Устройство для преобразования сопротивления изоляции сетей переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 02В876 (21) 2388229/18-21

«i> 66288О

Союз Советских

Социалистических

Республик

{51)М. Кл.2

01 к 27/18 с присоединением заявки N9—

Государствеииый комитет СССР. по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

{53) УДК 621.317.3 (088.8) Опубликовано 150579. Ьоллетень )Щ 18

Дата опубликования описания 150579 (72) Авторы

ИфЯ>рЕтфиня В.М.Владыко, М.В.Балакирев, ВЛ.МашенкоФ и В.A.Ðåäüêèí (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДДЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИЗОЛЯЦИИ СЕТЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электрических измерений и автоматики и может быть использовано для непрерывного контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.

Йзвестно устройство контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, которое содержит вспомовательный источник постоянного тока и сигнальное приспособление, включенное через усилитель последовательно с источником тока между одним из про-1> водов сети и землей, при этом о величине сопротивления изоляции судят йо падению напряжения от тока утечки на потенциометре, перемещая движок последнего, можно регулировать порог срабатывания сигнального приспособления.

Поскольку вспомогательный источник постоянного тока включен через балластный резистор последовательно с сопротивлением изоляции и входом усилителя, к усилителю не предьявляется требований в отношении высокого входного сопротивления. При обеспечении высокой чувствительности усилителя по току отпадает необходимость и в высоковольтном вспомогательном источнике (lj . однако устройство обладает тем существенным недостатком, что его выходной сигнал пропорционален току утечки или йроводимости изоляции, т.е. величине, обратной сопротивлению изоляции, поэтому из-за резко выраженной нелинейности гиперболической зависимости входного сигнала от сопротивления изоляции снижается диа- пазон измеряемых сопротивлений.

С целью расширения диапазона измерения без снижения точности, устройство для преобразования сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралкою, находящихся под напряжением, в напряжение, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, усилитель и согласующее устройство, выход которого связан с выходными клеммами устрой ства, а вкод = с выхбдной обмоткой усилителя, начало входной обмотки которого через балластный резистор. и вспомогательный источник постоянного тока подключено к одному из проводов контролируемой сети, à Ко нец — к земле, снабжено дополнитель.бб2880

КЕ

UBblll*

73+R„3

3 ным балластным резистором, дополнительной обмоткой и генератором затухающих колебаний, подключенным к усилителю, начало дополнительной обмотки подключено к одному из выводов вспомогательного источника тока, связанному с проводом контролируемой сети, а конец дополнительной обмотки через дополнительный балластный резистор подключен к точке соединения балластного резистора и другого вывода источника. Кроме того, в качестве !0 усилителя исполь зов ан беэгистерезисный магнитный преобразователь, выполненный на двух сердечниках.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Сопротивление изоляции проводов контролируемой сети, например трехфаэной, относительно земли обозна еНо через Rgs Rgg> < Ви

Усилитель 1 содержит входную обмотку

2, начало которой через балластный резистор 3 и вспомогательный источник 4 постоянного тока подключено к одному из проводов контролируемой сети, а конец - к земле. Начало вве- 25 денной в усилитель 1 дополнительной обмотки 5 подключено к одному из выводов источника 4, связанному с при водом контролируемой сети, а конец обмотки 5 через дополнительный 30 балластнЫй резистор 6 подключен к точке соединения резистора 3 и другого вывода источника 4. Выходная обмотка 7 усилителя 1 через согласующее устройство 8 соединена с выходными клеммами устройства.

Усилитель 1 должен обладать высокой чувствительностью к входному постоянному току, что позволяет иметь вспомогательный источник низковольтным.

В качестве усилителя 1 могут быть использованы различные усилители, например магнитные или безгистерезисные магнитные преобразователи. На чертеже показано использование в ка- 48 честве усилителя 1 безгистерезисного магнитного преобразователя, выполненного на двух сердечниках. обмотки 2,5,7 усилителя 1 охватывают оба сердечника.Безгистерезисный маг- 50 йитный,преобразователь содержит ,также обмотки воэбуждения 9 и 10,, каждая из кбторых охватывает один сердечник. Обмотки возбуждения, . включенные встречно, подключены к генератору 11 затухающих колебаний.

