Способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом и устройство его реализации

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности к автоматизированным системам контроля электрического сопротивления и прочности изоляции, и может быть использовано при контроле сопротивления изоляции электрических цепей электро- и радиотехнических изделий. Способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом и устройство для измерения электрического сопротивления изоляции предполагают вначале измерение сопротивления R1 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной, затем измерение сопротивления R2 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной с подключенным к ней отдельным контактом и по результатам измерений определение сопротивления и прочности изоляции. Устройство для измерения электрического сопротивления изоляции содержит измеритель сопротивлений, первую и вторую группу из n ключей, блок управления, включающий в себя запоминающее устройство, процессор и программируемую логическую интегральную схему. За счет такой реализации и учета сопротивления утечки средств измерения достигается увеличение точности измерения сопротивления и прочности изоляции и расширение функциональных возможностей, позволяющих вести измерения в автоматическом режиме. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности к автоматизированным системам контроля электрического сопротивления изоляции в аппаратуре, где содержится большое число электрически разобщенных цепей, связь между которыми недопустима, и может быть использовано при контроле сопротивления и прочности изоляции этих электрических цепей электро- и радиотехнических изделий.

Известен способ измерения электрического сопротивления изоляции, основанный на измерении сопротивления между первой и второй шинами [1].

Недостаток этого способа состоит в том, что он не позволяет проводить измерения между группой контактов и отдельным контактом, не учитывает сопротивления утечки средств измерения и не предусматривает возможность проведения измерений в автоматическом режиме.

Известно устройство для измерения электрического сопротивления изоляции [1], содержащее первую и вторую шины измерения, мультиплексор, аналого-цифровой преобразователь и блок управления.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не позволяет проводить измерения между группой контактов и отдельным контактом, не учитывает сопротивления утечки средств измерения и не предусматривает возможность проведения измерений в автоматическом режиме.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом является способ, реализованный в [2], включающий измерение сопротивления между первой и второй шинами с использованием заданного напряжения UИЗ.

Недостаток этого способа состоит в том, что он не учитывает сопротивление утечки средств измерения и не предполагает проведение измерений в автоматическом режиме.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству измерения электрического сопротивления изоляции является устройство [2], содержащее первую и вторую шины измерения, блок управления и первую группу из n (n=1, 2, …) ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующей входной цепью из n цепей.

Недостаток этого устройства состоит в том, что оно не учитывает сопротивление утечки средств измерения и не предполагает проведение измерений в автоматическом режиме.

Задача изобретения - повышение точности измерения электрического сопротивления изоляции за счет определения и учета сопротивления утечки средств измерения, и, как следствие, увеличение точности определения прочности изоляции, и расширение функциональных возможностей за счет проведения измерений в автоматическом режиме.

Решение этой задачи достигается тем, что способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом, включающий измерение сопротивления между первой и второй шинами с использованием заданного напряжения UИЗ, предполагает вначале измерение сопротивления R1 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной, затем измерение сопротивления R2 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной с подключенным к ней отдельным контактом и определение по результатам измерений сопротивления изоляции RИЗ между группой объединенных контактов и отдельным контактом в виде RИЗ=(R1·R2)/(R1-R2), а оценку прочности изоляции проводят путем сравнения фактического тока утечки IУТ=UИЗ/RИЗ с допустимым, определяющим заданную прочность изоляции.

В устройство для измерения электрического сопротивления изоляции, содержащее первую и вторую шины измерения, блок управления и первую группу из n (n=1, 2, …) ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующей входной цепью группы из n входных цепей, дополнительно введены измеритель сопротивлений и вторая группа из n ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующей входной цепью группы из n входных цепей, выходы ключей второй группы соединены со второй шиной измерения измерителя сопротивлений, первая шина измерения которого соединена с выходами ключей первой группы, входы управления ключей первой и второй групп соединены с соответствующими выходами блока управления, информационный вход которого соединен с выходом измерителя сопротивлений.

Блок управления содержит устройство ввода информации, процессор, запоминающее устройство и программируемую логическую интегральную схему, выходы которой являются выходами сигналов управления ключами, а шины ввода-вывода информации запоминающего устройства, программируемой логической интегральной схемы и устройства ввода информации соединены с соответствующими шинами процессора, при этом, вход устройства ввода информации является информационным входом блока управления.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для измерения электрического сопротивления изоляции, реализующая способ измерения сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом. На схеме фиг.1: 1 - первая шина измерения, 2 - вторая шина измерения, 3 - измеритель сопротивления, 4 - блок управления, 5 - первая группа из n ключей, 6 - вторая группа из n ключей, 7 - группа из n входных цепей, 8 - информационный вход блока управления, 91, 92, …9n - выходы сигналов управления ключами первой группы, 101, 102, …10n - выходы сигналов управления ключами второй группы.

