Устройство контроля сопротивления изоляции электрической сети

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее шунтирующий резистор, первый вывод которого соединен с объединенными выходами niepBoro и второго ключей, входы которых подключены к полюсам контролируемой сети, второй вывод шунтирующего резистора соединен с корпусом (землей), четыре запоминающих элемента, нуль-орган, третий вход которого соединен с подвижным контактом переменного резистора , один неподвижный вывод которого соединен с отрицательным полюсом контролируемой сети и с четвертым входом нуль-органа, первый вход которого соединен через последовательно соединенные третий и четвертый ключи с положительным полюсом контролируемой сети и с входом третьего запоминающего элемента, второй вход - через последовательно соединенные пятый и шестой ключи с отрицательным полюсом контролируемой сети и с входом четвертого запоминающего элемента , другой неподвижный вывод переменного резистора соединен с положительным полюсом сети, входы первого и второго запоминающих элементов соединены соответственно с выходами четвертого и шестого ключей, другие входы запоминающих элементов объединены и подключены к корпусу (земле), блок управления, первый выход которого соеi динен с управляющими входами первого, четвертого и пятого ключей, второй (Л выход - с управляющими входами второго , третьего и шестого ключей, о тличающееся тем, что, с целью повышения оперативности контроля , введены последовательно соединенные сумматор, усилитель-ограничитель с кодирующим элементом, седьмой ключ, индикатор неисправного полюса сети, управляющий вход седьмого ключа соединен с выходом нуль-органа, входы сумматора соединены соответственно с выходами третьего и пятого ключей, третий вход сумматора соединен с корпусом (землей), вход блока управления соединен с шиной запуска.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (sl)4G 01 R 27/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3685795/24-21 (22) 28. 12. 83 (46) 30. 08. 85. Бюл. Р 32 (72) В.С. Осетров и Г.E. Пикулин (53),"621.317.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 834605, кл. G 01 R 27/18, 15.02.79.

Авторское свидетельство СССР

В 840766, кл. G 0.1 R 27/18, 23.07.79. (54)(57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее шунтирующий резистор, первый вывод которого соединен с объединенными выходами первого и второго ключей, входы которых подключены к полюсам контролируемой сети, второй вывод шунтирующего резистора соединен с корпусом (землей), четыре запоминающих элемента, нуль-орган, третий вход которого соединен с .подвижным контактом переменного резистора, один неподвижный вывод которого соединен с отрицательным полюсом контролируемой сети и с четвертым входом нуль-органа, первый вход которого соединен через последовательно соединенные третий и четвертый ключи е положительным полюсом контролируемой сети и с входом третьего запоми„„SU„„11762 5 нающего элемента, второй вход — через последовательно соединенные пятый и шестой ключи с отрицательным полюсом контролируемой сети и с входом четвертого запоминающего элемента, другой неподвижный вывод переменного резистора соединен с положительным полюсом сети, входы первого и второго запоминающих элементов соединены соответственно с выходами четвертого и шестого ключей, другие входы запоминающих элементов объединены и подключены к корпусу (земле), блок. управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первого, четвертого и пятого ключей, второй выход — с управляющими входами второго, третьего и шестого ключей, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля, введены последовательно соединенные сумматор, усилитель-ограничитель с кодирующим элементом, седьмой ключ, индикатор неисправного полюса сети, управляющий вход седьмого ключа соединен с выходом нуль-органа, входы сумматора соединены соответственно с выходами третьего и пятого ключей, третий вход сумматора соединен с корпусом (землей), вход блока управ ления соединен с шиной запуска.

1 1176

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть

1испольэовано для выявления наимень- . шего из сопротивлений изоляции полюсов сети относительно общей шины электрических сетей постоянного тока, находящихся под напряжением с целью определения неисправного полюса сети.

Цель изобретения — повьппение оперативности контроля определения не-, IO исправного полюса сети путем выявления наименьшего из сопротивлений изоляции полюсов сети.

На чертеже представлена функциональная схема устройства контроля 15 сопротивления изоляции электрической сети.

Устройство содержит электрическую сеть 1, шунтирующий резистор 2, ключи 3 и 4, сумматор 5, ключ 6, усили- 20 тель-ограничитель 7, запоминающие элементы 8 и 9, ключи 10 — 12, запоминающие элементы 13 и 14, ключ 15, индикатор 16 неисправного полюса сети, нуль-орган 17, блок управления, 25 шину 19 запуска, переменный резистор 20.

