Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ . ВИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, содержащее генератор импульсов, опорный резистор, конден- , сатор, первый вывод которого соединен с первым входным зажимом устройства .и входом развязывающего блока, блок формирования пауз, блок определения экстремума и последовательно соединенные вычислитель, аналоговый ключ и ин р катор, о т л и ч а ю щ.ее с я тем, что, сцелью расширенйяфункциональных возможностей за счет обеспечения измерения сопротивления, изоляции в сетях переменного тока и в сетях переменно-постоянного тока, а таклсе в сетях постоянного тока с высоким уровнем пульсаций, дополнительно введены блок сведения нулей, блок выделения целых периодов сетевого напряжения, блок.выделения экст- . ремума разновременных сигналов, блок автоматического выбора режима измерения , блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока , через нуль, источник напряжения nocto янного тока, четыре переключателя, логический элемент ИЛИ, запоминающее устройство, два логических эле- , мента И, четыре расширителя сигналов:, например, одновибратора, индикатор ; уточненных значений, два повторителя напряжения с высоким входным сопро- ; тивлением, два элемента временной задержки , два аналоговых ключа и конденсатор , причем первый вход блока автоматического выбора режима измерения соединен с первой .входной клеммой устройства, второй входс второй входной клеммой устройства, а третий.вход - с выходом второго переключателя непосредственно и через второй расширитель сигналов с управляемым входом третьего аналогового ключа, первый же выход блока автс 1атиЧеского вь1бора режима измерения соединен с управляемыми входами первого , третьего и четвертого переключателей и с вторыми входами обоих индикаторов, первый вход первого пере ключателя через последовательно соединенные блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока .через нуль и второй аналоговыйключ I подсоединен к второму выходу блока . (Л автоматического выбора режима измерения , второй вход первого переключа-, ргеля соединен с выходом источника на пряжения постоянного тока непосред,- ственно, через последовательно, соединенные второй элемент временной задержки , второй конденсатор, четвертыЯ переключатель и третий рас111иритель сигналов - с первым входом второго оэ логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока высо деления целых периодов сетевого со напряжения, а выход Через логичёский элемент ИЛИ - с вторым входом ге00 нератора импульсов; вьисод первого | Переключателя соединен с вторым входом первого логического элемента И , третий вход которого соединен с вто . входом вычислителя, управляемым входом второго аналогового ключа и вторым входом блока фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль непосредственно и через первый повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением с первьм выходом генератора импульсов , выход первого логического элемента И соединен с первым входом блока .вьвделения экстремума разновре

„„SU„„1033987 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 50 6 01 Р 27/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3416576/18-21 (22) 31.03.82 (46) 07.08.83. Вюл . Р 29 (72) Л.Н.Карпиловский (53) 621.317.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 426201, кл. G, 01 R 27/00, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 664122, кл. 6 01 Q 27/18, 1980 (прототип) (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ.НИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, содержащее генератор импульсов, опорный резистор, конден» сатор, первый вывод которого соединен с первым входным зажимом .устройства и входом развязывающего блока, блок формирования пауз, блок определения экстремума и последовательно соединенные вычислитель, аналоговый ключ и индикатор, о т л и ч а ю щ.ее с я тем, что, с. целью расширенияфункциональных возможностей за счет обеспечения измерения сопротивления. изоляции в сетях переменного тока и в сетях переменно-постоянного тока, а также в сетях постоянного тока с высоким уровнем пульсаций, дополнительно введены блок сведения нулей, блок выделения целых периодов сетевого напряжения, блок. выделения экстремума разновременных сигналов, блок автоматического выбора режима изме"

-рения, блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль, источник напряжения постоянного тока, четыре переключателя, Логический элемент ИЛИ, запоминающее устройство, два логических эле- . мента И, четыре расширителя сигналов:, например, одновибратора, индикатор уточненных значений, два повторителя напряжения с высоким входным сопро-: тивлением, два элемента временной задержки, два аналоговых ключа и конденсатор, причем первый вход блока автоматического выбора режима измерейия.соединен с первой .входной клеммой устройства, второй вход — с второй входной клеммой устройства, а третий вход — с выходом второго переключателя непосредственно и через второй расширитель сигналов с управляемым входом третьего аналогового ключа, первый же выход блока.автоматического выбора режима измерения соединен с .управляемыми входами первого, . третьего и четвертого переключателей и с вторыми входами обоих индикаторов, первый вход первого переключателя через последовательно соединенные блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль и второй аналоговый ключ Е подсоединен к второму выходу блока автоматического выбора режима измерения, второй вход первого переключа-. теля соединен с выходом .источника на С пряжения постоянного тока непосред; ственно, через последовательно сое- Я диненные второй элемент временной задержки, второй .конденсатор, четверт >, переключатель и третий расширитель сигналов — с.первым входом второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока выделения целых периодов сетевого напряжения, а выход через логический элемент ИЛИ -. с вторым входом генератора импульсов, выход первого - Ф переключателя соединен с вторым вхо- с,) дом первого логического элемента И третий вход которого соединен-с вто.рым входом вычислителя, управляемым входом второго аналогового ключа и а вторым входом блока фиксации перехо- ю дов сетевого напряжения переменного .. тока через нуль непосредственно и через первый повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением— с первым выходом генератора импульсов, выход первого логического элемента И соединен с первым входом блока выделения экстремума разновреОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1033987 менных сигналов, входом блока форми.рования пауз, с первым входом второго переключателя непосредственно, через первый расширитель сигналов с управляемым входом первого ана логового ключа, а через первый элемент. временной задержки — с первым входом генератора импульсов, выход блока определения экстремума соединен с первым входом первого логического элемента И, а выход развязывающего блока через второй повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением соединен с входом блока определения экстремума и с вторым входом блока выделения экстремума разновременных сигналов, выход которого соединен с вторым входом второго переключателя непосредственно и через запоминающее устройство с первым входом блока сведения нулей, второй вход которого соединен с выходом блока выделения целых периодов сетевого напряжения, третий вход через четвертый расширитель сигналов соединен с выходом . блока формирования пауз и первым входом третьего переключателя, четвертый вход — с вторым входом запоминающего устройства и третьим выходом блока, автоматического выбора режима измерения, выход блока сведения нулей соединен с вторым входом третьего переключателя, выход которого соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с вторым выходом четвертого. переключателя, выход вычислителя через третий аналоговый ключ соединен с первым входом индикатора уточненных значений.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем,, что блок сведения нулей содержит элемент управляемой

",переменной )временной задержки,. блок управления временной задержкой и дна логических элемента И, причем первый вход .всего блока является первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго логического элемента И и информационным входом элемента управляемой временной задержки, выход которой является выходом всего блока сведения нулей, а управляемый вход соединен с выходом блока управления временной задержкой, первый вход которого соединен а выходом первого логического элемента И, а второй вход блока управления временной задержкой является четвертым входом блока све" дения нулей, первый вход второго логического элемента И является вторым входом блока сведения нулей,.второй же вход второго логического элемента И является третьим входом блока сведения нулей.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок выделения экстремума разновременных сигналов содержит элемент сравнения (вычитания ), дна аналоговых запоминающих элемента, два аналогоных ключа, два однонибратора, пороговый элемент и логический элемент И,причем первый вход всего блока через первый одновибратор соединен с управляемым входом первого аналогового ключа и первым входом логическот о элемента И, второй вход которого через пороговый элемент соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого через последовательно соединенные первый. аналоговый запоминающий элемент и первый аналоговый ключ соединен с вторым входом . всего блока, а второй вход элемента сравнения через последовательно соединенные второй аналоговый запоминающий элемент и второй аналоговый ключ подсоединен к первому вхо," ду элемента сравнения, выход логического элемента И соединен с выходом всего блока и с входами стирания аналоговых запоминающих элементов, нторой же выход первОго одновибратора через второй одновибратор соединен с управляемым входом второго аналогового ключа.

4. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль содержит синхронизатор, генератор синусоидального напряжения, нуль-орган, аналоговый ключ и блок управления, причем первый вход всего блока является первым входом синхронизатора, второй вход которого соединен с выходом reнератора синусоидального напряжения и входом нуль-органа, а выход синхронизатора через последовательно соединенные.аналоговый ключ и блок управления соединен с управляемым синхронизирующим входом генератора синусоидального напряжения, выход же нуль-органа является выходом всего блока.

5. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем что.блок определения экстремума содержит элемент сравнения, элемент временной задержки и пороговый элемент, причем вход всего блока соединен с первым входом элемента сравнения непосредственно и через элемент временной задержки с вторым входом элемента сравнения, выход которого через порого вый элемент соединен с выходом всего блока.

6. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, генератор импульсов содержит источник напряжения постоянного тока, аналоговый ключ и статический триггер, причем первый выход генератора импульсов является

1033987 первым выходом источника напряжения постоянного тока, второй выход которого через аналоговый ключ соединен с вторым выходом генератора импульсов, управляемый вход аналогового ключа соединен с выходом статическо. го триггера, первый и второй входы которого являются первым и вторым входами генератора импульсов соответственно. 7 . Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с .я тем, что блок автоматического выбора режима измерения содержит датчик напряжения переменного тока, пороговый элемент, конденсатор, повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением, 1

Изобретение относится к измерению сопротивления изоляции электрических сетей.

Известно устройство для измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее генератор импульсов, усилитель, вход которого соединен с контролируемой сетью, ключи, дроссель с прямоугольной петлей гистерезиса, подключенный к выходу генератора импульсов, трансформатор с . прямоугольной петлей гистерезиса, противофазные выводы вторичной обмотки которого соединены с управляющими входами ключей, а первичная .обмотка трансформатора подключена параллельно резистору, соединенному последовательно с указанным дросселем(1).

Недостатком данного устройства является то, что оно предназначено, я для измерения только в сетях посто.янного тока и имеет значительную погрешность измерения, особенно для случая сетей, имеющих большие и неизвестные в каждый данный момент вре; 25 мени емкости полюсов сети относительно корпуса (земли }.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением и обесточенных, имеющих емкости относительно корпуса (Земли }, содержащие генератор импульсов, опорный резис-: тор, конденсатор, аналоговый ключ, индикатор, развязывающий блок, блок определения экстремума (выполняющий функции блока фиксации момента пере-. хода через нуль емкостного тока измерительного сигнала }, вычислительный блок и блок формирования пауз, 40 выход которого через последовательно соединенные генератор импульсов, таймер и логический элемент ИЛИ, причем первый вход всего блока через последовательно соединенные конденсатор, повторитель напряжения с большим входным сопротивлением, датчик напряжения переменного тока и пороговый элемент соединен с первым выходом всего блока, второй вход всего блока является первым входом логического элемента ИЛИ,-второй вход которого соединен с выходом тайме ра, вход которого является третьим входом всего блока, выход логическо-. го элемента ИЛИ является третьим выходом всего блока, а второй выход всего блока соединен с выходом датчика напряжения переменного тока.

2 опорный резистор и конденсатор подключен к входному зажиму и к входу развязывающего блока, выход пОследнего связан с входом блока определения экстремума и с первым входом вычислителя, второй и третий входы которого подключены к соответствующим выводам опорного резистора, а четвертый вход вычислителя соединен с вторым входом генератора импульсов, причем первый и второй входы вычислителя через аналоговый ключ соединены с индикатором, а выход блока определения экстремума через блок формирования пауз подключен ко второму входу генератора импульcoa(2).

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности измерения сопротивления изоляции электрических .сетей переменного тока и в сетях постоянного тока, имеющих высокий уровень пульсаций.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет. обеспечения измерения сопротивления изоляции в сетях переменного тока и в сетях переменно-постоянного тока, а также в сетях постоянного тока с высоким уровнем пульсаций.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции электричес-ких сетей, содержащее генератор импульсов, опорный резистор, конденса.тор, первый вывод которого соединен с первым входным зажимом устройства и входом развязывающего блока, блок формирования пауз, блок определения экстремума и последовательно соединенные вычислитель, аналоговый ключ и индикатор, дополнительно введены блок сведения нулей, блок выделения целых перио1033987 дов сетевого напряжения, блок выделения экстремума разновременных сигналов, блок автоматического выбора режима измерения, блок фиксации . переходов сетевого напряженная переменного тока через нуль, источник напряжения постоянного. тока, четы-. ре переключателя, логический элемент ИЛИ, запоминающее устройство, . два логических элемента И, четыре расширителя сигналов, например, одновибратора, индикатор уточненных значений, два повторителя-напряжения с высоким входным сопротивлением, два элемента временной задержки, два аналоговых ключа и конденсатор, причем первый вход блока автоматического выбора режима измерения соединен,с первой входной клеммой устройства, второй вход — с вто-. рой входной клеммой устройства, а третий вход — с выходом второго переключателя непосредственно и через второй расширитель сигналов с управляемым входом третьего аналогового ключа, первый же выход блока автоматического вЫбора режима измерения соединен с управляемыми входами первого, второго, третьего и четвертого переключателей и с вторыми входами обоих индикаторов, первый вход первого переключателя через последовательно соединенные блок фиксации переходов сетевого напряжения .переменного тока через нуль и второй аналоговый ключ подсоединен ко второму выходу блока автоматического выбора режима измерения, второй вход первого переключателя соединен с выходом источника напряжения посто.янного тока непосредственно, через последовательно соединенные второй элемент временной задержки, второй конденсатор, четвертый переключатель и третий расширитель сигналов — с первым входом второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока выцеления целых периодов сетевого напряжения, а выход через логический элемент

ИЛИ вЂ” с вторым вхопом генератора гимпульсов, выход первого переключа:теля соединен с вторым входом перво" го логического элемента И, третий

