Устройство для измерения тока утечки

 

Изобретение может быть использовано для измерения тока утечки изоляции электрооборудования постоянного тока. Цель изобретения - упрощение операции контроля и расширение функциональных возможностей устройства . Устройство содержит высоковольтный транзистор 1, транзисторы (Т) 4,5 и 8, резисторы (Р) 3, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 17, 20, 22, 25, 26, 27, диоды 12 и 18 и источник 14 питания . Для повышения надежности работы схемы защиты параллельно Т1 установлен Р2. Таким образом, несмотря на запирание Т1, суммарный ток, протекающий через Р2, возрастает, обеспечивая запирание Т1. Зависимость тока коррекции от абсолютного значения тока утечки обеспечивается увязкой величины тока коррекции с величиной сопротивления изоляции злектрооборудования посредством каскада на Т23. В устройство введен Т16, величина протекающего через него тока пропорциональна напряжению на зажимах 24 и 28. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. i С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (11 с1 G 01 R 31/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В .," -;ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ (61) 1150587 (21) 4105160/24-21 (22) 02.06. 86 (46) 15. 06. 88. Бюл. 1(22 (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт городского хозяйства (72) В.Ф.Веклич, З.И.Викутан, Г.Ф.Витер и И.Г.Ланда (53) 621. 317 (088. 8} (56) Авторское свидетельство СССР

9 1167507, кл. С 01 R 1/36, 1983.

Авторское свидетельство СССР

К 1150587, кл. G 01 R 31/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТОКА УТЕЧКИ (57} Изобретение может быть использовано для измерения тока утечки изоляции электрооборудования постоянного тока, Цель изобретения — упрощение операции контроля и расширейие функциональных возможностей устройства. Устройство содержит высоковольт-. ный транзистор 1, транзисторы (Т)

4,5 и 8, резисторы (Р) 3, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 15, 17, 20, 22, 25, 26, 27, диоды 12 и 18 и источник 14 питания. Для повышения надежности работы л схемы защиты параллельно Ò1 установлен Р2. Таким образом, несмотря на запирание 71, суммарный ток, протекающий через Р2, возрастает, обеспечивая запирание Т1. Зависимость тока коррекции от абсолютного значения тока утечки обеспечивается увязкой величины тока коррекции с величиФ ной сопротивления изоляции электро- са оборудования посредством каскада на

Т23. В устройство введен Т16, величи- Ц на протекающего через него тока про- ( порциональна напряжению на зажимах

24 и 28 ° 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

1402971

Изобретение относится к измериГельнай тсхнике H Mo>I PT быть ния така утечки.

Устрайст1за содер>кит выссковольтнЬ>й транзи(тор 1, преобразователь так — напряжение, выполненный в виде резистора 2, включенного в цепь эмиттера высоковольтного транз>1стора 1, резистор 3„ подключенный своими выЗа Ы ::Н К: (ОЛЛЕКТ(Vy " ЭМИ;TÅPÓ ВЫсаков Оль т>1О1 о тра нзи с тра 1,, тра из ис†тЬр 4-., каллек >ар которого соединен с базой вь1ссковольтного транзистора 1, транзистор 5. коллектор которого через р з>1стср 6 соединен с базой транзисторв 4, а через резистор 7 подключен к кОллектору высоковольтного транзистор9 1,, транзистор 8,переход эмиттер— бфза которого через рез11стор 9 подключен к выводам pe=-истара 2 преобразователя ток — напряжение, а коллектор 1ерез aeзистсp 10 соединен базой тфанз.татopB . к коллектору катсрога п(>дт(лю . "-.:: ре=::.ñò >р 11, по(ледовательbIr> с ((..::арь1: вкл-юче>1 Диац 12, I!pH÷eì анод диора 12 через резисто3 13 падсаРдинен r 62ee высакОвальтнагo ТрВВ

