Устройство для отыскания места снижения сопротивления изоляции электрической сети постоянного тока

 

Изобретение мо;;сет быть использовано для определения места снижения сопротивления изоляции в электрических сетях постоянного тока. Цель изобретения - повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства . Устройство содержит генератор 1 переменного накладываемого напряжения треугольной формы, состоящий из блока 2 питания, выпрямителя 3, блока 4 коммутации, формирователя 5 треугольного напряжения, генератора 6 прямоугольных импульсов и счетного триггера 7. Генератор подключают к сети постоянного напряжения с большой распределенной емкостью, к которой в момент измерения присоединяют дифференцирующий датчик 9 тока, выполненный в виде гокоизмерительнык клещей. Датчик тока входит в состав приемника 8, содержащего также фильтр Ю нижних частот, усилитель 11, дифференцирующую цепочку 12 дифференциального усилителя 13, усилитель 15 с обратной связью из выпрямителя 14 измерительного элемента 17, нелинейного элемента 16. При этом наличие в генераторе 1 счетного триггера повышает линейность выходного сигнала генератора, что уменьшает -импульсную помеху на выходе дифференцирующего датчика, а схема приемника 8 обеспечивает подавление импульсных помех и повышение чувствительности. 1 ил. СЭ со 4Ь 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О А1 (g1)g G 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4611704/21 (22) 30.! 1.88 (46) 28.02.91. Бюл. Ф 8 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по высоковольтной и криогенной технике Мосэнерго (72) В.М.Арсентьев и В.М.Маслов (53) 621.311.1 (088.8) (56) Устройство для отыскания места снижения изоляции в электрической сети. — Электрические станции, 1982, Н - 7, с. 58-60. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЫСКАНИЯ МЕСТА

СНИЖЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение мо:-;<ет быть использовано для определения места снижения сопротивления изоляции в электрических сетях постоянного тока. Цель изобретения — повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства. Устройство содержит генератор 1 переменного накладываемого напряжения треугольной формы, состоящий

2 из блока 2 питания, выпрямителя 3, блока 4 коммутации, формирователя

5 треугольного напряжения, генератора 6 прямоугольных импульсов и счетного триггера 7. Генератор подключают к сети постоянного напряжения с большой распределенной емкостью, к которой в момент измерения присоединяют дифференцирующий датчик 9 тока, выполненный в виде гокоизмерительных клещей. Датчик тока входит в состав приемника 8, содержащего также фильтр

10 нижних частот, усилитель 11 дифференцирующую цепочку 12 дифференциального усилителя 13, усилитель 15 с обратной связью из выпрямителя 14 измерительного элемента 17, нелинейного элемента 16. При этом наличие в генераторе 1 счетного триггера повышает линейность выходного сигнала генератора, что уменьшает импульсную помеху на выходе дифференцирующего датчика, а схема приемника 8 обеспечивает подавление импульсных помех и повышение чувствительности. 1 ил.

1631470

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения места снижения сопротивления изоляции в электрических сетях постоянного тока.

Цель изобретения — повышение чувствительности и помехоустойчивости устройства путем обеспечения дополнительного симметрирования формы выход- 10 ! ного напряжения генератора переменного накладываемого напряжения, подавления импульсных помех в приемнике и устранения нелинейности порога чувствительности. 15

На чертеже представлена блок-схема устройства для отыскания места снижения сопротивления изоляции электрической сети постоянного тока.

Устройство содержит генератор 1 20 переменного накладываемого напряжения, состоящий .из блока 2 питания,. выпрямителя 3, блока 4 коммутации, Формирователя 5 треугольного напряжения, генератора 6 прямоугольных импульсов и счетного триггера 7, и приемник 8, состоящий из дифференцирующего датчика 9 тока, выполненного в виде токоизмерительных клещей, фильтра 10 нижних частот, усилителя 30

11, дифференцирующей цепочки 12, дифФеренциального усилителя 13, выпрямителя 14, усилителя 15, нелинейного элемента 16 и измерительного элемента 17. Вход блока 2 питания подключен 35 к сети переменного тока, его первый выход соединен с последовательно соединенными выпрямителем 3, блоком

4 коммутации .и формирователем 5 треугольного напряжения, выход кото- 40 рого подключен к проводу сети постоянного тока, второй выход блока 2 питания соединен с вхопом генератора

6 прямоугольных импульсов, а выход последн го через счетный три ер со- 45 единен с управляющим входом блока коммутации. Дифференцирующий датчик

9 тока приемника 8 подключается в контрольные точки сети постоянного тока и индуктивно связан с нею, его выход через фильтр 10 нижних частот и усилитель 11 подключен к первому входу дифференциального усилителя 13 и через дифференцирующую цепочку 12к второму входу дифференциального

55 усилителя. Выход последнего соединен с входом усилителя 15 с обратной связью и входом выпрямителя 14, вы- ход которого соединен через параллельно соединенные нелинейный элемент 16 и измерительный элемент 17 с выходом усилителя 15.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 переменного накладываемого напряжения работает на нагрузку, состоящую из параллельно соединенных емкости сети постоянного тока относительно земли и активного сопротивления изоляции сети постоянного тока.

Второй выход блока 2 питания обеспечивает функционирование генератора

6 прямоугольных импульсов и счетного триггера 7, первый выход через выпрямитель 3 и блок 4 коммутации подключен к входу формирователя 5 тре1 угольного напряжения. Генератор 6 прямоугольных импульсов через триггер 7 выдает управляющие импульсы со скважностью 2 частотой 1-1,25 Гц на блок 4 коммутации, который с той же частотой меняет полярность напряжения, подаваемого на вход формирователя треугольного напряжения.

Блок коммутации выполнен в виде последовательно соединенных усилителя и реле, управляемых триггером 7.

Формирователь треугольного напряжения представляет собой пассивный

RS-четыр ехполюсник, параметры которого выбраны так, что при работе на сеть постоянного тока с большой емкостью относительно земли выходное напряжение имеет треугольную форму.

Таким образом, генератор переменного накладываемого напряжения периодически изменяет потенциалы сети постоянного тока по отношению к земле с частотой единиц герц. На выходе дифференцирующего датчика 9 тока, подключаемого в контрольные точки сети постоянного тока и индуктивно связанного с нею, формируется сигнал прямоугольной формы переменного знака с амплитудой, обратно пропорциональной величине сопротовления изоляции участка сети постоянного тока, расположенного за точкой контроля.

Кроме полезного сигнала на выходе датчика присутствуют высокочастотные сигналы наведенного напряжения промьпппенной частоты, импульсные помехи, возникающие на фронтах прямоугольного полезного сигнала при дифференцировании тока треугольной формы; име-, ющего нелинейность.

5 163

При большом сопротивлении изоляции уровень помех превышает уровень полезного сигнала.

Сигнал с выхода датчика 9 проходит через фильтр 10 нижних частот, усиливается усилителями 11 и 13 и через выпрямитель 14 поступает на измерительный элемент 17, находящийся в обратной связи усилителя 15.

Для снижения уровня помехи используется фильтр 10 нижних частот и дифференциальный усилитель 13 с дифференцирующей цепочкой 12, осуществляющей по одному из входов синфазное подавление импульсной помехи, Фильтр 10 нижних частот подавляет частоты выше рабочей. Импульсная помеха, присутствующая на фронтах полезного сигнала, имеет гармоники рабочей частоты, которые пропусКаются фильтром 10, поэтому вводят блоки

12 и 13, которые осуществляют. подавление импульсной помехи, присутствующей на фронтах прямоугольного полезного сигнала, Импульсные помехи, возникающие на фронтах прямоугольного полезного сигнала, являются следствием дифференцирования емкостной составляющей накладываемого на сеть тока треугольной формы.

На выходе усилителя 13 формируется знакопеременный сигнал, амплитуда которого обратно пропорциональна сопротивлению сети постоянного тока.

Для увеличения чувствительности устройства использована схема с усилителем 15, в обратной связи которого находится последовательно соединенные выпрямитель 14 и измерительный элемент 17. Это позволяет избавиться от нелинейности порога чувствительности характерных при использовании обычных диодов. Использование нелинейного элемента, например стабилитрона, в цепи обратной связи усилителя 15, подключенного параллельно измерительному элементу 17, позволяет получить максимальную чувствительность при наименьшем сигнале датчика

9, что соответствует наибольшему сопротивлению изоляции сети постоянного тока.

1470

15

30 ренцирующего датчика, фильтра нижних

Измерительный элемент 17 отображает полезный сигнал, вызванный генератором накладываемого переменного напряжения.

В разветвленной цепи постоянного тока поврежденную цепь, участок цепи и место повреждения определяют по максимальному показанию измерительногоо элемента 1 7.

Формула и зобр етения

Устройство для отыскания места снижения сопротивления изоляции электрической сети постоянного тока, содержащее rенератор переменного накладываемого напряжения, состоящий из блока питания, вход которого подключается к сети переменного тока, первый выход подключается к последовательно соединенным выпрямителю, блоку коммутации, формирователю треугольного напряжения, а второй выход соединен с генератором прямоугольных импульсов, приемник, состоящий из .измерительного элемента, выпрямителя и последователь. о соединенных диффечастот и усилителя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и помехоустойчивости устройства, в него дополнительно введены счетный триггер, дифференцирующая цепочка, дифференциальный усилитель, усилитель с обратной связью, нелинейный элемент, при этом вход счетного триггера соединен с. выходом генератора прямоугольных импульсов, .генератора переменного накладываемого напряжения, а выход— с управляющим входом блока коммутации, выход усилителя в приемнике соединен непосредственно с первым входом дифференциального усилителя и через дифференциальную цепочку — с

его вторым входом, выход дифференциального усилителя соединен с входом усилителя с обратной связью, которая выполнена в виде последовательно соединенных выпрямителя и измерительного элемента, параллельно которому включен нелинейный элемент.