Согласующее устройство 8, подключенное к обмотке 7, может быть выполнено, например,,в виде пикового детектора на диоде 12 и конденсаторе

13, Устройство- работает следующим образом.

ha обмотках 9 и 10 безгистерезис.ного магнитного преобразователя от генератора 11 подаются периодически следующие пакеты затухающих колебаний, в результате чего обеспечивается беэгистереэисное намагничивание сердечников..Генератор 11 может быть выполнен, напркчер, в виде сочетания транзисторного генератора с контуром ударного возбуждения, При подключении устройства к измеряемой сети и протекании постоянного тока по обмотке 2 усилителя 1 осуществляется модуляция постоянного тока, и на обмотке 7 Формируются импульсы напряжения, частота следования которых определяется частотой следования пакетов затухающих колебаний тока генератора 11, а амплитуда пропорциональна входному постоянному току. амплитуда импульсов V„ связана с сопротивлением иэоляции сети следующим соотношением

К1Е4

"«ч

3 иэ где К1 — коэффициент преобразования ВИНА

4Ъ

Е 4 — напряжение вспомогательного источника 4; Э вЂ” сопротивление. балластного резистора 3, из1 иэ изз иЗ из из из из из из

2 1 3 2 3

После преобразования напряжения

Uä пиковым детектором выходное напряжение постоянного тока устройства,. снимаемое с конденсатора 13; имеет вид где К вЂ” коэффициент преобразования устройства.

Как видно из выражения (1), иь1еется существенно нелинейная зависи« мость между выходным напряжением устройства и сопротивлением изоляции сети. Накладываются определенные ограничения и на увеличение диапа-зона преобразуемых сопротивлений ввиду снижения чувствительности устройства при больших сопротивлениях изоляции»

Введение обмотки 5 усилителя 1, ее встречное включение по отношению к обмотке 2 и подключение через резистор б к источнику 4 обеспечивает формирование на обмотке 7 импульсов напряжения с амплитудой () а 4 4 "1 4 3 ь иь и ) 1 я,я т (2) где 7 - сопротивление дополнительйого балластногб резистора б.

Поскольку легко выполнить условие

R3 R6 то выражение (2) принимает вид

1 4 " из

Uï

Я.(3) При соотношении Ry/ Я„з 12,5 от,клонение зависимости U „*f(g„>) от линейннй нз превышает 2%.

В предлагаемом устройстве обеспечивается широкий диапазон изменения измеряемых сопротивлений изоляции при высокой точности.

Формула изобретения

Составитель В. Скоробогатов

РеДактор Т. Янова Техпед Н. Бабд ка Ко ректор С. Патрушева

Заказ 2691/47 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ращаская наб. д.4/5

4. С С ==========i===

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

1. Устройство для преобразования сопротцвления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением, в напряжение, содержащее вспомогательный источник постоянного тока, усилитель и согласующее устройство, выход которого связан с выходниии ,клеммами устройства, а вход — с выходной обмоткой усилителя, начало входной обмотки которого через

662880 6 балластный резистор и вспомогаТельный источник "посто нного тока.подключено к одному иэ проводов .контролируемой сети, а конец - к земле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона иэмере»

5 ния без снижения точности, оно снабжено дополнительным балластнык резистором, дополнительной обмоткой и генератором затухающих колебаний подключенным к усилителю, начало

)0 дополнительной обмотки подключено к одному иэ выводов вспомогательного источника,,связанному с проводом контролируемой сети,а конец допол» нительной обмотки через дополнительный балластный резистор подключен к точке соедйнения балластного резистора и другого вывода источника.

2. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что в качестве усилителя иайользован безгистереэисный магнитный преобразователь, выполненный на двух сердечниках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. авторское свидетельство СССР

9 45279, кл. Q 01% 27/16, 1961.