3 щстОра t: У с трОЙСTB o (-ОдРржнт H(TÎ÷ н1п(1 4 Iiитания .-, Лала»(итель>п Iй пОлюс кстОраго саед1(нен с анодом циОда 12 и через р=-зистао 15 с калле1(тарам транзисTop,=-(8, а отрицательный полюс и(, тачни>ка питания присоединен >(эмит-.:--Ipe(; транзисторов 1,.4 и 5. Устройство садер>кит также транзис.ср 16, ЭМИТТЕР КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН К 1талажитальному полюсу источника 14 питания, а каллек«ор чере ре""èñòîð :7 и диод

;8 — -:. Девочке состоящей из паралс;0

Эсвана для измерения тока утечки изо йяции электрооборудования пастоянно-, 5 .(а тока, в wacTIIocTH высоковольтного оборудования троллейбуса, Целью изаб1>етPBHii являетсЯ упроще " иие Операции кант1>оля To>(Q утечки путем компенсации колебаний напряже1H1I питающей сет11,, повышение надежНости схемы защиты и расширение (т)УЯК>т>1аттаЛЬ>161Х ВазмажНОСТЕЙ

Поставленная цель,цостигается тем, Что в устройство для защиты электрот1змерительньтх приборов дополнительно зведен,цвухтранзистарный усилительИЫЙ каскад и целитель напря»(ения, подключенный к истаччику питания электрооборудования.

На чертеже представлена электри"-1Р ка> схема у(трай ства для измере лельно включенных измерительного прибора 19 и резистора 20, включенных между коллектором высоковольтного транзистора 1 и входным зажимом

21, который через резистор 22,подключен к базе транзистора 23, эмит— тер которого соединен с входным зажимом 24, выводом резистора 2 и одним концом делителя на резисторах

25,26, коллектор — са средней точкой этого делителя и через резистор 2? с ба"îé транзистора )6 причем другой конец этого делителя подключен к выходному зажиму 28 и через сопротивление 29 утечки изоляции электрооборудования — к входному зажиму 2 1, переход эмиттер — база транзистора 23 шунтирован резистором 30.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим HopMBJibHbIH режим работы, То есть режим, при котором напряжение питания электрооборудования равно максимально возможному напряжению, а ток утечки существенно меньше предельно допустимого. В этом режиме открытое состояние высоковольтного транзистора 1 обеспечивается резистором 13, подключенным к положительному полюсу источника 14 питания.

Таким образом, цепь измерения тока утечки состоит из параллельно соединенных измерительного прибора (миллиамперметр) 19 и резистора 20, включенных последовательно с переходам коллектор — эмиттер высоковольтного транзистора 1, сопротивление которого при насыщенном транзисторе 1 весьма невелико, и резистором Z. Транзистор 8 находится при этом в запертом состоянии, поскольку падение напряжения на резисторе

2 мало. Б тс же время To>(, поступающий через резисторы 10 и 15 в базу транзистора 5, обеспечивает ега открытое состояние. При этом коллекторный так транзистора 5 протекает по цепи„ образованной диодам 12 и резистором 11. Б результате транзистор 4 находится в закрытом состоянии и не изменяет состояния транзистора 1.

При работе в этом режиме транзистор 16 закрывается напряжением, снимаемым со средней точки делителя, собранного на резисторах 25,26 и подключенного к входным зажимам устрой3

140297

Величина шунтирующего миллиампер— метр резистора 20 выбирается такой, чтобы в этом режиме через прибор протекал ток, соответствующий фактическому значению тока утечки.

При уменьшении величины напряжения питания электрооборудования уменьшается ток, протекающий через сопротивление 29 утечки изоляции и миллиамперметр, хотя в действитель-ности сопротивление 29 не увеличилось, Одновременно при этом уменьшается величина напряжения запирания на базе транзистора 16, что приводит к отпиранию этого транзистора и возникновению дополнительного тока, протекающего от положительного полюса источника 14 питания через транзистор

16, резистор 17, диод 18, параллельно включенные измерительный прибор

19 и резистор 20, высоковольтный транзистор 1 к отрицательному полюсу источника питания.

Чем больше напряжение на зажимах

24 и 28 отклоняется от максимального значения, тем больший ток протекает через транзистор 16.