-вход которого соединен с вторым входом вычислителя, управляемым входом второго аналогового ключа и вторым входом блока фиксации переходов сетевого напряжения переменного то.ка через нуль непосредственно и че.рез первый повторитель напряжения с .высоким входным сопротивлением— с первым выходом генератора импульсов, выход первого логического элемента И соединен с первым входом бло ка выделения экстремума разновременных сигналов, входом блока формирования пауз, а первым входом второго переключателя непосредственно, через первый расширитель сигналов - с управляемым входом первого аналогового ключа, а через первый элемент временной задержки — с первым входом ге.нератора импульсов, выход блока опре5 деления экстремума соединен с первым входом. первого логического элемента И, а выход развязывающего блока через второй повторитель напряжения с высоким входным сопротивлением соединен с входом блока Определения экстремума и с вторым входом блока выделения, экстремума разновременных сигналов, выход которого соединей с вторым вхоцом второ 5 ãî переключателя непосредственно и через запоминающее устройство †с первым входом блока сведения нулейг второй вход которого соединен .с выходом блока выделения целых периодов сетевого напряжения, третий вход через четвертый расширитель сигналов соединен с выходом блока формирования пауз и первым входом третьего переключателя, четвертый вход — c вторым входом запоминающего . устройства и третьим выходом блока автоматического выбора режима измерения, выход блока сведениянулей соединен с вторым входом третьего переключателя, выход которого

30 соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с вторым выходом четвер того переключателя, выход же вычислителя через третий аналоговый ключ

35 соединен с первым входом индикатоРа .уточненных зйачений.

Блок сведения нулей содержит элемент управляемой (переменной) вре менной задержки, блок управления

40 временной зацержкой и два логических элемента И, причем первый вход всего блока является первым входом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго логического элемен45 та И и информационным входом элемента управляемой временной задержки, выход которой является выходом блока сведения нулей, а управляемый вход соединен с выходом блока управления.

50 временной задержкой, первый вход которого соединен с выходом первого логического элемента И, а второй вход блока управления врейенной задержкой является четвертым входом

55 блока сведения нулей, первый вход второго логического элемента И является вторым входом блока сведения нулей, второй же вход второго логического элемента И является третьим

60 входом блока сведения нулей.

Блок выделения экстремума разновременных сигналов содержит элемент сравнения (вычитания ), два аналоговых запоминающих элемента, два аналого65 вых ключа, два одновибратора, поро1033987

50 говый элемент и логический элемент И, причем первый вход всего блока через первый одновибратор соединен с управляемым входом. первого аналогового ключа и первым входом логичес.кого элемента И, второй вход которо го через пороговый элемент соединен с выходом элемента сравнения, первый вход которого через последовательно соединенные первый аналоговый запо.минающий элемент и первый аналоговый ключ соединен с вторым входом всего блока, а второй вход элемента сравнения через последовательно .соединенные второй аналоговый,запоминающий элемент и второй аналоговый 15 ключ подсоединен к первому входу элемента сравнения, выход логического элемента И соединен с. выходом всего блока и с входами стирания аналоговых запоминающих элементов, второй же выход первого одновибратора через второй одновибратор соединен с управляемым входом второго аналогового ключа.

Блок фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль содержит синхронизатор, генератор синусоидального -напряжения, нуль-орган., аналоговый ключ и блок управления, причем первый вход всего блока является первым входом синх- ЗО ронизатора, второй вход которого соединен с выходом генератора синусоидального напряжения и входом нульоргана, а выход синхронизатора через последовательно соединенные аналого- 35 вый ключ и блок управления соединен . с управляемым (синхронизирующим ) входом генератора синусоидального напряжения, выход же -нуль-органа является выходом всего блока. 40

Блок определения экстремума содержит элемент сравнения (вычитания), элемент временной задержки и пороговый элемент, причем вход. всего блока соединен с первым входом элемента 4 .сравнения непосредственно и через элемент временной задержки с вторым входом элемента сравнения, выход которого через пороговый элемент соеди..ген с выходом всего блока. . Генератор импульсов содержит источник напряжения постоянного тока, аналоговый ключ- и статический триггер, причем первый выход генератора импульсов является первым вйходом источника напряжения постоянного тока,. второй выход которого через ана. логовый ключ соединен с вторым выхо- дом генератора импульсов, управляв- мый вход аналогового ключа соединен с выходом статического триггера, пер- 60 вый и второй входы которого являются первым и вторым. входами генератора импульсов соответственно.

Блок автоматического выбора режи ма измерения содержит датчик напряжения переменного тока, пороговый элемент, конденсатор, повторитель на-. пряжения с высоким входным сопротивлением, таймер и логический элемент

ИЛИ, причем первый вход всего блока через последовательно. соединенные кон денсатор, повторитель- напряжения с большим входным сопротивлением, датчик напряжения переменного тока и пороговый элемент соединен с первым выходом всего блока, второй вход всего блока является первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход . которого соединен с выходом таймера, вход которого является третьим вхо- . дом всего. блока, выход логического элемента ИЛИ является третьим выходом всего блока, а второй выход всего блока соединен с выходом датчика напряжения переменного тока.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, опорный резистор 2, конденсаторы 3 и 4, развязывающий блок 5 блок б определения экстремума, вычислитель 7, источник 8 напряжения постоянного тока, повторители 9 и 10 напряжения с высоким входным сопротивлением, аналоговые ключи 11, 12 и 13,.индикатор 14, индикатор 15 уточненных значений, логические элементы И 1б и 17, запоминающее устройство 18, логический элемент ИЛИ

19, блок 20 формирования пауз, блок

21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль, блок 22 сведения нулей, блок 23 выделения целых периодов сетевого напряжения, переключатели 24-27, блок 28 автоматического выбора режима изме- рения, блок 29 выделения экстремума разновременных сигналов,. расширители 30-33 сигналов, например одновибраторы, элементы 34 и 35 временной задержки, входные клеммы 36-38.

Первый вход генератора 1 импуль- сов через опорный резистор 2 соединен с земляной клеммой 37, а через повторитель 9 напряжения с вторым

;входом вычислителя 7. Второй выход генератора 1 импульсов. соединен через конденсатор 3 с первой входной клеммой 36, первым- входом блока 28 автоматического выбора режима изме,рения и входом развязывающего блоl

:15 уточненных значений. Выход бло.ка б определения экстремума соединен с первйм входом логического элемен1033987

8 та И 16, Первый выход блока 28 авто ° матического выбора режима измерения соединен с управляемыми входами переключателей 24-27, а также с вторыми входами индикатора 14 и индикатора 15 уточненных значений. Первый ин- 5 формационный вход переключателя 24 соединен с выходом блока 21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль, первый вход которого через аналоговый ключ 1О

12 соединен с вторым выходом блока 28 автоматического выбора режима измерения. Управляющий вход аналогового ключа 12 соединен с выходом повторителя 9 напряжения. Выход блока 21 )5 фиксации переходов сетевого напряже- ° ния переменного тока через нуль соединен через блок 23 выделения целых периодов сетевого напряжения с вторым входом блока 22 сведения нулей. О

Выход переключателя 24 соединен с вторым входом логического элемента

И 16, третий вход которого соединен с выходом повторителя 9 напряжения.

