Устройство для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока. Цель - повышение достоверности контроля за счет исключения влияния промышленных помех, что достигается введением переключателя 3, Д-триггера 5, элементов И 6,14,15, задатчика 7 частоты опроса, счетчиков 8,16, дешифратора 9, интегратора 10, таймера 11, регистра 12, триггера 13. Кроме того, устройство содержит измерительный мост 1, элементы 2.1-2N коммутации. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

15)) 4 G 01 R 3)/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ " ж """

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 44 ) 0140/24-21 (22) )3.04.88 (46) )5.)2,89, Бюл. 1)- - 46 (72) А.А,Акимов, З.И,Алексеева, В.М.Зубкин, И,И.Коновалова и С.С.Сибейкин (53) 621.317.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1273849, кл. G Ol R 31/02, 1986, Авторское свидетельство СССР

9 750385, кл, G Ol R 27/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЧ КОПТРОЛЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЧЦИИ ЦЕПЕЙ ПОСТОЛП!)ОГО

ТОКА

„„Я0„„1529! 52 А1

2 (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока, Цель — повышение достоверности контроля за счет исключения влияния промышленных помех, что достигается введением переключателя 3, D-триггера 5, элементов И 6, 14 и 15, задатчика 7 частоты опроса, счетчиков 8 и 16, дешифратора 9, интегратора 10, таймера 11, регистра 12, триггера 13, Кроме того, устройство содержит измерительный мост 1, элементы 2,1-2,п коммутации. 3 ил.

1529152

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока относительно заданного попогового з начения, Цель изобретения " повышение достоверности контроля за счет исключения влияния промышленных помех, На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3— диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит измерительный мост 1, элементы 2.1-2,п коммутации, переключатель 3, компаратор 4, D-триггер 5, первый элемент

И 6, задатчик 7 частоты опроса, первый счетчик 8, дешифратор 9, интегратор 10, таймер 11, регистр 12, триггер 13, второй элемент И 14, третий элемент И 15, второй счетчик 16, На фиг. 1 показаны также контролируемые цепи 17.1 — 17,п, цепи установки элементов памяти в ноль на фиг ° 1 не пок аз аны, Измерительный мост 1, соединен первым и вторым выводами первой диагонали соответственно с плюсовой и минусовой шинами питания устройства.

Элементы 2,1-2,п коммутации соединены сигнальными входами с соответствующими клеммами для подключения контролируемых цепей, Первые выходы элементов 2.,1-2,п коммутации соединены с первым выводом второй диагонали измерительного моста 1, с первым входом переключателя 3, вторые выходы — с минусовой шиной питания устройства, второй вывод второй диагонали измерительного моста 1 соединен с общей шиной устрой— ства, второй вход переключателя 3 соединен с выходом интегратора 10, соединенного первым входом с первым входом переключателя 3, вторым входом — с инверсным выходом D-триггера

5, соединенного D-входом с общей шиной устройства, прямым выходом — с управляющим входом переключателя 3 и с входом таймера 11, соединенного выходом с С-входом D-триггера 5, соединенного S-входом с выходом компаратора 4, соединенного неинвертирующим входом с общей шиной устройства, иивертирующим входом — с выходом переключателя 3 ° Выход задатчика 7 частоты опроса соединен с первым входом

55 первого элемента И 6, соединенного вторым входом с инверсным выходом

D-триггера, выходом — с счетным входом первого счетчика 8> соединенного информационными входами с выходами регистра 12, управляющим входом — с выходом второго элемента И 14 соединенного первым входом с прямым выходом триггера 13, вторым входом — с выходом второго счетчика 16, соединенного счетным входом с выходом первого элемента И 6, выходом — с счетным входом триггера 13 и с первым входом третьего элемента И 15, соединенного вторым входом с инверсным выходом триггера 13, а выходом — с управляющим входом регистра 12, соединенного информационными входами с выходами первого счетчика 8 и с входами дешифратора 9, соединенного выходами с управляющими входами соответствующих элементов 2 ° 1-2,п коммутации.

Устройство работает следующим образом, В условиях промышленных помех, если сопротивление изоляции несколько больше порогового значения (фи г, 2 а), а контроль сопротивления изоляции осуществляется в момент времени то нуль-орган выдает ошибочную информацию о том, что сопротивление изоляции ниже нормы. Если сопротивление изоляции ниже нормы (фиг. 2б), а контроль проводится в момент времени то нуль-орган выдает ошибочную информацию, что сопротивление изоля- i ции выше нормы, Устройство исключает влияние помех на результат контроля, Пусть сопротивление изоляции изолируемых цепей 17,1, 17,2, 17.(n-2), намного. выше нормы, цепи 17,(n-1) ненамного выше нормы, цепи 17,п ниже нормы. На фиг. 3 пунктиром показано напряжение, соответствующее пороговому значению контролируемого сопротивления изоляции, сплошными линиями— напряжение, соответствующее сопротивлению изоляции контролируемых цепей и наводимому на этих цепях напряжению промышленной помехи, С началом контроля импульсы с выхода задатчика 7 частоты опроса через элемент

И 6 поступает на вход счетчика 8.

