Устройство для контроля качества электрической изоляции

 

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции электрических машин и аппаратов. Цель изобретения - повышение точности, упрощение и сокращение времени контроля за счет определения качества изоляции по одной точке кривой саморазряда. Качество изоляции определяется по времени саморазряда на испытуемом обьекте. Для этого испытуемый объект заряжается от источника испытательного напряжения, затем отключается и контролируется время, за которое напряжение на испытуемом обьекте уменьшается до определенной величины. Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения , разрядный ключ 2, испытуемый объект

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 27/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4829211/21 (22) 28.05.90 (46) 23.07.92 бюл. hL 27 (75) А,С.Серебряков, Г.Ф.булычев и А.С.Макарычев (56) Авторское свидетельство СССР

hb 601632, кл. G 01 и 27/00.

Авторское свидетельство СССР

М 767667, кл. G 01 Я 27/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ

{57) Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профи лактических испытаний изоляции электричег,, Ы,«, 1749845 А1

2 ских машин и аппаратов. Цель изобретения — повышение точности, упрощение и сокращение времени контроля за счет определения качества изоляции па одной точке кривой саморазряда. Качество изоляции определяется по времени.саморазряда на испытуемом объекте. Для этого испытуемый объект заряжается от источника испытательного напряжения, затем отключается и контролируется время, за которое напряжение на испытуемом объекте уменьшается до определенной величины, Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения, разрядный ключ 2, испытуемый обьекг

1749845

3, разрядный ключ 4, разрядный резистор 5, первый масштабный преобразователь 6 напряжения. усилитель 7, второй масштабный преобразователь 8 напряжения, управляемый ключ 9, запоминаю. ций конденсатор 10, компаратор 11, генератор импульсов 12, первый счетчик 13, дешифратор 14, индикатор 15, постоянное запоминающее устройИзобретение относится к технике элек-. трических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции электрических машин и аппаратов, Известно устройство для контроля качества изоляции, содержащее источник посто. янного напряжения, разрядный резистор, зарядный и разрядный ключи, триггер и индикатор.

Недостаток этого устройства заключается в невозможности оценки качества изоляции по напря>кению саморазряда, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для контроля качества электрической изоляции, содержащее источник испытательного напряжения, зарядный и разрядный ключи, разрядный резистор, выходные за>кимы, K которым подкл ача ат испытуемый абьект, генератор импульсов, счетчик, индикатор, одновибратар, кнопки "Пуск" и "Стоп", в котором выход источника испытательного напряжения через зарядный ключ присоединен к выходным за>кимам, к которым, Кр0ме того, подключены соединенные последовательно разрядные клепач и резистор, а также испытуемый обьект, Это устройства позволяет измерить ток через изоляцию при приложении к нейпостоянного напряжения, напряжения саморазряда и возвратного напряжения.

Недостатком данного устройства является то, что с его ":oìoùûî нельзя измеритьскорость саморазряда, т.е. скорость c«v>«ения напряжения на предварительно заряженной изоляции, отключенной от источника напряжения и представленной самой себе. Скорость саморазряда в большей степени ""ависит от дефектов изоляции, чем, например., сопротивление, измеренное мегаомметром, О скорости саморазряда можно судить по времени спада напря>ке. ния изоляции GYнапряжения заряда(напря-. жения источника испытательного напряжения) до некоторого заранее обусловленного значения., например ОЛ напряство 16, таймер 17, первый 18 и второй 19 двухвходовые элементы И, элемент ИЛИ 20, одновибратор 21, первый 22 и второй 23 инверторы, кнопка 24 "Стоп", кнопка 25

"Пуск", трехвходовой элемент И 26, элемент установки в исходное состояние 27, второй счетчик 28, выходные зажимы 29 и 30. 3 з,п.ф-лы, 4 ил, жения заряда или 1/2 напряжения заряда.

Чем выше скорость саморазряда, тем меньше время саморазряда до назначенного уровня.