Выход логического элемента И 16 сое-. . динен с первым входом блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов, с входом блока 20 формирования пауз, первым .информационным входом переключателя 25, через элемент 34 временной задержки с первым входом генератора 1 импульсов, а .через расширитель 3 0 сигналовс управляемым входом аналогового ключа 11. Второй инфбрмационный вход переключателя 24 соединен с выходом 35 источника 8 напряжения постоянного тока непосредственно, а через последовательно соединенные элемент 35 временной задержки и конденсатор 4 с информационным входом переключателя 27. Первый выход переключателя 27 через расширитель 32 сигналов соединен с первым входом логичес-. кого элемента И 17, второй вход которого соединен с выходом блока 23 вы-, деления целых периодов сетевого на«

45 пряжения, а выход логического элемента И 17 соединен с первым:входом логического элемента ИЛИ l9, третий вход которого соединен с вторым выходом переключателя 27, а выход логи-. ческого элемента ИЛИ 19 соединен с

I вторым входом генератора 1 импульсов.

Второй вход логического элемента

ИЛИ 19 соединен с выходом переключа:теля 26, первый информационный вход 55 которого соединен,с выходом блока 20 формирования пауз и входом расширителя 33 сигналов, выход которого соединен с третьим входом блока 22 све.дения нулей. Второй информационный ; 6О вход переключателя 26 соединен с выхо дом блока 22 сведения нулей, четвер. тый вход которого соединен с третьим выходом блока 28 автоматического вы;бора режима измерения и с вторым вхо дом запоминающего устройства 18, выход которого соединен с первым входом блока 22 сведения нулей, а вход с выходом блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов и вторым информационным входом переключателя.25. Выход переключателя 25 соединен с третьим входом блока 25 автоматического выбора режима измерения и через расширитель 31 сигналов с управляемым входом аналогового ключа 13

Второй вход блока 28 автоматического выбора режима измерения соединен с входной клеммой 38, а второй вход блока 21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль соединен с выходом повторителя 9 напряжения.

Блок 22 сведения нулей, содержит элемент 39 управляемой (переменной f временной задержки, блок 40 управления временной задержкой, логические элементы И 41 и 42. Первый вход блока 22 является первым входом логического элемента И 41, второй вход которого соединен с выходом логического элемента И 42 и информационным входом элемента 39 управляемой временной задержки, выход которой. является выходом всего блока 22. Управляемый вход элемента 39 управляемой временной задержки соединен с выходом блока 40 управления временной задержкой.

Первый и второй входы логического элемента И 42 являются соответственно вторым и .третьим входами блока 22 сведения нулей. Четвертый вход блока 22 сведения нулей является вторым входом блока 40 управления, первый вход которого соединен с выходом логического элемента И 41.

Блок 29 выделения экстремума разновременных сигналов содержит элемент 43 сравнения, аналоговые запоминающие элементы 44 и 45, аналоговые ключи.46 и 47, пороговый элемент

48, одновибраторы 49 и 50 и логический элемент И 51. Первый вход аналогового запоминающего элемента 44 через аналоговый ключ 47 соединен с вторым входом всего блока. Выход аналогового запоминающего элемента 44 соединен с первым входом элемента 43 сравнения. непосредственно и через аналоговый ключ 46 с первым входом аналогового запоминающего

:элемента 45, выход которого соединен с вторым входом элемента 43 сравнения, выход которого через пороговый элемент 48 соединен с вторым входом логического элемента

И 51, первый вход которого подсоединен к первому выходу одновибратора 49. Выход логического элемента И 51 соединен с выходом всего блока и с входами стирания аналоговых запоминающих элементов 44 и 45.

Второй выход одновибратора 49 через

1033987 одновибратор 50 соединен с управляемым входом аналогового ключа 46.

Блок 21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль содержит синхронизатор . 52, генератор 53 синусоидального напряжения, нуль-орган 54, аналоговый ключ 55 и блок 56 управления.

Первый вход всего блока 21 является первым входом синхронизатора 52, второй вход которого соединен с вы- . ходом генератора. 53 синусоидального напряжения и входом нуль-органа 54, выход которого является выходом всего блока 21. Выход синхронизатора 52 через последовательно сое- t5 диненные аналоговый ключ 55 и блок

56 управления. соединен с управляемым (сийхронизирующим ) входом генератора 53 синусоидального напряжения. Управляемый вход аналогового 2(} ключа 55 является вторым входом блока 21.

Блок 6 определения экстремума состоит из элемента 57 сравнения (вычитания ), элемента 58 временной задержки.и порогового элемента 59.

Вход блока 6 соединен с первым вхо-. дом элемента 57 сравнения непосред " ственно и с вторым его входом через элемент 58 временной задержки.

Выход элемента 57 сравнения через по. роговый элемент 59 соединен с выходом блока 6 определения экстремума. Элемент 57 сравнения и элемент

58 временной задержки и некоторых реализациях.могут быть заменены элементом дифференцирования.

Генератор 1 импульсов содержит источник 60 напряжения постоянного тока, аналоговый ключ 61 и статический триггер 62. Первый выход 40 генератора 1 импульсов является пер-вым выходом источника 60 напряжения постоянного тока, второй выход . которого через аналоговый ключ 61 соединен с вторым выходом генера- 45 тора 1 импульсов. Управляемый вход аналогового ключа 61 соединен с выходом статического триггера 62, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами генератора 1 импульсов.

Блок 28 автоматического выбора режима измерения содержит датчик 63 напряжения переменного тока, пороговый элемент 64, конденсатор 65, повторитель 66 напряжения с высоким входным сопротивлением, таймер 67 и логический элемент ИЛЙ 68, причем первый вход блока 28 автоматического выбора, режима измерения через последовательно соединенные конденсатор 65, повто-6О ритель 66 напряжения с высоким входным сопротивлением, датчик 63 напряжения переменного тока и пороговый эле-. мент 64 соединен с первым выходом всего блока 28 автоматического выбора Я режима измерения. Второй входо блока 28 автоматического выбора режима измерения является первым входом логического элемента ИЛИ 68,второй вход которого через таймер 67 соединен с третьим входом всего блока 28 автоматического выбора режима измерения.

Выход логического элемейта ИЛИ 68 является третьим выходом всего блока 28 автоматического выбора режима измерения, а выход датчика 63 напряжения переменного тока соединен также с вторым выходом всего блока 28 автоматического выбора режима измерения.

Устройство работает следующим образом.