Состояние счетчика 8 преобразуется дешифратором 9 в сигналы, которые последовательно включают элементы

2,1-2.п коммутации, При первом шаге счетчика 8 в момент времени t эле5 1529!5 мент 2.1 отсоединяет цепь 17.! от других контролируемых цепей и попключает ее к диагонали измерительного моста 1, при помощи которого определяется сопротивление изоляции

5 между цепью 17. 1 и прочими контролируемыми цепями. Поскольку для цепи

17. 1 сопротивление изоляции намного выше нормы, то, несмотря на любую полярность напряжения промышленной помехи, наводивой на цепь 17 ° 1, срабатывания компаратора 4, определяющего знак напряжения в диагонали измерительного моста 1, не происходит ° 15

Следующий импульс задатчика 7 частоты опроса через элементы И 6 поступает в момент времени t на вход счет2 чика 8, состояние которого при этом меняется. В момент времени t цепь 20

17. 1 вновь попключается к другим контролируемым цепям, от которых отключается цепь 17.2, которую элемент

2.2 коммутации поасоединяет в диагональ измерительного моста 1. Поэтому 25 в момент времени t проводится про1 верка сопротивления изоляции цепи

17 ° 2 относительно прочих контролируемых цепей и т.д. Одновременно импульсы частоты опроса подсчитывает 30 и счетчик 16, В момент времени отделенный от момента времени t ин-! тервалом времени, равным половине периода промышленной помехи, счетчик

l6 выдает на триггер 13 сигнал переноса, опрокидывающий его, Триггер 13 переходит в состояние "1", вследствие чего на оба входа элемента И 14 по тупает напряжение "1", и на выходе элемента И 14 формируется сигнал за- 40 писи в счетчик 3 содержимого регистра 12 ° Так как в исходном состоянии это содержимое равно нулю, при поступлении следующих импульсов с задатчика 7 частоты опроса на вход счет- 45 чика 8 последний повторяет счет ° В моменты времени 1, 1,..., t вновь проверяется сопротивление изоляции цепей 17,1, 17,2, 17 ° (п-2), но уже при обратной полярности напряжения промышленной помехи на этих цепях.

Далее необходимо продолжить проверку цепей 17.(n-l), 17.п на положительной полуволне помехи, так как она еще не выполнена. Поэтому, в момент времени з на триггер 13 со счетчика

16 вновь поступает сигнал переноса, возвращающий триггер 13 в исходное состояние "0", и на выходе элемента

2 6

И 5 формируется сигнал записи в регистр 12 содерж»мого счетчика 8, досчитавшего повторно до номера цепи

17.(n-2), Затем счетчик 8 продолжает счет, и устройство продолжает проверку сопротивления изоляции цепей

17.(n-l), 17.п на положительной полуволне помехи.

Регистр 12 служит для запоминания кода номера последней из группы пепей, проверенных на положительной полуволне, на время проверки этих же цепей на отрицательной полуволне помехи и наоборот, В моменты времени t<, t<, tz на контролируемых цепях наводится положительная полуволна напряжения промьппле»»ной помехи (фиг. 3). Поэтому компаратор 4 не формирует сигнал "Ненорма" для цепи !7.п, сопротивление изоляции которой ниже нормы, и проверка продолжается вплоть до момента времени t<, в который со счетчика 16 на триггер 13 поступает сигнал переноса, устанавл»»вакиций триггер 13 в состояпие "1". В счетчик 8 записывается содержимое регистра 12. По командам счетчика 8, которые дешифрируются дешифратором 9, вновь начинается проверка сопротивления изоляции цепей 17,(n-l), 17.п, но уже при отрицательной полярности напряжения промышленной помехи на этих цепях, 1

В момент времени t проверяется сопротивление изоляции цепи 17 ° (n-l), которое несколько выше нормы, Из-за напряжения промьплленной помехи ком».аратор 4 выдает сигнал "Ненорма" на

S-вход D-триггера 5, переводя этот триггер в состояние н1",(фиг, 3).

При этом с инверсного выхода Р-триггера 5 поступает напряжение "0 на вход элемента И 6, что блокирует дальнейшее переключение счетчика 8, и устройство продолжает проверку цепи 17 ° (п-1); снимается обнуляющий сигнал с R-входа интегратора 10, последний начинаеT интегрировать напряжение диагонали измерительного моста 1; с прямого выхода D-три -repa 5 поступает напряжен»»е на управляющий вход переключателя 3, который переключает вход компаратора 4 с измерительного моста 1 на выход интегратора 10; запускается таймер 11 °

Через интервал времени, равный периоду промышленной помехи, в мо»! мент времени t< таймер 11 выдает

1529152

30 сигнал переключения на синхровход

D-триггера 5, íà D-вход которого подано напряжение "0 . Сопротивление изоляции цепи 17,(п-2) выше нормы.

Напряжение промышленной помехи не оказывает воздействия на напряжение выхода интегратора 10, если время интегрирования равно или кратно периоду промышленной помехи. Поэтому компаратор 4, подключенный к выходу интегратора 10, выдает íà S-вход

D-триггера 5 напряжение и0", и поступающий с таймера 11 на синхровход

D-триггера 5 сигнал возвращает Dтриггер 5 в состояние иОи. При этом снимается блокировка на переключение счетчика 8, и последний переходит в следующее состояние. Одновременно обнуляется интегратор 10, а вход

20 компаратора 4 вновь подключается к измерительному мосту l .

Следовательно, несмотря на наличие на цепи 17,(n- 1) промьплленной помехи устройство правильно определи- 25 ло, что сопротивление изоляции этой цепи выше нормы, I

В момент времени t устройство при помощи компаратора 4 определяет сопротивление изоляции цепи 17,n °

Так же, как и в предыдущем случ е, при проверке цепи 17,(п-2), компаратор 4 выдает сигнал "Ненорма" на

D-триггер 5, и сопротивление изоляции цепи 17.п определяется при помощи интегратора 10, Сопротивление изоляции цепи 17.п ниже нормы, поэто(I му в момент времени - с подключенного к выходу интегратора 10 компаратора 4 на S-вход D-триггера 5 nocl1 1l

40 тупает сигнал 1 ° Этот сигнал не позволяет поступающему с таймера 11 на синхровход D-триггера 5 сигналу и и вернуть D-триггер 5 в состояние 0

Счетчик 8 остается в положении, соот- 45 ветствующем контролю сопротивления изоляции цепи 17,п, à D-триггер 5— в положении иlи. Это свидетельствует о том, что сопротивление изоляции между цепью 17.п и прочими проверяе50 мыми цепями ниже нормы, и дальнейшая проверка приостанавливается.

Таким образом, несмотря на наличие промьппленной помехи на контролируемых цепях, поедлагаемое устройст55 во правильно установило, что сопротивление цепи 17 ° и ниже, а остальных

1 цепей выше нормы. Прототип в этих ус. ловиях мог выдать неправильную информацию. Время проверки контролируемых цепей оказалось небольшим. Это объясняется тем, что контролируемые цепи, сопротивление изоляции которых на много вьпле нормы (т.е. цепи 17,1.

17.2. 17(п-2) проверялись только при помоци компаратора 4, бвз включения интегратора 10, Время контроля компаратора 4 может быть выбрано небольшим, ибо оно ограничено лишь переходными процессами в контролируемой цепи.

Фор мул а и з о б р е т е ни я

Устройство для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока, содержащее измерительный мост, соединенный первым и вторым выводами первой диагонали соответственно с плюсовой и минусовой шинами питания устройства, элементы коммутации, соединенные си гнальными входами с сооТ ветствующими клеммами для попключения контролируемых цепей, компаратор, отличаюцееся тем,что,с целью повышения достоверности контроля, в него введены переключатель, интегратор, D-триггер, триггер, таймер, задатчик частоты опроса, пеовый и второй счетчики, дешифратор, регистр, пеовый, второй и третий элементы И, причем первые выходы элементов коммутации соединены с пеовым выводом второй диагонали измерительного моста, с первым входом переключателя, вторые выходы — с минусовой шиной питания устройства, второй вывод второй диагонали измерительного моста соединен с общей шиной устройства, второй вход пеоеключателя — с выходом интегратора, соединенного первым входом с первым входом переключателя, вторым входом — с инверсным выходом

D-триггера, соединенного Э-входом с общей шиной устройства, прямым выходом — с управляющим входом переключателя и с входом таймера, соединенного выходом с С-входом D-триггера, соединенного S-входом с выходом компаратора, соединенного неинвертнрующим входом с обцей шиной устройства, инвертируюцим входом — с выходом переключателя, выход задатчика частоты опроса соединен с первым входом первого элемента И, соединенного вторым входом с инверсным выходом D-триггера, выходом — со счетным входом пер1529 |52

10 вого счетчика, соединенного информационными входами с выходами регистра, управляющим входом — с выходом второ,го элемента И, соединенного первым входом с прямым выходом триггера, вторым входом — с выходом второго счетчика, соединенного счетным входом с выходом первого элемента И, aiходом — со счетным входом триггера и с первым входом третьего элемента

И, соединенного вторым входом с инверсным выходом триггера, а выходомс управляющим входом регистра, сое" диненного информационными входами с выходами первого счетчика счетчика и с входами дешифратора, соединенного выходами с управляющими входами соответствующих элементов коммутации.

1529 ) 52

% .

Ь л

Составитель В.Дворкин

Тех ехред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай!

Редактор Т,Парфенова

Заказ 7637/41 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Гос а ственн ударственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент" г Ужгор, . Г жгород, ул. агарина, 1!