Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей

 

Изобретение относится к измерительной технике и являемся дополнительным к а.с. S 661361. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содер;кит источник 1 напряжения nepeMeHfioro тока, измерительньй мост 2, включающий резисторы 3 и 4 симметрирующий блок 9 с эталонным регулируемом резистором 10 и конденсатором 11 и развязьшающий блок 12. Кроме того, устройство включает индикатор 17, формфователь 19 видеоимпульсов , ключи - переключатели 20 и 21, блок 23 сравнения действующих (или) средних значений переменного тока, блок 24 сравнения мгновенных значений переменного тока 4 и блоки 25 и 26 управления. Введение в плечи моста 2 резисторов 5 и 6 и аналоговых ключей 7 и 8, а также введений порогового элемента 27, запоминающего элемента 28, симметрирующего резистора 29 индикатора 18, аналоговых ключей 22 и 30 и выпрямителя 31 и образование новых функциональных связей позволяют достичь поставленную цель. 1 3.п. ф-лы, 1 ил, iP

союз советсних

СО(.(ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Il> (51)4 G 01 R 27/18

ГОСУДAPCTHEHHHA КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 661361 (21) 3939333/"- 21 (22) 07 .;.i8. 85 (46) 23. 0- . 87. Бюл. 1(- 15 (72) Л.:l,; арпиловский, E.ß. Байко и Л.Jl,Ëåñíÿê (53) 621.317.933(088.8) (56) Лат; р-..op. l виде-.ельство СССР

1- 661361, к;.. G Ol В. 17/00, 1976. (54) УСТ ОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕ)И1Я 1130 .ЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ CETEA (57) Изобре †.ение относится к измерительной технике и являеся дополнительным к а.с. Р 661361. Цель изобретения — повыщение точности измерений.

Устройсгьо содержит источник 1 напряжен -.1я пе .эеменного тока измерительный мост 2, ак.иочающий резисторы 3 и 4 симметрирующий блок 9 с эталонным ре05608 А 2 гулируемым резистором 10 и конденсатором 11 и развязывающий блок 12.

Кроме того, устройство включает индикатор 17, формирователь 19 видеоимпульсов, ключи — переключатели 20 и 21, блок 23 сравнения действующих (или) средних значений переменного тока, блок 24 сравнения мгновенных

-.íà÷åíèé переменного тока 4 и блоки

25 и 26 управления. Введение в плечи моста 2 резисторов 5 и 6 и аналоговых ключей 7 и 8, а также введение порогового элемента 27, запоминающего элемента 28, симметрирующего резистора 29 индикатора 18, аналоговых клю- чей 22 и 30 и выпрямителя 31 и образование новых функциональных связей позволяют достичь поставленную цель

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 ) 0".6

Изобретение относите:я к 3 -.. ереииl? сопротивления и30:(яцик элекгрических сетей и является усо(?ер!(:ен.-..твовячисм известного устройства (О 3)31. С!3, М 661361.

Цель изобретения — .(овы(((нис- точ— ности измерения.

Ня <«ертеже предс (ч)в. (ена функцио<, 2

I ! "<) К, (; Р,l (1!О (И)Я .<1 !I. !3 (i? i! IPÕ ? I«

<. i?PJ(?!,1!()Ii". с" i?Х<):.:" I(I <«.3 . <.3>< К IН) "а 1 < —

: . i! .. 1, :3 « - и :(а, ; <, i I (:: ! я .. с ч < 1.1:?;3 í).!H . ?1 . ;, . .. 1 . .

: ;) «) !)l l; 1 1 ? ;, < ) ли . : (, С () . . 3 I . < с :". 13

t! О li lt ii J) 13 Х:).!() л,l t-,) 3 < 3, i ) f! Ч;:, 2 . нальная схема устройства.