При подключении входной клеммы 36 к контролируемой сети, клеммы 37 к земле и подаче питания нй устройство на вход блока 28 автоматического выбора режима измерения поступает сетевое напряжение, а на вход элемента 35 временной задержки напряжения с выхода источника 8 напряжения постоянного тока. Постоянная времени элемента 35 временной задержки выбрана несколько большей, чем сумма времен, отведенных на выбор режима в блоке 28 и возможное переключение переключателей 24-27-. Если в-сетевом напряжении.присутствует.и напряжение переменного тока (или пуль саций ), то на нервом выходе блока 28 появляется сигнал, который вызывает перевод переключателей 24-27 в положение 11.

При этом к выводу переключателя

24 подключается первый вход переключателя 24, на который со второго выхода блока 28 через размыкающий .нормально замкнутый )аналоговый ключ .

2. и блок 21 фиксации переходов сетевого напряжения переменного тока через нуль поступают сигналы B моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Эти сигналы с выхода переключателя 24 поступают на второй вход логического элемента И 16.

В случае же отсутствия в сети напряжения переменного тока переключатели 24-.27 остаются в исходном положении - положении Х. В этом случае к выходу переключателя 24 подключен 4 второй его йход,- соединенный с выходом источника 8 напряжения постоян-: ного тока, которое в этом случае постоянно присутствует на втором входе логического элемента И 16.

Для режима измерения 1,т.е. при измерениях в сетях, не имеющих переменного напряжения, по истечении времени задержки, определяемого элементом 35 временной задержки, через конденсатор 4,, переключатель 27 и логический элемент ИЛИ 19 на второй вход генератора 1 импульсов поступает сигнал, который вызывает появление на выходах генератора 1 им1033987 пульсов единичного скачка измерительного напряжения, образующего передний фронт и вершину импульса. Происходит это следующим образом.

Сигнал, поступивший на второй вход генератора 1 импульсов, переводит находящийся в нем статический триггер 62 в положение II, при котором с выхода этого триггера на управляемый вход замыкающего аналогового ключа 61 поступает напряжение, вызывающее его замыкание. В результате источник 60 напряжения постоянного тока включает в измерительную цепь, формируя передний фронт и вершину измерительного напряжения.

Для режима измерения 1Т, т.е. при наличии в контролируемой сети напряжения переменного тока, после подачи питания на устройство сигнал с выхода источника 8 напряжения посто янного тока поступает на второй .вход генератора 1 импульсов уже по цепи элемент 35 временной задержки — конденсатор 4 - переключатель 27 расширитель 32 сигналов — логический элемент И 17 — логический элемент ИЛИ 19. При этом укаэанный сигнал проходит через логический элемент И 17 только в момент начала очередного периода сетевого напряжения переменного тока, которое (начало периода ) совмещено с переходом через нуль этого сетевого напряжения. Указанный момент определяется сигналом, поступающим на второй вход логического элемента И 17 с выхода блока 23 выделения целых периодов сетевого напряжения.

Таким образом осуществляется при режиме измерения 11 синхронизация подачи первого измерительного сигнала (его начала ) с переходом через нуль сетевого напряжения, причем тем переходом через нуль, который принимается за начало одного из периодов сетевого напряжения.

Указанный единичный скачок. измерительного напряжения через конденсатор 3 и опорный резистор 2 посту пает в контролируемую сеть, начиная заряжать емкости С этой сети. Одновременно через повторитель 9 напряжения он поступает на второй вход вычислителя 7, на управляемый вход размыкающего аналогового ключа 12, вызывая его размыкания, и на третий вход логического элемента И 16.

Падение напряжения от этого единичного скачка на импедансе изоляции контролируемой сети через развязывающий блок 5 и повторитель 10 напряжения поступает на вход блока 6 определения экстремума, который позволяет в данном случае фиксировать факт перехода падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции сети и за экстремум, т.е. фиксировать факт имевшего место перехода через нуль емкостного тока измерительно сигнала.

Этот факт определяется в момент следующего (за указанным переходом емкостного тока измерительного сигна5 ла через нуль ) первого перехода через нуль сетевого напряжения. .

Когда падение напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции контролируемой сети, поступаю1р щее на вход блока 6 определения экст-. ремума, достигнет экстремума, то это будет означать, что емкостной ток измерительного сигнала равен нулю, а полный ток измерительного сигнала

15 носит чисто активный характер и может характеризовать величину сопротивления изоляции контролируемой сети. Это справедливо для сетей посто.янного тока и для сетей, не находящихся под напряжением. Однако при измерениях в сетях переменного тока это условие является необходимым, но недостаточным. Для измерения в сетях переменного тока не- . обходимо, чтобы в момент Обращения

25 в нуль емкостного тока измерительного сигнала происходил переход через нуль и сетевого напряжения переменного тока, т.е. были соблюдены оба указанных условия.

3р Приоритет в устройстве отдается моменту фиксации, имевшего место обращения в нуль емкостного тока измерительного сигнала, что опознается в первый следующий за указанный

З5 моментом переход сетевого напряжения через нуль по полярности сигнала на выходе элемента 57 сравнения (вычитания ) в блоке 6 определения экстремума. Смена полярности происходит из-за того, что после момента обращения в нуль емкостного тока измерительного сигнала (момента достижения экстремума падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции сети ) величина паде45 ния напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции, поступающая на второй вход элемента 57 сравнения с запаздыванием (из"за про" хождения через элемент 58 временной ,50 задержки) по отношению к той же величине напряжения, поступающей на первый вход элемента 57. сравнения, станет больше по абсолютной величине, чем напряжение, поступающее в этот же

55 момент времени на первый вход элемента 57 сравнения. До укаэанного момента времени соотношение сравниваемыХ по абсолютной величине напряжений обратное. Пороговый элемент

59 выдает сигнал, когда полярность сигнала на выходе элемента 57 сравнения изменится на противоположную той, которая имела место до наступления экстремума измерительного сигнала на импедансе изоляции,.либо ког65да сигнал на выходе элемента 57 арав1ОЗЗ987 нения стал равен нулю (например, если до наступления экстремума полярность сигнала на выходе элемента 57 сравнения была положительная, что обеспечивало отсутствие сигнала на выходе порогового элемента 59, 5 то в момент достижения экстремума на выходе элемента 57 сравнения сигнал станет равен нулю, а после прохождения зоны экстремума полярность сигнала станет отрицательной. В двух последних случаях на выходе порого.вого элемента 59 будет присутствовать сигнал ).

Таким образом, при измерениях в сетях, где присутствует переменное йапряжение,. будет иметь место составляющая погрешности измерения, обусловленная несовпадением, в общем случае, во времени переходов через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряжения переменного тока. Для уменьшения этой составляющей погрешности измерения.в устройстве предусмотрено уменьшение временного сдвига между переходами через нуль емкостного тока измеритель-25 ного сигнала и сетевого напряжения переменного тока ("сведение нулей").

Это достигается благодаря введению блока 22 сведения нулей. Суть операции уменьшения временного сдвига 30 между укаэанными переходами через нуль заключается в том, что синхронизируется запуск первого единично- . го скачка измерительного напряжения . (начала .первого измерительного сигна- 35 ла ) с моментом перехода через нуль сетевого напряжения в начале кото-либо его периода. При несовпадении (в.общем случае ) моментов переходов через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряже40 ния,. начало следующего (в данном случае второго )измерительного сигнала сдвигается на выбранный априори временной интервал, например часть полупериода сетевого напряженйя, по 45 отношению к началу одного из периодов сетевого напряжения переменного тока.

Это вызовет приближение момента перехода через нуль емкостного тока измерительного сигнала к следующему за 50 ним непосредственно очередному переходу через нуль сетевого напряжения.

Бали различие значений напряжения измерительного сигнала на импедансе

--55 блока 5 в моменты перехода сетевого напряжения через нуль при подаче в контролируемую сеть двух соседних измерительных сигналов (например первого и второго)превышает заданное априори значение, то начало очередного (в данном случае третьего)измерительного сигнала сдвигается до-, 1 полнительно по отношению к началу. периода сетевого напряжения еще на один временной интервал. 65

Этот процесс происходит д тех пор, нока указанная разность значений измерительного напряжения на выходе развязывающего блока 5, и.естественно, на выходе-повторителя 10 напряжения, у двух соседних измерительных сигналов не будет отличаться меньше априорно. заданной величины, что определяется с помощью. блока 29 вьщеления экстремума разновре; менных сигналов. Это будет означать, что переходы через нуль емкостного тока измерительного сигнала и сете..вого напряжения переменного тока либо совпадут во времени либо их несовпадение станет пренебрежимо мало (менее того временного интервала, на который производился каждый сдвиг ) ..

В этом -случае изменение величины временной задержки .элемента 29 выде" ления задержки .прекращается (по сигналу с выхода блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов) . далее каждое очередное измерение происходит уже только прн использова" нии одного измерительного сигнала.

Это продолжается до тех пор, пока в устройство не поступает информация о имевшем место. изменении структуры контролируемой сети (через клемму а

38)и естественно, иэмененйи.ее импеданса изоляции, либо через какое-то априорно заданное время, задаваемое, например, с помощью таймера 67, дос-.

-таточное для возможных медленных изменениях величины импеданса изоляции, например, под влиянием влаги или температуры. Тогда временной сдвиг начала очередного измерительного сигнала по отношению к началу какого-либо периода сетевого напряжения вновь делают равным нулю, и начинают новыи цикл сведения переходов через нуль .емкостного тока измерительного сигнала и сетевого напряжения. Реально для сетевого напряжения с частотой 5О Гц очередные сдвиги начал измерительных сигналов по отношению к началу (нулю ) периода сетевого напряжения можно выбирать, например, .в 2 мс, и число импульсов подстройки не превысит пяти. Таким образом, общее время. измерения даже в первый а момент после изменения структуры се- ти будет значительно меньше, чем при обычных измерениях (неимпульсных ), а точность измерения s сетях переменного тока при им ульсном измерении значительно возрастет.

Теперь обратимся к реализации укаванного принципа. Сигнал на выходе логического элемента И 16 появится лишь тогда, когда íà его входах будут одновременно присутствовать сигнал о имевшем место переходе емкостного тока измерительного сигнала через нуль с выхода блока 6, сигнал о имеющем месте переходе сете1033987

16 вого напряжения через нуль с выхода переключателя 24 и сигнал о поступлении в контролируемую сеть измерительного сигнала с выхода повторителя 9 напряжения. Сигнал с выхода логического элемента И 16 через элемент 5

34 временной задержки поступает на первый вход генератора 1 импульсов, вызывая формирование заднего фро>нта измерительного сигнала. Одновременно этот сигнал поступает на вход 20 формирования пауз, на первый вход переключателя 25 и на управляемый вход аналогового ключа 11 (через расширитель 30 сигналов ) на первый вход блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов.

Сигнал, поступивший на вход аналогового ключа 11, вызывает его заьикание, и информация о имеющем в этот момент времени соотношении па-. дений напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции 0 и на опорном резисторе О (c уче ом априорно известной величины сопротивления RZ oïoðíîão резистора 2) поступает на индикатор 14, либо в 25 качестве приближенной (грубой ) оценки величины активной составляющей импеданса изоляции сетей переменногь тока, либо является уже точной оценкой величины сопротивления изоля- 30 ции сетей постоянного тока (с отсутствием переменных составляющих ) и обесточенных (без сетевого напряжения ) сетей (в зависимости от того работает устройство в режиме измерения l — измерение при отсутствии переменного напряжения в контролируемой сети, или в режиме 11 измерение при наличии переменного напря>кения в сети) ° Индикация режима .измерения осуществляется в индйкаторах 14 и 15 по сигналу с первого выхода блока 20 автоматического выбора режима измерения.

В вычислителе 7 реализуется соотношение

0 х

Х (/ 2

R2 где Кк — эквивалентное сопротивление изоляции контролируе- 50 мой сети, Й2 - величина сопротивления опорного резистора 2

Блок 20 формирования пауз может быть выполнен в виде одновибрато- 55 ра „ время пребывания которого в неустойчивом состоянии и является при контроле сетей постоянного тока и обесточенных сетей временем паузы между соседними измерительными сигналами. Это время выбирается обычно из условия возвращения цепи измерительного сигнала к исходным (ква. ,зинулевым ) начальным условиям. При измерениях в -указанных сетях (режим

Х ) сигнал с выхода блока 20 (в моментб5 возвращения одновибартора в устойчивое состояние ) через переключатель 26 и логический элемент ИЛИ 19 поступает на второй вход генератора 1 импульсов (на второй вход статического триггера 62, вызывая его пе ревод в положение II и замыкание аналогового ключа 61), что приводит к началу формирования переднего фронта и.вершины очередного измерительного сигнала.

При измерении в сетях, .содер>кащих переменные напряжения, сигнал с выхо да блока 20 формирование пауз через переключатель 26 не проходит, так как к выходу переключателя 26 подключен его второй вход.

B этом случае сигнал на второй вход генератора 1 импульсов, вызываю" щий формирование начала очередного измерительного сигнала, поступит только после получения разрешения, сформированного при участии расширителя 33 сигналов, блока 21 фиксации переходов сетевого напря>кения через нуль, блока 23 выделения целых периодов сетевого напряжения и блока 22 сведения нулей. Происходит это следующим образом.

В момент возвращения одновибратора в блоке 20 формирования пауз в устойчивое состояние сигнал с его выхода поступает на вход расширителя 33 сигналов выполненного, например, в виде одновибратора. Этот одновибратор .переходит в неустойчивое состояние, время пребывания в котором не превышает длительности периода сетевого напряжения. В течение всего этого времени сигнал с выхода расширителя 33 сигналов присутствует на третьем входе блока 22 сведения нулей (на соответствующем входе логического элемента И 42), давая разрешение на поступление на.выход логического элемента И 42 сигналов с поступающих на другой вход этого логического элемента И 42 со второго входа блока 22 сведения нулей, на

Который они поступают с выхода блока

23 выделения целых периодов сетевого напря>кения.

Сигнал с выхода логического элемента И 42 поступает на вход элемента 39 управляемой временной задерики и по истечении времени задерж» ки через переключатель 26 и логический элемент ИЛИ 19 поступает на второй вход генератора 11 импульсов, формируя начало очередного измерительного сигнала уже строго корректированного с началом очередного периода сетевого напряжения (совпацающего с ним либо сдвинутого во времени по отношению к нему íà определенную величину ). .Одновременно с указанным сигналом с выхода логического элемента

И 42 поступает на вход логического

1033987 элемента И 41, на другой вход которого с первого входа блока 22 сведения нулей поступает сигнал, приходящий с выхода запоминающего устройства 18, например статического триггера. Статический триггер (за- 5

:поминающее устройство 18 ) находится в исходном состоянии 1,.при котором сигнал поступает на вход логического элемента Й 41, до тех пор,.пока с выхода блока 29 .выделения экстремума разновременных сигналов не поступит сигнал об определении момента сведения нулей (т.е. момента, когда экстремальное значение падения напряжения измерительного сигйала на импедансе изоляции для одного из серии измерительных сигналов совпадает с моментом перехода сетевого напряжения через нуль ). Поэтому до указанного момента сигналы с выхода логического элемента И 41 поступают 20 на вход блока 40 управления элемен" том временной задержки, вызывая. появление на его выходе сигнала, который изменяет величину времени задержки для следующего за данным, оче- 25 редного измерительного сигнала.

В момент появления на выходе блока 29 сигнала о наступлении момента сведения нулей, запоминающее устройство 18 (статический триггер ) 30 переходит в состояние 1Х и сигнал

-на первом входе блока 22 сведения нулей исчезает, что ведет к прекращению поступлейия сигналов на выход логического элемента И 41 и соответственно на вход блока 40 управления временной задержкой. Процесс изменения времени задержки .прекращается, и остается зафиксированной та временная задержка, которая обеспечивает для данной конкретно существующей структуры контролируемой сети и соответствующей величине сопротивления-изоляции и.емкости сети временное сведение нулей (переходов через нуль емкостного тока измери- 45 тельного сигнала и сетевого напрАжения ), т.е. ситуацию, при которой составляющая погрешность от присутствия в сети напряжения переменного тока сведена к нулю. 50.

В этот момент сигнал с выхода блока 29 выделения экстремума разновременных сигналов через переключатель 25, у которого в этот момент выход соединен с вторым его входом ре- 55 жим 11 измерения, поступает через расширитель 31 сигналов на управляемый вход аналогового ключа 13, вызывая

его замыкание и перевод уточненной информации с вычислителя 7 на инди- щ катор 15.

Хотя информация с выхода развяэывающего блока 5 через повторитель,10 напряжения (у которого, как и у пов-. торителя 9 напряжения, коэффициент 65 передачи равен единице ) поступает непрерывно, на- принимается она только в момент первого (после имевшего место перехода через нуль емкостного тока измерительного сиггйала перехода через нуль сетевого напряже.ния переменного тока. Это происходит потому, что до указанного момента аналоговый ключ 47- в блоке 29 разомкнут, и напряжение, поступающее на второй вход блока 29, не поступает на вход аналогового запоминающего элемента 44.

Только после получения сигнала с выхода логического элемента И 16 на первый вход блока 29 (а это происходит в момент, когда имеет место первый переход через нуль сетевого напряжения после имевшего место ранее перехода через нуль емкостного тока измерительного сигнала)) одновибратор -49 перейдет в неустойчивое положение и обеспечит поступление сигнала на замыкание аналогового ключа. 47. Во время нахождения аналогового ключа 47 в замкнутом состоянии, определяемом временем нахож-. дения одновибратора 49 в.неустойчИвом положении, и будет производиться запись на аналоговый запоминающий элемент 44 величины падения напряжения измерительного сигнала на импе-, дансе изоляции в момент первого перехода сетевого напряжения переменного тока через нуль после имевшего место обращения в нуль емкостного тока измерительного сигнала для кажцого из подаваемых в CeTb измерительных разновременных сигналов.

Время пребывания одновибратора 49 в неустойчивом состоянии выбирается равным сумме времен замыкания аналогового ключа 47 и записи информации на аналоговый запоминающий элемент 44.

Сигнал с выхода аналогового запоминающего элемента 44 поступает на первый вход элемента 43 сравнения (разности ). На второй вход элемен- та 43 сравнения поступает информация с выхода аналогового запоминающего элемента 45. Для первого измерительного сигнала сигнал на выходе аналогового запоминающего элемента 45 равен нулю. Поэтому сигнал на выходе элемента 43 сравнения не будет равен нулю и будет иметь определенную полярность, которая не вызывает срабатывание порогового элемента 48.

При этом сигнал на выходе блока 29 будет равен нулю, и запоминающее устройство (статический триггер .) 18 будет. находиться в исходном состоя нии 1, обеспечивая поступление напряжения (сигнала ) на первый вход блока 22 сведения нулей.

При возвращении одновибратора 49 в устойчивое положение возникает импульс, который переводит в неустойчивое состояние одновибратор 50, что вызывает замыкание аналогового

10 ЗД9 87

20 ключа 46. Таким образом, вход аналогового запоминающего элемента 44оказывается отключенным от второго входа блока 29, а выход аналогового запоминающего элемента 44 оказывается подключенным ко входу анало- 5 гового запоминающего элемента 45 °

Происходит перезапись значения напряжения с аналогового запоминающего элемента 44 на аналоговый запоминающий элемент 45.. При окончании 30 перезаписи сигнал на выходе элемента 43 сравнения станет равным нулю, что вызовет появление сигнала на выходе порогового элемента 48, кото.рый (сигнал ) в этот момент будет ложным. Однако этот ложный сигнал на выход блока 29 не пройдет, так как он поступит на второй вход логического элемента И 51, на первом входе

:которого в этот момент уже будет отсутствовать сигнал с выхода одновибратора 49, что заблокирует возможность поступления ложного сигнала на выход блока 29.

После перезаписи информации на аналоговый запоминающий элемент 45 блок 29 выделения экстремума разновременных сигналов готов к записи на аналоговый запоминающий элемент 44 значений напряжения второго измерительного сигнала . 30

Запись (и анализ ) в блоке 29 значений падения напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции сети только в момент первого перехода через нуль сетевого напряжения (,после перехода через нуль емкост ного тока измерительного сигнала ) обусловлена тем, что задержка во времени, определяемая элементом 34 временной задержки, всегда выбирается много меньшей, чем полупериод переменного напряжения в сети. Поэтому сигнал на выходе логического элемента И 16 может появиться только один раз после каждой подачи измерительного сигнала в контролируе- 45 мую сеть, так как сигнал с выхода .логического элемента И 16, посту-. пив через элемент 34 временной задержки на первый вход генератора 1 импульсов, успевает обеспечить форми- 50 рование заднего фронта измерительного сигнала раньше, чем произойдет второй (после имевшего место перехода через нуль емкостного тока измерительного сии нала ) переход через нуль сетево- 55

ro напряжения переменного тока. !

Ири описываемом варианте реализации блока 29 в связи с тем, что каждое последующее значение напряжения, поступающего на второй вход 6ц блока 29 больше предыдущего по абсолютной величине (идет приближение к экстремальному значению ), то фактически при каждом очередном измери- . . тельном сигнале осуществляется дозапись значений на аналоговые запоминающие элементы 44 и 45. Поэтому не обходимость предпринимать специальные меры по приведению аналоговых запоминающих элементов 44 и 45 к нулевым начальным условиям перед каждой очередной записью информации в пределах одного цикла сведения нулеи в данном конкретном случае фактически отсутствует. Возможный же переход значения напряжения на втором входе блока 29 за значение экстремума на последнем измерительном сигнале цикла сведения нулей будет эквивалентен изменению (нарушению ) соотношения между предыдущим и последующим значениями существенного до указанного периода, и поэтому приведет к обраще— нию на выходе элемента 43 сравнения сигнала разности в нуль (или близкое к нему значение), что вызовет появление сигнала на выходе порогового элемента 48. Если сигнал разности на выходе элемента 43 сравнения изменит полярность на обратную, то это приведет к тем же последствиям, что и равенство этого сигнала разности нулю.

Однако после завершения цикла сведения нулей аналоговые запоминающие элементы 44 и 45 по сигналу с выхода элемента И 51, поступающему на входы стирания этих элементов, приводятся в исходное (нулевое )состояние.

Значение второго измерительного сигнала в момент первого. перехода сетевого напряжени через нуль (после перехода через нуль .емкостного тока измерительного сигнала ) записываются на аналоговый запоминающий элемент 44 аналогично тому, как было записано соответствующее значение первого измерительного сигнала.

Однако на этот раз на элементе 43 сравнения уже сравниваются две значающих величины: соответствующая второму сигналу - с выхода аналогового запоминающего элемента 44 и соответствующая первому сигналы - с выхода аналогового запоминающего элемента 45.

Так как момент перехода через нуль емкостного тока первого измерительного сигнала расположен дальше во

1 времени от первого за ним перехода через нуль сетевого .напряжения, чем у второго измерительного сигнала для аналогичных условий, а процесс (кривая ) установления напряжения измерительного сигнала на импедансе изоляции контролируемой сети в момент перехода через нуль емкостного тока измерительного сигнала имеет экстремум, то зафиксированное на- ана логовом запоминающем элементе 44 значение второго измерительного сигнала будет больше в общем случае, чем первого, переписанного на аналоговый запоминающий элемент 45. В это; случае сигнал на выходе элемента 43

22

1033987

5

Синхронизация генератора 53 синусоидального напряжения в блоке 21 происходит с помощью синхронизатора 52 . только в паузах между измерительными сигналами, когда на аналоговый ключ

12 с выхода повторителя 9 напряжения поступает информация об отсутI сравнения будет, также как и в предыдущем случае, больше нуля и имеет ту же полярность, например полюсовую. Поэтому будет продолжать отсутствовать сигнал на выходе порогового элемента 48.

Эатем информация с аналогового запоминающего элемента 44 будет через аналоговый ключ 40 переписана на аналоговый запоминающий элемент 45.

После этого еще раз сдвинутый во времени по отношению к началу периода сетевого напряжения третий измерительный сигнал поступит на второй вход блока 29 и будет аналогично описанному выше записан на аналоговый запоминающий элемент 44. Допустим, что на этот раз записанное на аналоговом запоминающем элементе 44 значение будет равно или меньше того, которое было записано на предшествующем, в данном случае втором, измерительном сигнале и затем переписано в аналоговый запо-. минающий элемент 45. В этом случае сигнал на выходе элемента 43 сравнения станет равным нулю или изменит свою полярность, например на отрицательную (последнее зависит и от конкретной реализации аналоговых

Ьапомииающих устройств ). Это вызовет появление на выходе порогового эле-мента 48 сигнала, который поступит через логический элемент И 51 на выход блока 29, а с него — на вход запоминающего элемента 18, например статического триггера, который перейдет в положение ХХ и вызовет исчезновение сигнала на первом входе блока 22 сведения нулей, что приведет к прекращению изменения длительности задержки элемента 39 управляемой временной задержки и фиксации этой длительности на том значении, которое было в момент подачи третьего измерительного сигнала.

Это будет также означать, что сведение нулей завершено, а. каждое после-. дующее уточненное измерение в сетях с переменным напряжением будет происходить только на одном измерительном сигнале, до того момента пока не поступит через клемму 38 сигнал о структурных изменениях в контролируемой сети, либо таймер 67 не выдаст сигнал о проведении корректировочного (.проверочного )сведения нулей. ствии измерительного сигнала, что вызывает замыкание этого аналогового ключа 12. Это сделано для того, чтобы наличие измерительного сигнала в контролируемой сети не вноси5 ло бы погрешность в синхронизацию.

Синхронизатор 52 выполняет корректировочные функции. Переходы напряжения генератора 53 синусоидального напряжения через нуль, соответ)p ствующие переходам через нуль сетевого напряжения переменного тока контролируемой сети, определяются с помощью нуль-органа 54. При измерениях в однофазных сетях переменного тока частота генератора 53 соответствует либо основной рабочей частоте, либо частоте гармоник, кратных рабочей. При измерениях в трехфазных сетях переменного тока устройство подключается к искусственной нулевой точке контролируемой сети (нейтрали )и частота генератора 53 соответствует рабочей частоте сети в искусственной нулевой точке.. Аналоговый ключ 56 размыкается одновре2 менно с аналоговым ключом 12, чтобы эс исключить воздействия синхронизато.ра 52 на блок 56 управления в моменты подачи в сеть измерительных сигналов.

Зр Блок 28 автоматического выбора режима измерения выполняет три функции. Первая — это фиксация наличия (или отсутствия ) в контролируемой сети переменного напряжения с п мощью

З5 датчика 63 напряжения переменного тока и порогового элемента 64, на входе которого может находиться и выпрямитель. Вторая функция блока 28выдача сигнала с произошедших в контролируемой сети изменениях структуры, информация о чем поступает в виде сигнала на второй вход блока 28 от клеммы 38. Третья функция — задание времени, через которое даже при отсутствии в контролируемой сети

45 структурных изменений на третий выход блока 28 выдается сигнал о необходи- мости контрольной проверки совпадения переходов через нуль емкостного тока измерительного сигнала и се-.

5Q тевого напряжения переменного тока.

Задатчиком этих временных интервалов. является таймер 67, запускаемый через третий вход блока 28, от сигнала с выхода блока 29, прошедшего через переключатель 25.

Блок .23 выделения целых периодов сетевого напряжения может представлять, например, пересчетную схему на два либо делитель частоты следования сигналов о переходах сетевого напряжения переменного тока через нуль на два.

1033987

ВНИИПИ Заказ 5619/49 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4