5 Цель изобретения — повышение точности, упрощение и сокращение времени контроля за счет определения качества изоляции по одной точке кривой саморазряда

10 На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — временные диагI>BMMbt, поясняющие его работу; на фиг. 3 — схема устройс; на фиг, 4 — временные диаграммы, 15 ." Устройство содержит источник 1 испытательного напряжения,. зарядный ключ 2, испытуемый объект 3, разрядный ключ 4 и разрядный резистор 5, первый масштабный преобразователь 6 напряжения, усилитель

20 7, второй масштабный преобразователь 8, управляемый ключ 9, запоминающий конденсатор 10, компаратор 11, генератор t2 импульсов, первый счетчик 13, дешифратор

14, индикатор 15, постоянное запомйнаю25 щее устройство 16, таймер 17, первый и второй двухвхадовые элементы И 18 и 19, элемент NflN 20, одновибратор 21, первый и второй инверторы 22 и 23, кнопку "Стоп"

24, кнопку "Пуск" 25, трехвходовой элемент

30 И 26, элемент 27 установки в исходное состояние при включении напряжения питания, второй счетчик 28, выходные зажимы

29 и 30 устройства, выходы 31-34 постоянного запоминающего устройства, 35 На фиг. 2 обозначено: U27 напряженйе на выходе элемента 27 установки в исход- ное состояние при включении напряжения питания, U31, 0з2. 0зз. U34 — напряжения на выходах постоянного запоминающего уст40 ройства, Utz — напряжение на выходе генератора 12 импульсов, Оп — напряжение на выходе компаратора 11, U tz — напряжение

"«а выходе таймера 17, Ugg — напря>кение на выходе кнопки "Пуск" 25, Оу — напряжение

45 на выходе усилителя 7, U

Второй вывод конденсатора подключен к общей шине, Выход кампаратора 11 подключен к первому входу элемента И 18, Управляющий вход разрядного ключа 4 присоединен к вы20

30 ходу 31 пас1ояннаго запоминающего устройства 16, Управляющие входы зарядного ключа 2, управляемого ключа 9 и вход таймера 17 присоединены к выходу 32 постоянного запоминающего устройства 16. Второй вход элемента И 18 и вход генератора 12

35 импульсов подключены на выход 33 постоянного запоминающего устройства 16. Первый вход элемента И 19 присоединен к выходу 34 постояннога запоминающего ус40 тройства 16, Второй вход элемента И 19 соединен с выходом кнопки 25 "Пуск", Выход генератора 12 импульсов подключен к счетному входу счетчика 13. Выход элемента И 18 через инвертор 22 подключен к первому входу 45 элемента И 26, к второму входу которого подключен выход кнопки "Стоп", а к третьему входу ега присоединен. выход элемента

27 установки в исходное состояние при включении напряжения питания; Выход 50 трехвходового элемента И 26 соединен с

R-входом счетчика 28.

Выход таймер 17 присоединен к первому входу элемента ИЛ И 20, второй вход элемента ИЛИ 20 соединен с выходом элемента

И 19, а выход элемента ИЛИ через одновибратор 21 подключен к счетному входу счетчика 28. Вход инвертора 23 соединен с выходом элемента И 19, а его выход с R-входом счетчика t3. пряжение на выходе одновибратора 21, tBKn — момент времени подачи напряжения питания, t — момент времени подачи сигнала

"Пуск", тт- момент .времени срабатывания таймера, т.е. момент окончания процесса 5 заряда и начала процесса саморазряда, тк— момент времени срабатывания компаратора, т.е. момент времени окончания процесса саморазряда.