На фиг.2 приведена блок-схема блока управления.

На схеме фиг.2: 11 - устройство ввода информации, 12 - процессор, 13 - запоминающее устройство, 14 - программируемая логическая интегральная схема.

В предлагаемом устройстве первая шина измерения 1 соединена с первым входом измерителя сопротивлений 3 и с выходами ключей первой группы из n ключей 5, вторая шина измерения 2 соединена со вторым входом измерителя сопротивлений 3 и с выходами ключей второй группы из n ключей 6. Сигнальные входы первой 5 и второй 6 групп из n ключей соединены между собой и с соответствующей входной цепью группы из n входных цепей 7, входы управления ключей первой 5 и второй 6 групп из n ключей соединены с соответствующими выходами блока управления 4, информационный вход которого соединен с выходом измерителя сопротивления 3.

На схеме фиг.2 шины ввода-вывода информации запоминающего устройства 13, программируемой логической интегральной схемы 14 и устройства ввода информации 11 соединены с соответствующими шинами процессора 12, выходы 91, 92, …9n и 101, 102, …10n программируемой логической интегральной схемы 14 являются выходами сигналов управления ключами первой 5 и второй 6 групп из п ключей. Вход 8 устройства ввода информации 11 является информационным входом блока управления 4.

Устройство для измерения электрического сопротивления изоляции, реализующее способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом работает следующим образом.

Пусть, например, требуется определить сопротивление и прочность изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом, причем группу объединенных контактов составляют входные цепи 71, 73, 75, 78, а отдельным контактом является входная цепь 72. В запоминающем устройстве 13 (фиг.2) хранится массив данных, определяющий порядок и последовательность работы процессора 12 в части управления программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС) 14 и приема информации от измерителя сопротивлений 3.

В рассматриваемом случае процессор 12 и ПЛИС 14 формируют на выходах 91, 93, 955, 98 блока управления 4 сигналы, открывающие соответственно ключи 51, 53, 55, 58 первой группы из n ключей 5, образуя группу объединенных контактов и подключая ее к первой шине измерения 1. Далее процессор 12 формирует сигнал на проведение измерения сопротивления R1 измерителем сопротивлений 3 между первой 1 и второй 2 шинами и регистрирует это измерение. Затем процессор 12 и ПЛИС 14 формируют выходной сигнал 10 г блока управления 4, открывающий ключ 62 второй группы из n ключей 6, подключая входную цепь 72 ко второй шине измерения 2. Далее процессор 12 формирует сигнал по информационному входу блока управления 8 (например, ком. порту RS-232) на проведение измерения сопротивления R2 измерителем сопротивлений 3 между первой 1 и второй 2 шинами и регистрирует это измерение.

Сопротивление R2 является результатом измерения параллельно соединенных сопротивлений R1 и определяемого сопротивления изоляции Риз между группой объединенных контактов и отдельным контактом. Исходя из этого, сопротивление между группой объединенных контактов и отдельным контактом будет равно

Прочность изоляции определяется допустимым током утечки IУТ этой цепи при подаче на эту цепь заданного напряжения UИЗ. Измерение прочности изоляции проводится по методике (1), при этом измерения сопротивлений проводятся измерителем сопротивлений 3 при заданном измерительном напряжении UИЗ. Ток утечки определяют в виде

Если определенный согласно (2) ток утечки IУТ меньше заданного допустимого тока, то измеряемая цепь обладает заданной прочностью изоляции.

Рассматриваемое устройство измерения электрического сопротивления изоляции может в автоматическом режиме проводить измерения между любыми группами объединенных контактов в соответствии с описанными выше правилами. Для этого достаточно в запоминающее устройство 13 занести необходимый массив данных, определяющий каждую группу объединенных контактов и каждый отдельный контакт.

Сравним по точности известное устройство [2] и предлагаемое устройство, реализующее предлагаемый способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом. Известное устройство [2] не учитывает сопротивление утечки средств измерения, а оно может быть соизмеримым с сопротивлением изоляции измеряемых цепей. Если, например, сопротивление средств измерения R1 равно 50 Мом, а сопротивление изоляции измеряемой цепи RИЗ равно 20 Мом, то измеренное известным способом сопротивление изоляции RИЗ1 будет равно 14,3 Мом. Погрешность измерения

δ=(RИЗ-RИЗ1)/RИЗ·100(%)=28,6%.