В устройстве контроля сопротивления изоляции полюса электрической сети 1 связаны через ключи 3 и 4 с первым выводом резистора 2, второй вывод которого подключен к корпусу, к которому также подключены вторые входы запоминающих элементов 8, 9, 13„ 14 и третий вход сумматора 5, Зз первый вход запоминающего элемента

8 подключен к выходу ключа 6 и входу ключа. 12, первый вход запоминающего элемента 9 соединен с выходом ключа . 10 и входом ключа 15, входы ключей 3 40 и 6 соединены с положительным полюсом электрической сети 1, а входы ключей 4 и 10 — с отрицательным полюсом сети 1, неподвижный вывод переменного резистора 20 подключен к 45 отрицательному полюсу электрической сети 1, выходы ключей 12 и 15 соединены соответственно с входами запоминающих элементов 13 и 14 и с первым и вторым входами нуль-орга- 50 на !7 третий и четвертый входы последнего соединены с подвижным контактом резистора 20 и с отрицательным полюсом сети соответственно, первый и второй входы сумматора 5 55 соединены с выходами ключей 12 и 15, выход сумматора 5 соединен с входом усилителя-ограничителя 7, где Р

R

U—

Rul R1 U

R („+ RÐ сопротивление изоляции положительного полюса электрической сети 1 относительно корпуса; сопротивление изоляции отрицательного полюса электрической сети 1 относительно корпуса; шунтирующее активное сопротивление резистора 20; напряжение электрической сети 1.

265 с кодирующим элементом, выход котоI рого соединен с входом ключа 11, а выход последнего — с индикатором

16 неисправного полюса сети, управляющие входы ключей 3, 6, 15 и ключей 4, 10, 12 подключены соответственно к первому и второму выходам блока 18 управления, вход которого подключен к шине 19 .запуска, выход нуль-органа 17 соединен с входом управления ключа 11.

Усилитель-ограничитель.7 может быть выполнен на операционном усилителе серии 544 без обратной связи.

Кодирующий элемент может представ- лять собой преобразователь уровней напряжений насыщения операционного усилителя в напряжения, соответствующие "1" и "О" блок 18 управления— генератор прямоугольных импульсов, выполненный на ТТЛ, импульсы которого поступают на вход. логической схемы, а выходы последней соединены с обмотками реле, которые осуществляют переключение ключей 3, 4, 6, 10, 12 и 15.

Принцип работы устройства. заключается в следующем.

По сигналу запуска, поступающему с шины 19 запуска в блок 18 управления в момент времени t = О, блок

18 управления сформированным импульсом управления подключает к положительному полюсу сети 1 периодически с помощью ключа 3 шунтирующий резистор 2 и запоминающий элемент 8, при этом ключи 4, 10 и 12 разомкнуты, а ключи 3, 6 и 15 замкнуты. Напряжение положительного полюса сети 1 относительно корпуса при подключенном резисторе 2 фиксируется на запоминающем элементе 8 и равно з 11

В следующий период измерений блок

18 управления размыкает ключи 3 6

» и. 15, а ключи 4, 10 и 12 замыкает.

Шунтирующий резистор 2 и запоминающий элемент 9 оказываются подключенными к отрицательному полюсу сети 1.

Напряжение этого полюса относительно корпуса с подключенным шунтирующим резистором 2 фиксируется на запоминающем элементе 9 и равно

76265 4

Из формул (5) н (3) видно, что для контроля P- „ достаточно сравнить

U1 + U2 с Опорным напряжением

Одновременно на входы сумматора 5 подаются напряжения с запоминающих элементов 13 и 14. Сумматор 5 производит сложение величин этих напряжений, что равносильно вычитанию модулей значений этих напряжений

1

Отсюда следует, что если 1п — 1и 1

f$ . 0» То Р 1- К г ) 0» следовательно

К17 К1» т е знак "+" соответствует меньшему сопротивлению изоляции .вычитаемого полюса сети 1 (отрицательного полюса); если U„ l— - (U г С0, 2О то R1 — К <О, следовательно R (R

I1 II

1 2

1т.e. знак - соответствует мень:шему сопротивлению изоляции. вычитающего полюса сети 1 (положительного

; полюса) .

Кл- Rt U

R = — = К (— — — — — 1) (4)

R +Rã ш П.» Uà

Решая (4) относительно U + U полу- З чаем

Ry

+ц =и (5)

Кэке + Кн

КщКг U

2 К К +Р (К +К)

Одновременно напряжение, зафиксированное на запоминающем элементе 8

» переписывается в запоминающий элемент 13 ° В следующий период .измерений замыкаются ключи Э, 6 и 15 и размыкаются .ключи 4, 10 и 12, напряжение с запоминающего элемента

»9 переписывается в запоминающий элемент 14.

После каждого этапа коммутации на .первые два входа нуль-органа 17 подается сумма напряжений 01 и 02, при этом на входы "3»» и "4" нульоргана 17 с переменного резистора 20 подается опорное напряжение, соответствующее пороговому значению эквивалентного сопротивления изоляции

Ка

U = U — — — — —— (3)

on

Зка IIep (У 1-(П I — (6)

К К + I,(R +Р) Результат поступает на усилительограничитель 7 с кодирующим элементом, который производит усилие с ограничением выходного сигнала сумматора 5 и преобразует уровни напряжений насыщения усилителя-ограничителя

7 в напряжения, соответствующие "1" или "0 » а выходной сигнал последнего поступает на вход индикатора 16 неисправного полюса сети через ключ

11, и индикатор 16 неисправного полюса сети указывает, какой из полюсов сети 1 имеет меньшее сопротивление изоляции.

Составитель Л. Фомина

Редактор К. Волощук Техред M,Íàäü Корректор Е. Рощко

Заказ 5355/45 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4