Выход источника 1 испытательного на- 10 пряжения через зарядный ключ 2 присоединен к выходным зажимам 29 и 30 устройства, К этим же зажимам подключены соединенные последовательно разрядные ключ 4 и резистор 5. Вход масштабного 15 преобразователя 6 напряжения присоедиHGH к выходным за>кимам устройства, а выход ега через усилитель 7 подключен к входу масштабного преобразователя 8 напряжеИнформационные выходы счетчика 28 подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства 16. Информационныее выходы счетчика 13 присоединены к входам дешифратора 14, а его выходы подключены к входам индикатора 15. Все эти соединения выполнены с учетом весовых коэффициентов выходов и входом элементов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключи 2 и 9 разомкнуты, а ключ 4 замкнут. При подаче напряжения питания (момент времени tean, фиг. 2) на выходе элемента 27 в течение некоторого времени удерживается сигнал логического нуля {Uzv, фиг. 2), за счет чего счетчик 28 устанавливается в исходное состояние (нулевое). На управляющие входы ключей 2, 9 и 4 приходят сигналы логического нуля, чта удерживает их в состояниях, указанных нэ фиг. 1.

Постоянное запоминающее устройства

16 запрограммировано тэк, чта в исходном состоянии на выходах присутствует кад

1000, порядок выводов 34, ЗЗ, 32, 31. При нажатии на кнопку "Пуск" 25 (момент времени тп, фиг,2) на второй вход oneìeHòà И 19 поступает сигнал логической единицы, D результэте чего и на выходе элемейтэ И 19 также устанавливается сигнал логической единицы. Этот сигнал через ицвертар 23 устанавливает в нулевое состояние счет:ик

13 и через элемент ИЛИ 20 запускает одновибратор 21. Нэ выходе адновибратара 21 формируется кратковременный сигнал логического нуля (U21, фиг. 2), который, поступая на счетный вход счетчика 28, изменяет его состояние с 000 на 001. В результате этага изменяется и состояние выходов постоянного запоминающего устройства с

1000 на 0011, т.е. на выходе 34 устанавливается сигнал логического нуля, что предотвращает повторный запуск, а нэ выходах 32 и 31 устанавливаются сигналы логической единицы (0з1, Uaz, 0зз, Ua<, фиг. 2, . Следовательно, ключи 2 и 9 замыкаются, ключ 4 размыкается, происходит запуск таймера

17. Изоляция обьектэ 3 заряжается напряжением источника 1. Время заряда зависит от вида испытуемого оборудования и обычно равняется одной минуте. Это время задается таймером 17.

Как только заданное время истечет (tT, фиг. 2), на выходе таймера 17 появляется сигнал логической единицы, который через элемент ИЛИ 20 запускает одновибратор

21, Счетчик 28 устанавливается в состояние

010. а постоянное запоминающее устройство устанавливает выходы в сестояние 0*01.

1749845

10

25

Вследствие этого ключи 2 и 9 размыкаются, и начинается процесс саморазряда изоляции, Сигналы логической единицы с выхода

33 постоянного запоминающего устройства

16 запускают генератор 12 импульсов, которые. поступают на счетный вход счетчика 13, Во время процесса саморазряда на выходе масштабного преобразователя 6 и на выходе усилителя 7 напряжение будет снижаться. Напряжение же на конденсаторе 10 будет неизменным и равным начальному значению напряжения на выходе усилителя

7, умноженному на коэффициент преобразования масштабного преобразователя 8, Масштабный преобразователь 8 устанавливает уровень, до которого происходит разряд изоляции. Например, разряд может происходить до значения напряжения, равного 0,8 напряжения заряда или 1/е напряжения заряда, В последнем случае время саморазряда будет равно постоянной времени изоляции.

Усилитель 7 необходим для согласования выхода масштабного преобразователя

6 с входами компаратора 11 и масштабного преобразователя 8.

Напряжения на входах компаратора 0т и Uip показаны на фиг. 2. До тех пор, пока сигнал Ыт будет больше сигнала 0 о, т,е. до тех пор пока изоляция не разрядится до заданного значения, сигнал на выходе компаратора равен нулю. Как только эти напряжения сравняются (момент времени tK, фиг.

2), т.е. изоляция разрядится до заданного значения, напряжение на выходе компаратора 1 1 становится равным логической единицы (U t>, фиг. 2). Этот сигнал через элемент

И 18 и инвертор 22 поступает на вход элемента И 26, на выходе которого появляется сигнал логического нуля, устанавливающий счетчик 28 и исходное состояние. В исходное состояние устанавливаются и выходы постоянного запоминающего устройства

16, Ключ 4 замыкается, разряжая обьект 3 испытания.

