему повышению производительности труда.

Введенная токопровоцяшая поцложка исключает влияние токов утечки, что рас» ширяет функциональные возможности зажима.

Выполнение токопроводяшего элемента в виде лезвия позволяет выполнить опор ную поверхность плоской, что облегчает завецение контролируемых провоцов в зажим и способствует дальнейшему новы шению производительности труда.

На фиг. l привецена схема предлагае мого устройства с подключенным к ее входу щупом, на фиг. 2 — шуп, общий вид, на фиг. 3 - то же, разрез, на б на фиг. 4» зажим, на фиг. 5 — рабочий конец зажима в момент его контактирования с контролируемым проводом, на фиг, 6 — сечение А-А на фиг. 5.

7 100 ти при калибровке усгройства с помощью переключателя 13. Переключатель 14 служит цля дискретного изменения величины сопротивления резистора 4.

Устройсгво для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи рабогает слецуюшим образом.

При подключении контролируемого провоца 10 кабельной линии, распрецеленная емкость которой предварительно разряженнО к .вхоцу 9 возникаег импульс тока от источника измеригельного напряжения, обусловленный зарядом распределенной емкости линии. Зарядный импульс тока протекает по резисгору 4, вызывая на нем пацение напряжения, которое поступает на вход усилителя 3, выводя его в режим ограничения, и через разцелительный конденсатор 6 на вход пороговой схемы 1, запуская ее. От пороговой схе 20 мы 1 срабатывает схема 2 сигнализации что служит сигналом исправности устройсгва и поцключения контролируемого провоца 10, а также сигналом отсутствия обрыва послецнего. 25

B устройстве постоянная времени, обусловленная разделительным конденсатором 6 и вхоцным сопротивлением пороговой схемы 1, значительно меньше постоянной времени входной цепи, образуемой и резистором 4 и распрецеленной емкостью линии. Однако пороговая схема 1 поддерживается в запушенном состоянии выходным напряжением усилителя 3. По мере заряца распределенной емкости линии напряжение на входе усилителя 3 умень, шается и он выходит из режима ограничения.

Дальнейшее уменьшение зарядного тока вызывает уменьшение выхоцного на- yg пряжения усилителя, и пороговая схема

1 возвращается в исхоцное состояние, отключая схему 2 сигнализации, что служит сигналом превышения сопротивления изоляции провоца 10 установленно- gg

ro предела. Этот предел зацается регулировкой порога огпускания пороговой схемы 1 при поцключении посредством переключателя 13 калибровочной цепи из резистора ll и конценсатора 12. Соответствие установленного предела норме на величину сопротивления изоляции ус танавливается посредством переключателя

1 4, изменяющего величину сопротивления резистора 4 в заданном отношении.

И

Устройство можег быть также исполь зовано прй ойрецелении истинной величи ны сопрогивления изоляции линии. Для этого переключатель 14 устанавливают

0940 . 8 в положение, при когором сигнал прек» рашается, если ранее он был непрерывным, или наоборот, сигнал становится постоянным, если он прекращался. Истинное значение сопротивления изоляции линии нахоцится межцу двумя отмеченными значениями положений переключателя

14, каждому положению которого соответствует опрецеленное значение сопротивления изоляции, Для зашиты от влияния помех линии порог срабагывания пороговой схемы выбирают значительно больше среднестатистического уровня помех. Максимальное значение этого порога может быгь равным напряжению источника 5 измери- . тельного напряжения.

Шуп соцержит контактный элемент 15, электрически связанный со штырем 16 и подпружиниваюший его, нормально замкнутый контакгный элемент 17, подсоединенный посрецсгвом провоца 18 к наконечнику 19, и нормально разомкнутый контактный элемент 20 ° посредством провода 21 подсоединенный к наконечнику 22. Контактные элементы 15, 17 и и 20 помещены соотвегственно в изоляторы 23, 24 и 25, отделены один от другого металлическими пластинами 26 и

27 и с помощью винтов 28 и 29 и гаек

30 и 31 установлены на металлическом каркасе 32. На этом же каркасе посредством изолятора 33 в канале 34 последнего посредством оси 35 установлен штырь 16. Под контактные элементы установлена металлическая пластина 36, которая электрически соединена с винтами 28 и 29, мегаллическими пластинами

26 и 27 и металлическим каркасом 32 и вместе с ними выполняет функцию токопровоцяшей подложки, К металлическим, пластинам 26, 27 и 36 поцсоецинена металлическая оплетка 37, заканчиваю цаяся проводом 38 и наконечником 39.

Провод 21 помещен внутрь мегалличес»кой оплегки 37, поверх которой нацета гибкая изоляционная трубка 40. Металлический каркас 32 помещен внутрь изоляционного корпуса 41, B металлическом каркасе 32 и изоляционном корпусе 41 предусмотрено окно 42 цля вывода через него проводов 18 и 21 и металлической оплетки 37 с изоляционной трубкой 40.

На конец штыря 16 надета съемная пружинящая насадка 43, Шуп работает следующим образом.

При возцейсгвии на щуп внешней силы,, приложенной к нижней стороне внешЦега конца штыря 16, послецний начинаег

C) 1000 поворачиваться, оггибая контактный элемент 15 в сторону контактного элемента 20. При дальнейшем повороте штыря до упора, ограниченном размерами кана ла 34, контактные элементы 15 и 17 размыкаются и штырь, через контактный элемент 15 подсоединяется к контактному элементу 20. При ослаблении внешней силы штырь 16 под действиеч пружинящей силы контактного элемента 15 возвращается в исходное положение и через контактный элемент 15 поцсоединяется к контактному элементу 17.

В исходном положении рычаги 44 и

45 поц цействием пружины 17 разжаты.

При контроле сопротивления изоляции IS кабельной линии, заведенной на оконечА е устройства, шуп подключают к устройству согласно схемы, привеценной на фиг. 1.

При этом провоц 18 посрецством наконечника 19 подсоециняют к вхоцу 7, а про- 20 вод 21 посредством наконечника 22— к входу 9. Металлическую оплетку 37 посредством наконечника 39 поцсоециня- . ют к соответствующему вхоцу устройст ва в точке ссюдинения источника 5 изме- 25 рительного напряжения и резистора 4.

В этом случае все токи утечек, навоцимые источником 5 измерительного напряжения в изоляторах щупа, отвоцятся в указанную точку, минуя вход схемы.

В момент касания щупом контролируемого обьекта его распределенная емкость разряжаегся по цепи: штырь 16 — контакт ные элементы 15 и 17 — провод 1835 наконечник 19 - вход 7 - земля. При дальнейшем нажатии на шуп штырь 16 подключается к контактному элементу

20 и через провоц 21 наконечник 22 подсоединяется к входу 9. При перемещении щупа к слецующему контролируемому провоцу усилие нажатия на щуп уменьшается, штырь возвращается в исходное положение, проконтролированный провод разряжается и шуп переводится к следую-4 шему контролируемому проводу. Таким образом, поочерецно касаясь контролис aMblx npoBoQoB, для каждого иэ них обеспечивается цикл разряд-контроль-разряд, 50

При контроле линии, завеценной на громполосы, используют насацку 43, которая позволяет при скольжении щупа сверху вниз фиксировать его кажцый раэ в нужном положении, что ощущается по усилию нажатия на шуп и по щелчку, иэцаваемому насадкой 43 в момент перескакивания ее с одной клеммы громполосы на, дру ую

940 10

При фиксации положения щупа на цлительное время используют кнопку (не по» казана}, поцпружиненную токопровоцяшей пластиной, электрически соединенной с подложкой.

Зажим соцержиг рычаги 44 и 45, связанные осью 46 и подпружиненные

HB разжатие спиральной пружиной 47.

Поверх рычагов 44 и 45 надеты изоляторы 48„На конце рычага 45 при помо ши винта 49 закреплена корытообразная скоба 50, внутри которой установлена резиновая подушка 51, выполняющая функцию упругой опорной поверхности. На конце рычага 44 установлена ограничительная скоба 52, стягивающая при помощи винта 53 изоляторы 54 и 55, между которыми размещено лезвие 56, электрически соединенное с контактным элементом 57. На конце контактного элемента 57 смонтирована изоляционная бобыщка 58, нац которой в рычаге 44 и изоляторе 48 выполнено окно 59. Над окном 59 на рычаге 45 установлен винт 60. На конце. рычага 44 размещен поворотный фиксатор 61 и выполнено окно 62 цля вывода проводов 63 — 65, заканчивающихся соответственно наконечниками 66 — 68. Провод 64 помещен внутрь металлической оплетки 69, поверх которой надета гибкая изоляционная труб ка 70. Назначение и конструкция элеменI тов контактной группы, установленных в зажиме, ицентичны элементам контакт» ной группы щупа. Контактные элементы

57, 71 и 72 соответствуют контактным элементам 15, 17 и 20 щупа. Провода

63 — 65 зажима, заканчивающиеся на юнечниками 66 - 68, имеют та же электрические связи, что и провоца 18, 21 и 38 щупа, заканчивающие наконечниками

19, 22 и 39. Металлическая оплетка

69 зажима имеет те же электрические связи, что и металлическая оплетка 37 щупа. Токопроводяшей подложке зажима соответствуют рычаги 44 и 45, выполненные из металла, а также мегалличео» кие пластины, отцеляюшие изоляторы элементов 57, 71 .и 72 контактной груп пы оцин от цругого.

При работе с зажимом его подключа» ют с помощью наконечников 66 68 б соответственно к вхоцам 7 и 9 и общей точке соединения источника 5 измерительного напряжения и резистора 4.

Зажим работает следующим образом.

11 1000

Лезвие 56 через замкнутые контактные элементы 57 и 71, провоц 63, наконечник 66 соецинено с землей. Разжатый зажим подводят к контролируемому, проводу 10. При этом продвижение про- 5 воца в зажим ограничивается скобой 52.

Зажим сжимают, отвоця захваченный провоц в сторону от пучка жил кабеля. При сжатии зажима изоляция контролируемого провода 10 прорезается лезвием 56 и тем самым обеспечивается электрический контакт межцу сердечником контролируемого провода 10 и лезвием 56, т.е. контролируемый провоц 10 поцключается к земле. При дальнейшем сжатии зажима контролируемый провоц, 10 вцавливается в резиновую попушку 51, а винт 60, нажимая через окно 59 на изоляционную бобышку 58, производит переключение элементов контактной группы, и контроли20 руемый провод 10 оказывается под потенциалом источника 5 измерительного напряжения через контактные элементы

57 и 72, провоц 64 и наконечник 67.

При разжатии зажима контролируемый провоц 10 сначала вновь подключается к земле, а затем выхоцит из электрического контакта с лезвием 56. Таким образом обеспечивается цикл разряд-конт роль-разряд.

При необхоцимости длительно@о подключения контролируемого провода 10 к устройству или в нерабочем режиме после сжатия зажима на рычаг 45 надвигают поворотный фиксатор 61. 35

Шуп и зажим могут найти применение при измерении сопротивления изоляции кабельных линий связи в режиме "Зарядизмерени, а также для коммутации цепей питания контрольно-измерительных приборов в момент их подключения к контролируемому объекту. В последнем случае в шуп и зажим устанавливают пе ре ключа тель.

Пр"цлагаемое устройство позволяет в несколько раз увеличить производительность труда при контроле сопротивления изоляции кабельных линий связи.

Формула изобре гения

56

1. Устройство цля.контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи (комплект ДОКСИ), соцержашее источник измерительного напряжения с последовательно включенным резистором и пороговую схему, выход которой соединен с вхопом схемы сигнализации, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труца при одно

12 временном расширении функциональных возможностей путем использования импульса зарядного тока распрецеленной емкости объекта, в него введены элемент присоединения и усилитель, выход которого соецинен с вхоцом пороговой схемы, и разделительный конценсатор, при этом вход усилителя через разделительный конденсатор Входом пороговой схемь а резистор включен параллельно вхоцу усилителя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш e e с я тем, что элемент присоецинения содержит размещенные в изоляционном корпусе штырь и элементы контактной группы или переключатель, причем в изоляционном корпусе размещена токопровоцяшая подложка, на которой расположены и изолированы от нее элементы контактной группы или переключатель и штырь, при этом послецний поцпружинеч и установлен шарнирно или консольно с возможностью управления упомянутыми элементами или переключателем.

3, Устройство по и. 1, от л ичаю ш е е с я тем, что элемент присоецинения, содержит. связанные с осью цва подпружиненных рычага, на оцном из которых расположен токопроводящий элемент, а на другом имеется опорная поверхность, причем рычаги подпружинены на разжатие, опорная поверхность выполнена упругои и на оцном из рычагов размещены управляемые цругим рычагом элементы контактной группы или переключатель, при этом токопровоцящий элемент, выпол-. ненный в виде лезвия, и элементы контактной группы или переключатель расположены на токопровоцящей подложке и изолированы or нее.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник строителя кабельных сооружений связи.М.,".Связь", 1968,с.549.

2.Шварцман B.Î, Электрические измерения междугородних городских и сельских пиний связи М., Связь", 1 972, с. 14-1 6.

3. Краткий справочник конструктора радиоэлектронной аппаратуры. Поц рец.

Р. Г. Варламова. М., "Советское рацио, 1972, с. 554, рис. 16, 14 Ь.

4. Патент США № 2 11872, кл, 200-5 1.06. 1 947.

5. Быстроцейсгвуюший зажим, обеспечиваюший контакт без снятия изоляции с провоца. Информационный листок

¹ 75-1113, ВИМИ, 1975.

6. Патент США № 3626358, кл. 339-97, 1970, 1000040

10{ЮГ),р

1000040

1000940

1000940

Составитель E. Березов

Рецактор А. Лежнина Техрец А.Бабинец Корректор E. Рошко

Заказ 1378/48 Тираж 708 Поцлисное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и огкрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгороц, ул. Проектная, 4