Аналогичная погрешность будет и при определении прочности изоляции известным способом.

Таким образом, предлагаемый способ измерения сопротивления изоляции обладает более высокой точностью.

Известное устройство [2] не позволяет измерять сопротивление между любой группой объединенных контактов и любым отдельным контактом в автоматическом режиме. Предлагаемый способ и устройство может в автоматическом режиме проводить измерения сопротивления изоляции между любыми группами объединенных контактов и отдельным контактом, что расширяет функциональные возможности.

Предлагаемая совокупность признаков в рассмотренных авторами решениях не встречалась для решения поставленной задачи и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень". В качестве элементов для реализации устройства могут быть использованы стандартные ключи, универсальные измерители сопротивлений, например, GPT-735A, программируемые логические интегральные схемы, например, EP 2C5Q208C8, запоминающие устройства, процессоры.

Литература

1. Патент Российской Федерации №2377580, кл. G01R 27/16, 2009 г.

2. Патент Российской Федерации №2230332.

1. Способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом, включающий измерение сопротивления между первой и второй шинами с использованием заданного напряжения UИЗ, отличающийся тем, что вначале измеряют сопротивление R1 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной, затем измеряют сопротивление R2 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной с подключенным к ней отдельным контактом и по результатам измерений определяют сопротивление изоляции RИЗ между группой объединенных контактов и отдельным контактом в виде RИЗ=(R1·R2)/R1-R2), а оценку прочности изоляции проводят путем сравнения фактического тока утечки IУТ=UИЗ/RИЗ с допустимым, определяющим заданную прочность изоляции.

2. Устройство для измерения электрического сопротивления изоляции по п.1, содержащее первую и вторую шины измерения, блок управления и первую группу из n (n=1, 2, 3 …) ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующей входной цепью группы из n входных цепей, отличающееся тем, что в него дополнительно введены измеритель сопротивлений и вторая группа из n ключей, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующей входной цепью группы из n входных цепей, выходы ключей второй группы соединены со второй шиной измерения универсального измерителя сопротивлений, первая шина измерения которого соединена с выходами ключей первой группы, входы управления ключей первой и второй групп соединены с соответствующими выходами блока управления, информационный вход которого соединен с выходом измерителя сопротивлений.

3. Устройство для измерения электрического сопротивления изоляции по п.2, отличающееся тем, что блок управления содержит устройство ввода информации, процессор, запоминающее устройство и программируемую логическую интегральную схему, выходы которой являются выходами сигналов управления ключами, а шины ввода-вывода информации запоминающего устройства, программируемой логической интегральной схемы и устройства ввода информации соединены с соответствующими шинами процессора, при этом вход устройства ввода информации является информационным входом блока управления.



 

Похожие патенты:

Использование: изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к диагностике высоковольтных аппаратов по параметрам электрических шумов, вызванных частичными разрядами.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для мониторинга функционирования автоматических регуляторов возбуждения (АРВ) и систем возбуждения синхронных генераторов.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Техническим результатом является построение устройства автоматизированного управления элементами мостового выпрямителя, как диодного, так и тиристорного мостового выпрямителя, исключающего влияние неисправностей типа «обрыв» и «пробой» полупроводниковых элементов двухдиагонального моста на работоспособность мостового выпрямителя, без изменения мощности, выделяемой на нагрузку.

Изобретение относится к области высоковольтной электротехники и может найти применение при проведении предусмотренных стандартами типовых испытаний силовых трансформаторов на стойкость к токам короткого замыкания (КЗ).

Изобретение относится к технике испытаний электронных компонентов в полосковых линиях передачи в СВЧ диапазоне с помощью векторного анализа цепей компонентов. Устройство для испытаний электронных компонентов в полосковом тракте, содержащее установленные на основании неподвижную стойку и подвижную по его продольной оси стойку, в которых закреплены коаксиально-полосковые переходы, блок установки измерительного или калибровочного узла с испытываемым электронным компонентом, отличающееся тем, что блок установки измерительного или калибровочного узла с испытываемым электронным компонентом выполнен в виде размещенной между стойками, подвижной вдоль оси основания каретки с площадкой для установки этого узла, а стойки снабжены микровинтами для позиционирования и регулирования силы прижатия выходов центральных проводников коаксиально-полосковых переходов к микрополосковым проводникам измерительного или калибровочного узла.