Индикатор 15 показывает зафиксированное число импульсов, При частоте генеpampa 12 импульсов, равной 10 Гц, счетчик фиксирует код, пропорциональный времени саморазряда, с точностью до 0,1 с, а при частоте 100 Гц время саморазряда может быть измерено с точностью до 0,01 с. Сброс счетчика 13 происходит при следующем запуске устройства. В разряде запоминающего конденсатора 10 нет необходимости, Кнопкой "Стой" 24 можно снять напряжение с объекта 3 испытания в любой момент времени.

Формула изобретения

1, Устройство для контроля качества электрической изоляции, содержащее источник испытательного напряжения, зарядный и разрядный ключи, разрядный резистор, выходные зажимы. к которым подключают испытуемый объект, генератор импульсов, первый счетчик, индикатор, одновибратор, кнопки "Пуск" и "Стоп", блок управления с выходом установки нуля и входом "Конец измерений". в котором выход источника испытательного напряжения через разрядный ключ присоединен к выходным зажимам, к которым, кроме того, подключены соединенные последовательно разрядные ключ и резистор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, упрощения и сокращения времени контроля за счет определения качества изоляции по кривой саморазряда в одной точке, в него дополнительно введены первый и второй масштабные преобразователи напряжения, усилитель, запоминающий конденсатор, управляемый ключ, компаратор, блоки измерения и индикации с входами установки нуля и счетным, à блок управления дополнен входами "Пуск" и

"Стоп" и выходами "Управление зарядным ключом", "Управление разрядным ключом" и импульсов времени, причем первый масштабный преобразователь напряжения входом подключен к выходным зажимам устройства, а выходом через усилитель — к входу второго масштабного преобразователя напряжения и прямому входу компаратора, выход второго масштабного преобразователя напряжения через управляемый ключ соединен с инверсным входом компаратора, запоминающий конденсатор одним выводом подключен к инверсному входу компаратора, а другим — к общей шине, выход компаратора присоединен к входу "Конец измерений" блока управления, выходы кнопок "Пуск" и "Стоп" присоединены соответственно к входам

"Пуск" и "Стоп" блока управления,управляющий вход разрядного ключа соединен с выходом управления разрядным ключом блока управления, управляющие входы зарядного ключа и управляемого ключа подключены к выходу управления зарядным ключом блока управления, выход импульсов времени блока управления соединен со счетным входом, а выход установки нуля — с входом установки нуля блока измерения и индикации.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в него дополнительнО введен дешифратор, при этом счетный и установочный R-входы первого счетчика являются

1749845

10 счетным входом и входом установки нуля блока измерения и индикации, информационные выходы первого счетчика присоединены к входам дешифратора, выходы которого подключены к входам индикатора в соответствии со своими весовыми коэффициентами.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в него дополнительно введены первый и второй двухвходовые элементы И, трехвходовой элемент И, второй счетчик, постоянное запоминающее устройство, таймер, двухвходовой элемент ИЛИ, первый и второй инверторы и элемент установки в исходное состояние при подаче напряжения питания, причем первый вход первого элемента И является входом "Конец измерений" блока управления, первый выход постоянного запоминающего устройства служит выходом управления разрядным ключом, второй выход постоянного запоминающего устройства служит выходом управления зарядным ключом, выход генератора импульсов-выходом импульсов времени блока управления, выход второго инвертора является выходом установки нуля блока управления, вторые входы второго элемента И и трехвходового элемента И служатсоответственно входами "Пуск" и "Стоп" блока управления, кроме того вход таймера соединен с вторым выходом постоянного запоминающего устройства, а его выход подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход этого элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И, а выход элемента ИЛИ через одновибратор подключен к счетному входу второго счетчика, вход генератора импульсов и второй вход первого элемента И соединен с третьим выходом постоянного запоминающего устройства, выход первого элемента И через инвертор соединен с первым входом трехвходового элемента И, третий вход которого подклю10

40 чен к выходу элемента установки в исходное состояние, а выход трехвходового элемента 45

И соединен c R-второго входом счетчика, информационные выходы которого подключены к адресным входам постоянного запоминающего устройства, четвертый выход которого соединен с первым входом второго элемента И, а выход этого элемента И соединен с входом второго инвертора.

4. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в него дополнительно введены первый и второй RS-триггеры, второй одновибратор, первый, второй и третий трехвходовые элементы И, двухвходовой элемент И, таймер и элемент установки в исходное состояние при подаче напряжения питания, причем вход первого одновибратора служит входом "Конец измерений" блока управления, прямой выход первого

RS-триггера является выходом управления разрядным ключом, а прямой выход второго

RS-триггера — выходом управления зарядным ключом блока управления, выходтретьего трехвходового элемента И служит выходом импульсов времени блока управления, а выход двухвходового элемента И является выходом установки нуля блока управления, выход второго одновибратора — входом "Пуск".блока управления, а соединенные вместе вторые входы первого и второго трехвходовых элементов И является входом "Стоп" блока управления, при этом выход первого одновибратора соединен с первым входом первого трехвходового элемента И, а его выход с R-первого входом

RS-триггера, выход первого RS-триггера соединен с первым входом третьего трехвхо дового элемента И. выход второго одновибратора подключен к S-первого входам и второго RS-триггеров и первому входу двухвходового элемента И, прямой выход второго RS-триггера через таймер соединен с первым входом второго трехвходового элемента И, выход которого присоединен к

R-входу второго RS-триггера, инверсный выход этого триггера соединен с вторым входом, а выход генератора импульсов — с третьим входом третьего трехвходового элемента И, третьи входы первого и второго трехвходовых элементов И и второй вход двухвходового элемента И присоединены к выходу элемента установки в исходное состояние при включении напряжения питания.

U33

Йг

Ogpu

027

Ug, Vg

22

Составитель В, Драчев

Редактор И. Ванюшкина Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Заказ 2594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Устройство для контроля качества электрической изоляции Устройство для контроля качества электрической изоляции Устройство для контроля качества электрической изоляции Устройство для контроля качества электрической изоляции Устройство для контроля качества электрической изоляции Устройство для контроля качества электрической изоляции Устройство для контроля качества электрической изоляции 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения электрической проводимости жидкости

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для цифрового измерения и допускового контроля отклонения сопротивления резисторов , например при точной подгонке номинального значения сопротивления прецизионных пленочных резисторов, их наборов, резистивных микросборок и микросхем

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров электрорадиоцепей

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения импеданса электрохимических систем в широком диапазоне частот при поляризации их заданным током или потенциалом

Изобретение относится к контрольно-, измерительной технике и предназначено для измерения параметров последовательных и параллельных колебательных контуров

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения сопротивления протяженных материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах допускового контроля регистров и тензометрии

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения резисторов, сосредоточенных сопротивлений и сопротивления изоляции в электрических цепях
Изобретение относится к исследованию и анализу материалов с помощью электрических средств и предназначено для контроля неоднородности электропроводного изделия по толщине материала, например, при проверки возможной подделки изделия в форме слитка из драгоценного или редкого металла

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения параметров индуктивных элементов, а также исследования и оценки свойств ферромагнитных материалов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источников питания и другим влияющим величинам

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно к способам определения сопротивлений, и может быть использовано при экспериментальных измерениях

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в качестве частотно-независимой меры активного сопротивления в диапазоне 1 - 100 кОм

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для построения параметрических измерительных преобразователей, инвариантных к изменениям параметров источника питания

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля параметров конденсаторов, катушек индуктивностей и резисторов в процессе их производства

Изобретение относится к бесконтактным неразрушающим способам измерения удельной электропроводности плоских изделий с использованием накладных вихретоковых датчиков
Наверх