Такое управление обеспечивает линейную (в определенных пределах) корректировку измеряемого тока в зависимости от единственного переменного параметра — величина напряжения питания электрооборудования. Ток коррекции при этом зависит только от на" пряжения, не связан с величиной тока. утечки и при определенных условиях может даже превысить его. На caMoè деле величина тока коррекции должна. зависеть от абсолютного значения тока утечки, т.е. от величины R изоляции.

Для устранения этого недостатка следует увязать величину тока коррекции (I Т16) с величиной второго пере45 менного параметра — сопротивления изоляции электрооборудования. Зту функцию в предлагаемом устройстве выполняет каскад на транзисторе 23. С увеличением тока утечки увеличивается

50 ток базы транзистора 23 — цепь: вывод

28 — сопротивление 29 утечки — вывод

21 — резистор 22 — переход база-эмиттер транзистора 23 — вывод 24,возрастает коллекторный ток транзистора 23 и, соответственно, транзистора 16, 55 увеличивается дополнительный корректирующий ток через измерительный прибор 19 и шунтирующий резистор 20. С

4 увеличением сопротивления 29 утечки корректирующий ток уменьшается.

Таким образо, в приведенной схеме осуществляется полная коррекция показаний прибора.

Рассмотрим случай дальнейшего уменьшения сопротивления утечки, cîответствующий ух;дшению качества изоляции ниже определенного уровня.

Увеличение тока утечки приводит к росту падения напряжения на резисторе 2, что приводит к отпиранию транзистора 8. При этом начинает закрываться транзистор 5, что вызывает увеличение базового тока транзистора 4. Транзистор 4 начинает оказывать шунтирующее действие на переход эмиттер — база высоковольтного транзистора !, выводя его из состояния насьпцения. Высоковольтный транзистор 1, находясь в активном режиме, огранйчивает ток в контролируемой цепи. При дальнейшем увеличении тока происходит еще большее запирание транзис-ора t. При этом транзистор 1, запираясь, вызывает уменьшение тока в контролируемой цепи.

Для повышения надежности работы схемы защить.; в схеме параллельно транзистору i установлен резистор 3.

Таким образом, несмотря на занирание транзистора 1,, суммарный ток, протекающий через резистор 2, продолжает возрастать, обеспечивая дальнейшее запирание транзистора

При значительном увеличении нагряжения и тока в контролиремой цепи происходит глубокое насьпцение транзистора 4 за счет протекания тока через резисторы 6 и 7 и переход эмиттер — база транзистора 4.

При этом открытый переход коллектор— эмиттер транзистора 4 шунтирует переход эмиттер — база высоковольтного транзистора 1, обеспечивая его надежное запирание. формула изобретения

1. Устройства для измерения тока утечки по авт.св. У 1150587, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения операции контроля тока утечки и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введен каскад на пятом и шестом транзисторах, паничем эмиттер пятого транзистора подк ъ1чен к положительному

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности схемы защиты, переход эмиттер — коллектор высоковольmoro транзистора шунтирован дополнительным резистором.

Составитель А. Коробков

Техред N.Äèäûê Корректор С.Шекмар

Редактор А.Маковская

Заказ 2854/Зб тираж 772 Подписное

ВНКП1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14029 полюсу источника питания измерительной схемы, его база через девятый резистор подключена к коллектору шестого транзистора и к общей точке делителя на десятом и одиннадцатом

5 резисторах, а коллектор через соединенные последовательно двенадцатый резистор и второй диод подключен к измерительному входу устройства, к первым выводам параллельно включенных измерительного прибора и тринадцатого резистора и через четырнадцатый резистор — к базе шестого транзистора и к пятнадцатому резистору, включенному параллельно переходу база - эмиттер шестого транзистора, второй аывод десятого резистора подключен к положительному полюсу источника пита1

71 6 ния электрооборудования, а второй вывод одиннадцатого резистора подключен к отрицательному полюсу источника питания электрооборудования, эмиттер шестого транзистора подключен к отрицательному полюсу источника питания электрооборудования и эмиттеру четвертого транзистора, вторые выводы измерительного прибора и тринадцатого резистора подключены к коллек-. тору высоковольтного транзистора.