Устройство содерж?гг ?(сто-(ник

) (1 пряжения переменного тока, изк!Орительный мо(.т 2, двя плеча которо! образованы одинаковыми пос-,оя))ны."-:?) резисторами 3 и 4, зашунт(;р )r)a«f)!Ä Mи

1 ) последовательно соединенньм((эеэист(— рами 5 и 6 и ачало говыми к:-ю !ями 7 и

8, а два другие — соответст ?p!it«0 исс— ледовате!Ее>и О сОедине ннъ(мl(с иммс . и рующ?)м?3 бло ком 9 и эталон: ьгм р Lã; !)(в руемь)м резистором 10, шунтировян()ык

:)талонным регулируемым кон денся:c pcl

11 последовательно соедие!е)3!(ым?! p(jçвязывающим блоком 12 и входными ?яжимами 13 и 14 для подключения Объ(?ктя измерения, представляющего собой ?l=",—

25 раллельное соединение соирэ гifi33(еиия

15 изоляции и емкости 16 се-.и,;.(и;еикаторы 17 и 18, формирователь 19 видеоимпульсов, ключей †перекгпвчятел

20 и 21, аналогового ключа 22, Олокя

23 сравнения действующих (:iчи) cpe;j— них значений переменного тока, блока

24 сравнения мгновенных з!!ачений г!еременного тока, блоки 25 и 26 упря:3ления, пороговый элемент 27,, запсми- 3; наюший элемент 28, симметр(?ру!ощи?) резистор 29, четвертый аналоговый ключ

30 и выпрямитель 31.

Первые выходы источнкK2 1 напря—

4<0 женкя геременногО тОкя. и формирователя 19 видеоимпульсов подсоединены соответственно к первому и второму входам ключа-переключателя 20. Выход ключа-переключателя 20 подсоединен

45 к вершине измерительного моста 2,, образованной соединением пос гоянчых резисторов 3 и 4, 5 и 6. Вторые выходы источника 1 напряжения переменного тока и формирователя 19 видеоимпуль50 сов подсоединее ы к вершине измери— тельного моста 2, образуемой эталонными регулируемыми резисторами и конденсатором и импедансом изоляции (входному зажиму 13) и зем.1е. В вы55 ходную диагональ измерительного моста через ключ-переключатель 21 вкл.оч=-— ны блок 23 сравнения действующих (к()и средних) значений переменного тока

< (< ) i (И J (! I

С;):!DHPИИЯ f)<)310« "":I!i И (С,)" 3

; ча !ОI О(?ыи,...I!< 3 )б (11; (1);("! (i< то I )ИК l I ()!)О,);j ) ):)М j i!!)И."IП, . J

<. i) ) (! (, ) 3 I !."1 < 3 ;;,, ".1 I I : 1, : ? .

)", < ДИ:l i. I ". С.".13;,, i ); И И,<.. < ис,)екг н) l

"j"к", j)i); <) г (< f j; !;,.! < : ..)1 i!(,!I:!!< !I (:?;;i)it()!.I б::< I Il,, ; i) I с ?31,", :I? . !? I.III < ЬI < ) !, К < ) . ); (): . i <. . :: I I ? .: . I 1 . 1 . >1 Э ".1

l! i) ()."i э " . !(>11:,> ) .: <,i .., :Ij) г ч ., ) . !(. >)1 ) «!

Х <),! С О < ; .11 : ; !Ij):3 3?. )!! C 3 . IИ

J OI < )3()1". Е. (Н . .. i? !:); :, :. . ".i ИХО

О : (< i I ) i ? 1 H ) 3, Е i ) i )! I . ) O Ë < i Г ?3 с

<с, ?! ., <)--)!.; л -.?1<,,;(() .;,:;)!.- 1 ) б :1(;);Ji? 1<)— (33()«, с р! ь(31 .l;

J I)òo,1(>н1 (;. !,) «;,3 .)- (Р Я I)?? Il! 3) > l !)11:;o t

Уl 1 ) Я В. 1?! (. 11,! -.,:<. с.. ",. I:. : I i) Р <

":i? tj)vc 10 i (>< )!:". 1,, : и .(.i, :(. I <) j:<) 1 l

I iI,:х Од ((О() О! < 1; <) (ь .! <ч. . !) <х«, ;)(.„.и ! (- Н (13(,) i?). .Ó ?> ., .. <Я::,Я".«(; . .(. : ii li Н . I <, .(()? (3 8, i?3,:.: «!.

УIIP Я Б 1)1() "(Ы (:I I :Х:;. ?„ Г МИ Я:!:.. I 1 < ВЬ!

Г(Н)ЧЕИ / И «i. » ., Х (3. 1 l. )) (? <01 i» : (:

) я 2 -.3 сзр; ? 13,1 л< -)??!) «<(<".)! !. О)(СОе ЕИ!.(:I 3 () i.!.. Вх ),!,

>! Ь 1". ,? )? ((<.. 1 .. i .. . I . ? j) ." .яльно разо: ." ..у .,:: .,;." .. <): ) н . Очя

0 c«)c HI!E ? c (;10 О «I:? .!Ip i, э?.! О.!; j 1

Б ХО,. (Ы КО! О,)О l . II -) I;" <) Е.И(!:P ft)» 1 !3!>!":.;:(аM

H CÒ0

)ЯДИОИМГ!У;1ЬС 01; ..JP -::!)) <>,«)

iIOPО ГОБ 0 (О ) 1(3 МГ .Jt Т > lit);;(ОС, (l .! Iß (. С Я К

В ТОРО>!> 13 ХО t J «<);! !3 i! C 1) i)!3 !с ременногo токаиo;i .Сp<;i<: -!?< Ii::o, CTj)O?t С Т!50 3)<ЯОО ()3 < (!< . :."i ) <1!)— разом.

ПО С:Ее 110?i, к)lю<(О t.).Я у . 1 pO" 1< П3 1! О

1)(ОIЦЬЮ ВХОД «ЫХ ->,-- (Я!МО () (- !, . ) 1305608 к исследуемой сети » подач» на него питания, источник 1 напряжения переменного тока через ключ-переключатель

20, находящийся в первом положении, подает на входную диагональ из kep» тельного моста 2 напряжение переменного тока.

Ключ-переключатель 21 находится в первом положении, обеспечивая включе— ние в выходную (измерительную) ем в 1О

|кость моста 2 блока 23 сравнения. Когда емкость конденсатора 11 не равна емкости 16 сети, на выходе блока 23 сравнения появляется сигнал рассогласования, который в зависимости от со- 15 отношения величин емкостей может иметь ту или иную полярность, дающую информацию о необходимости увеличения или уменьшения величины емкости конденсатора 11. Сигна; рассогласования через20 блок 25 управлен»я вызывает соответствующее изменение емкости конденсатора 11 в нужном направлении. При проведении процесса уравновешивания в случае наличия в сети большой емкости 16 по мере приближен»я к моменту равновесия измерительного моста 2 установлена большая емкость конденсатора 11, что вызывает уменьшение падения напряжения измерительного ЗО сигнала переменного тока на плече моста 2, в который включен конденсатор 11. Это приводит к срабатыванию элемента 27, сигнал с выхода которого через запоминающий элемент 28 па- 35 ступает на управляющие входы нормально разомкнутых аналоговых ключей 7 и 8, вызывая их замыкание, что обеспечивает шунтирование плеч моста 2, образованных постоянными резисторами

3 и 4, добавочна введенными резисторами 5 и 6 соответственно.

Таким образом, сопротивление верхHkkx плеч делителей (резистивных плеч моста 2) уменьшено, что приводит к возрастанию падения напряжения измерительного сигнала на нижних плечах делителей (плечах моста 2, в которые включены комплексные сопротивления), так как их сопротивление в момент замыкания аналоговых ключей 7 и 8 останется неизменным. Так как порог чувствительности блока 23 сравнен»я в этот момент также остается прежним, то относительная погрешность 55 сравнения при увеличении падения напряжен»я на указанных плечах измерительного моста 2 уменьшается, что ведет к уменьшению общей погрешности уравновешиван»я.

Введение запоминающего э IEkkåkkò;k 28, который может быть выполнен в виде стат»ческога триггера, обусловлено тем, что после указанного подключе— н»я резисторов 5 » 6 » увеличения паден»я напряжения на плечах »змер»тельного моста 2, в которые включены комплексные сопративлен»я, пороговый элемент 27 возвращается в »сходное состояние, и для того, чтобы обеспечить продолжение нахождения аналоговых ключей 7 и S в замкну том состоян»» да конца уравновешиван»я емкости необходимо сохранение на их управляюших входах с»гнала, подачу которого и обеспечивает запоминающий элемент 28.

После сведения сигнала рассагласован»я на выходе блока 23 сравнения к нулю (»ли ниже наперед заданного уровня) регулирование емкости конденсатора 11 прекращается, и »нформац»я о ее вел»чине выводится на индиêàòîð 18 в качестве величины емкости сети. С второго выхода блока 25 управления на управляемые входы аналоговых ключейперек-тючателей 20 и 21, нормально замкнутого аналогового ключа 22 и на второй вход (вход стирания) запом»нающего элемента 28 поступает сигнал, каторьп. вызывает перевод аналоговых ключей-переключателей 20 и 21 во второе положение, размыкание нормально замкнутого аналогового ключа 22 и возврат запоминающего элемента 28 в исходное состояние. Одновременно этот сигнал поступает на второй вход блока 26 управления.

Перевод аналогового ключа-переклю— чателя 20 во второе положение обеспечивает отключение от входной диагонали измерительного моста 2 источника 1 напряжения переменного тока H к входной диагонали измерительного моста 2 формирователя 19 видеоимпульсов. Перевод аналогового ключа-переключателя 21 во второе положение обеспечивает отключение (вывод из) от выходной диагонали измерительного моста блока

23 сравнения и входа порогового элемента 27 и включение в эту д»ага»аль блока 24 сравнения. Размыкание аналогового ключа 22 обеспечивает отключение от вьжодной диагонали измерительного моста 2 симметр»рующего резистора 29, которьп бывает подключен лишь в том случае, когда к противоположной

l I!>;; i>I; .!! : Г! 1 (,l.I! l: I!,,:I!! .:

Р « > . 1

> 11(11! !,I,-,rI>). 3 !1!

1;!

>I I C С::1 - . 3. !13 1(::. ()

> .. . l fi (". Е fl:;(I! l (. : >1 . .!! ° 1 !

1;С: ) T(.(I. (.! —- ;,!C" 1;,! >

, . 1: ! (Й 1 н а:1 0 (: 13 1: I P

1 ! »»

00 В"! l

Н;>

Но(О

0IIР0 H В (. . . Г.па

". Г Т P l 1 Р 1, КШ " l;! (3 i! . .

Н(!(!.!Е I 1) !, -:.. 1 I

I 1

11> (1

1 1!. >1(1

В сl(1 :, 3 (! !., !>. (>1 ()е -;;I. 11 ((о I П!1>! Е! 3 3 1 . :

И 3 В С : I (; 1 . 111;, .-С> I;>.! !!О 11 (fI f! C ТЬ ко:! (а 1>!.1. !Г

1(:. (! Р Е " O ii .i:3" 0 ) . I .... .

":0>Г! а Г>СДКЛ(()Ч(. Il

П : 1 VI". )а(3.(я. .(I (1(i !, I 1 », ..ОГО 1.: :I>:! (!Г I « (:"" P "I :: (!" l I «- i 1 !

>". . i)> ()3 ОКН Г;lf i., " -> Е 1. с) 1: .=

:0;С(1 ((О В,!К>

1*!i, !)i 3>- .С . ГО ): O

, т.

, 11().1 > .ЯЕ f l, !

1 1; >13 0 1 I f(lfC)c!

3.10 1 I 1Í1> 1; ; 1, .с; ", .1, се I:!

i .C! . . ..1;:;:.! " 1 ) !" Т" .: . I!,: ! Н - !! ! :1! :;

c I Г -!f.!

3!с П(3Я«!(Т-. l;- . ); вершине измерите (ьн зго мос I i!, 10. к:!к)чаетгя пороговый = (емеHI 27.:(c : >ю по1!кл(очения симметрируюШе .-0 раз:-.Г". ра 29 при подключенном вхоl!c порэ(-ВО! О 3$(Eментс! 27 яв:(яе отc?I >! Ã к, ((Г>ic н(i

Pc3«fC)c3I с3Н(;1 И:)МЕР!(TC (1>(IO! O !1 (Tci 2

3 а i!:11(я ll и я 13 ХО HI 0 1 О Г i)1(p о Ти(- :! е и)! я

pO1 OI!Ai (3:i(!Меf!Tc3 2 ., НОТ (:,!(. E> 0(ОГ! Г ч И 1 а е Т Г я O! f (. I i! > Н I С О f(I I I I, ч Т О! I I С ) 3 0 С I 11

I3OCfÌ0rÅII0(ТЕ, (1)Ë3>,;а !13НСа 1 ЗМЕ>-,(IТ(. Н> — )О

1 О МОГ 1 а; ?((33(0?(3> Е!1ИЧ?1 Нс . !) E. fl f:П на сопротив.пения симметpHpóf(1:èE?33 пс— зис!тора 29 .Io:(жна выбираться;)а-)но:. величи((е вкодного со! pOтив.-.с ния НО! о27.

Ho313рат заHO!>(инаюце1 О 3.".е «(е!: 1 а (1

В ИСХО,".11(70 Г i) CC! ОЯНИЕ G".. (-СПЕ -: И(3 !ОТ С

ЧЕЗНОВЕ(f? .O СИГНала С УI(Pc313.:I! Е 13f:. до(3 и H(.(0 гонь:к к:i:оче -: 7 и с(, I T 3!>—

3ып с(!3 1 l (õ;) I:3."(û(i ание . Этс) вE i " к г(рс.кра(1!ению:!!у((THpoBEIIH3 !1о(тоя)!Ны.: резисторов 3 и 4 резисторам 3 - -б сос) тветст(зе?(но. (:ИГНаЛ, ПОСТy ПИВШИЙ Н13 ->ТО блока 26 упраB IEHHÿ, ()азре:(!ае IO УPBI3 130 (3 EШИВсlНИЯ ИЗМЕРИТEI Ü мОс:та . 113>(i I(p вием 13елич?lны с пения (. « Нlic rc>pc 10. Сиг:-(ал ра совая;(я с T!b! 0 (а блока 2ч Гра через блок 2!3 управления зы3û мене.:ие (уменьшение) в=-(. ичи«ы тора 1(. и ужном направл>енин>>1«1 с и с с О б 0 м . ((?11(более пе Iе с Ос бра 3:-10 .: ч

,!!III В((0 -,3 Е((ИВ а ((ИЕ .(О(-, „" 1 . (. - > ной ве.:ичины сопротив-.ения рез (Г-.о(а

10 путем его уменьшения. 3;с 3(:зла! О

TPt" Ч 1 О В ЗТО (CËУ-!аЕ Нс(ПсРНОМ а, а

Гl Е )) P CI 13 НО В Е:3 И В сl Н и Я И 3."(Е Р И Т E.Л Ь Н О ГО

МОС! Та 3 (ура В НОВ ЕШI(вс(II?I?i E: 1Ê О(Т! 1 " )

Мс К С I>(c! I(ьнсl Я (00>IЬСIc3Я ) IIЕ. 1 И(-. И На ;! E зи(тора 10 ?((3пьше Illунтируе". веси-(«(«..

co(I()0 òè I3c(åíèÿ е >lкости рез?(с". Орс" 1 0:

rI c

I(0 CIf P С В С»,(ЕНИЯ CH i 1(с>!(П,>а С (! C): а С вания с выхода блока 2 (раг нен)(я к

II :(ю (1. ли напе1) ед Задан?>ОЙ I. с ..:Iи -инc- ) ПРОЦС .CC ИЗМ(31!ЕНИЯ ВЕ)IИЧИНЫ С О IРОТИЬ ления pp3Hcтора 10 г(ре(сра ((ееTcF. и (.н пормац?>и о его величи-;е выводи>ся «:а индикатор 17 в качестве вел? чины c.-.— против;ения изоляции исследуемой Ге?и.

Эти сравне:(ия происходят пр(. каждо"I очеред(.ом импульсе измери-.ельного .- апряже ноя начиная От начале! перехо,," ного процесса установления вызь:ва

ИЗсМЕНЕНИЕ ВЕ.ПИЧИНЫ ЗтаЛОННЬИ; 3ЛЕМЕ Нтов на каждый очередной шаг (pj зря;.), . I! f () Чl Г,l.

I 1 >! lt .1 с) ПО (И!1" f 1 i. - i "

3л,.3. > 3

".IОМ .: ГI(,)cj . . 1! 3 1 .. "1!!

1 >Т;1, !3 КO!T, ." С;;)О Г: (1, II ": .;1() ("> pp ) >

2. "; Tp01!Ñ(.10: !> -! if !0 !ll, Е Е-. (. !3 Т! . ., 1305608

Составитель В.Смирнов

Техред Л.Олейник Еорректор С.йекмар

Редактор М.планар

Заказ 1424/43 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,у>кгopojI ул,Проектная, 4 логовый ключ введен между входом порогового элемента и вторым входом блока сравнения действующих (или средних) значений переменного тока, а его управляемьй вход соединен с потенциальным выходом выпрямителя, входы которого подключены к выходам источника напряжения переменного тока