Изобретение относится к системе автоматизации электрических железных дорог, а именно к способу управления автоматическим повторным включением (АПВ) выключателя фидера с контролем короткого замыкания в отключенной контактной сети.

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для оценки состояния изоляционной системы энергетического оборудования. .

Изобретение относится к подводным измерительным системам. .

Изобретение относится к мониторингу линий питания сетей распределения электропитания. .

Изобретение относится к пилотажно-навигационным комплексам летательных аппаратов и их бортовой радиоэлектронной аппаратуре и предназначается для формирования сигналов оповещения об отказе элементов в резервированных системах радиоавтоматики и системах автоматического управления летательными аппаратами.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контрольно-измерительной технике, и предназначено для использования в качестве технического средства непрерывного контроля сопротивления изоляции и электрической прочности цепи «погружной электродвигатель (ПЭД) - трехжильный силовой кабель» с рабочим напряжением 1-2,5 кВ, применяемого в устройствах электроцентробежного насоса (УЭЦН).

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Устройство содержит N входных точных резисторов, первый аналого-цифровой преобразователь, к средней точке питания которого подключен первый полюс нестабилизированного источника измерительного напряжения постоянного тока, и резистор, являющийся токовым шунтом, вторым выводом соединенный со входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу микропроцессорного элемента, соединенного с источником измерительного напряжения, с блоком цифровой индикации результатов измерений и режимов работы, с блоком кнопочной клавиатуры, с блоком интерфейса, с блоком сигнализации и с управляющими входами блока коммутации.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии. .

Изобретение относится к области технической диагностики сложных технических систем с переменной структурой электрических цепей и может быть использовано для диагностики технического состояния электрических цепей электроподвижного состава железнодорожного транспорта.

Изобретение относится к измерению электрических параметров. .

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано, в частности, в тензометрии, Преобразователе содержит источник опорного напряжения, первый вывод которого подключен к общей тине преобразователя, резистивный датчик, первый вывод которого через первый потенциальный провод соединен с инверсным входом первого операционного усилителя и через первый токовый провод соединен с одним выводом источника тока, другой вывод которого подключен к общей шине преобразователя, а второй вывод резистивного датчика соединен с вторым потенциальным проводом и вторым токовым проводом, при этом выход первого операционного усилителя соединен с выходом преобразователя.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к области системы мероприятий по контролю качества поверхности изделий после механической обработки.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля. .

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Изобретение относится к устройствам детектирования короткого замыкания на землю в электрической цепи переменного тока, содержащей электрическую машину и имеющую нейтральную точку. Устройство содержит блок (20) подачи сигнала, трансформатор (30) напряжения, имеющий первичную обмотку (31), подключенную к стороне выводов (13) электрической машины, и вторичную обмотку (32), которая соединена разомкнутым треугольником. Измерительный трансформатор (40, 45), имеющий первичную обмотку (48), подключенную к нейтральной точке (14) электрической машины, и вторичную обмотку (49). Блок (50) детектирования короткого замыкания на землю. Блок (20) подачи сигнала сконфигурирован с возможностью подачи сигнала на вторичную обмотку (32) трансформатора (30) напряжения. Измерительный трансформатор (40, 45) сконфигурирован с возможностью измерения результирующего подаваемого сигнала на его вторичной обмотке (49), а блок (50) детектирования короткого замыкания на землю сконфигурирован с возможностью детектировать короткое замыкание на землю на основании измеренного сигнала. Технический результат заключается в упрощении устройства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности к автоматизированным системам контроля электрического сопротивления и прочности изоляции, и может быть использовано при контроле сопротивления изоляции электрических цепей электро- и радиотехнических изделий. Способ измерения электрического сопротивления изоляции между группой объединенных контактов и отдельным контактом и устройство для измерения электрического сопротивления изоляции предполагают вначале измерение сопротивления R1 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной, затем измерение сопротивления R2 между первой шиной с подключенной к ней группой объединенных контактов и второй шиной с подключенным к ней отдельным контактом и по результатам измерений определение сопротивления и прочности изоляции. Устройство для измерения электрического сопротивления изоляции содержит измеритель сопротивлений, первую и вторую группу из n ключей, блок управления, включающий в себя запоминающее устройство, процессор и программируемую логическую интегральную схему. За счет такой реализации и учета сопротивления утечки средств измерения достигается увеличение точности измерения сопротивления и прочности изоляции и расширение функциональных возможностей, позволяющих вести измерения в автоматическом режиме. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх