Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока

 

Союз Советскиз

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 150179 (21) 2712598/21-18 (5г г @ с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

С 01 Р 17/10

G 01 Н 27/18

G 01 В 31/02

Государственньгй комнтет

СССР оо делам изобретеннй н открытнй

Опубликовано 3 011 80. Бюллетень HP 4 4

Дата опубликования описания 301180 (53) УДК 621, 317. .733(088.8) (72) Авторы изобретения

И.П. Крюк и В.A. Гагарин (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИЭОЛЯ4ИЙ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электро-технике, а именно к контролю сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно корпуса без ее отключения. 5

Известно устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее измерительный мост постоянного тока, двумя плечагли которого являются сопротивления 10 изоляции каждого полюса относительно емли, а двумя другими — переменные сопротивления, управляемые следящей системок с усилителем, и измеритель сопротивления с измерительным источником, включенным в диагональ моста, причем в качестве переменных сопротивлении использован управляемый параллельныи делитель с постоянным выходным сопротг влением, плечи кото- 2О рого через управляемые коммутирующие элементы делителя соединены с полюсами контролируемой сети, а средняя точка является одним иэ полюсов измерительной диагонали моста. При этом25 следящая система состоит из блока ци4>ровой индикации соотношения сопротивлении изоляции полюсов сети и соединенных параллельно нуль-органа, включенного в диагональ моста, блока управляемого форггирователя счетных импульсов, и реверсивного счетчика, управляющего коммутирующими элементами делителя и блоком циоровой индикации. Устройство обеспечивает автоматическую балансировку моста, имеет удовлетворительное быстродействие при .несколько улучшенной точности, достигаемой эа счет исключения методической погрешности, вносимой в результат измерения балансирными резисторами fl!, Недостатками устройства являются необходимость в ручной операции сраьнения измеренного сопротивления изоляции с заданной уставкой, а также недостаточная точность контроля иэ--э;. погрешностей, вносимая в результат . измерения сигнально резистором и измерительным источником.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля сопротивления изоляции сетей постоянного тока,два плеча которого образованы сопротивлениями изоляции каждого полюса относительно земли, и два других — переменными сопротивлениями, управляемые следящей системой с усилителем, и измеритель

783696 сопротивления с измерительным источником, включенные в диагональ моста через дополнительный компенсируиций источник, напряжение которого равно напряжению измерительного ист.дачника (2), Устройство имеет удовлетворительную надежность эа счет возможности бесконтактной схемы при недостаточной точности иэ-за погрешностей, вносймых в результате измерения балансными резисторами моста, внутренним сопротивлением измерителя, а также неидентичностью измерительного и компенсирующего йсточника. Другой недостаток устройства - отсутствие воэможности автоматического сравнения контролируемого сопротивления изоляцИи с уставкой.

Цель изобретения — повышение точности контроля, что позволяет при использовании в автоматизированных щ(» сИстемах контроля сложных электротехнических иэделий, значительно снизить среднюи величину потерь на контроль объекта за счет высвобождения обслуживающего персонала, исключения субъектнвных ошибок контроля и получение эа период испытаний более полной ийформации для прогнозирования работоспособности объекта.

Указанная цель достигается тем, З(» что в устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержацее мост постоянного тЬка, двумя плечами которого являются сопротивления изоляции каждого полюса относительно корпуса и двумя другими — балансные резисторы, управляемые следящей системой с дифференциальным усилигелем, и измерительный источник, включенный в диагональ мОста, введены компаратор, блок уп- 4О равления, одинаковые измерительный и компенсационный шунты, два управляемых компенсационных резистора„ первый из которых равен первому балансному резистору, а второй — второ- 4g му балансному резистору, и управляемый резистор уставки, при этом первые выводы шунтов соединены с положйтельным полюсом измерительного источника, "второй вывод компенсацион- у» ного шунта подключен к первым вывОдам компенсационных резисторов и прямому входу компаратора, второй вывод измерительного шунта связан с общей точкой балансных резисторов, инверсным входом компаратора и прямым входом дифференциального усилителя, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом измерительного, ИФточника, первым выводом резистора уставки, второй вывод которого под- 40 ключен к вторым выводам KQMQeHGBUèонных резисторов, и с корпусом, выходы компаратора и дифференциального

Уфилителя связаны с входами блока управления, первый выход которого $5 соединен с управляющими входами первых балансного и компенсационного резисторов, второй — с управляющим входом резистора уставки, третий с управлямщим входом измерительного источника, а четвертый — с управляющими входами вторых балансного и компенсационного резисторов.

На чертеже показана структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит первый и второй балансные резисторы 1 (Р ), 2 (R2), дифференциальный усилитель 3, измерительный источник 4, компаратор 5, устроиство 6 управления, измерительный мунт 7 (Р7), компенсационный мунт 8 (К8), соответственно первый и второй компенсационные резисторы 9 (й9), 10 (Йю), управляеьияй резистор 11 уставки, сопротивления изоляции полюсов относительно земли соответственно 12 и 13 (Р из< и Из )

Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока содержит мост постоянного тока, двумя плечами которого являются сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли Киэ„, Rq и двумя другими — балансные резисторы

1 и 2, дифференциальный усилитель 3, измерительный источник 4, включен-. ныи в диагональ моста, компаратор 5, устроиство 6 управления, измерительный мунт 7, компенсационный мунт 8, компенсационные резисторы 9 и 10 и управляемый резистор 11 уставки, причем первые выводы шунтов 7 и 8 соединены с положительным полюсом источника, второй вывод цунта 8 подключен к первым выводам резисторов 9 и 10 и прямому входу компаратора 5, второи вывод мунта 7 связан с общей точкой резисторов 1 и 2, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом источника 4, первым выводом резистора 11 уставки, второй вывод которого подключен к вторым выводам резисторов 9 и 10, и с корпусом, выходы компаратора 5 и усилителя 3 связаны с входами устройства 6 управления, первый выход которого соединен с управляющими входами резисторов 1 и 9, второй с управляющим входом резистора уставки, третий — c управляюцим входом источника 4, а четвертый — с управляющими входами резисторов 2 и 10.

Предложенное устройство работает следуь цим образом. Процесс контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока состоит из двух тактов. в первом такте устройство 6 управления отключает источник 4 напряжения, и следящая система, состоящая из дифференциального усилителя

3, воспринимающего напряжение раэбаланса моста, устройства 6 управления и балансных резисторов 1 и 2

783696

% приводят мост в состояние равновесия, при котором напряжение между точками 14 и 15 равно О . В этом случае напряжение E.ä контролируемой сети нв влияет на ток, протекаюций в диагонали моста. При этом устройство управления синхронно с балансным резйстором 1 (2) управляет компенса-. ционным резистором 9 {10) таким образом, что в любой момент времени выполняются соотношения:

Устройство 6 управления фиксирует состояния резисторов Р», Й2, Rq 1» о вплоть до следующей балансировки моста.

Во втором такте устройство 6 уп- 15 равления включает источник 4. Тогда через шунт 7 потечет ток, определяемый выражением о

"J {1) г,,. (,, "экю S зке 20 где En — напряжение измерии .р„ тельного источника, нз» иъг

Я эквивалентное со из» им противление изоляции сети относительно корпуса, и ..гг — эквивалентное баг

R — лансное сопротивлезкв R»+R2 ние.

Ток через иунт 8 равен ЗО о

Rg R4 "v з"в гае R < @ - анниванентнее компенсационное сопротивление, Й4Й» — сопротивление уставки.

На вход комггаратора 5 поступает напряжение е8

При условии Я г "-Кя Йфэк = 1»к с выражение (3) принимает вйд акВ= К. эК8

"- А+BR A»BR 45 цзк .4 где

» Я"

»,) Sea

Е я Е р

Из равенства {4) следует, что компаратор 5 автоматически осуществляет операцию сравнения 1»»», „ и Я4, так как остальные параметрй в правой части равенства при данных условиях являются константами. Значения сопротивлений резисторов Я4, К>и Рт не вносят погрешностей в результат сравнения Я„ „ и Йу (погрешности вносят лишь их технологические, температурные и временные отклонения 60 соответственно от Ц9, Я,о и Р8) . Изменения Ео в диапазоне, определяемом чувствительностью компаратора 5, также не вносят погрешностей в результат контроля. 65

Технический эффект изобретения заключается в автоматизации процесса и повышении точности контроля сопро тивления изоляции сети постоя1»ного тока относительно корпуса. Цель достигается введением установочного контура, подключенного к измерительному источнику и состояцего из резистора уставки, двух компенсационных резисторов, а также изверительного и компенсационного шунтов. Кроме этого, устройство дополнительного содержит компаратор и устройство управления, причем компаратор подклю» чен к измерительному и установочному o.»ãóðàè так, что он осуществляет сравнения токов, протекающих в этих контурах, а устройство управления при балансировке схемы обеспечивает в установочном контуре сопротивление, равное эквивалентному балансному сопротивлению. формула изобретения

Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержацее мост постоянного тока, два плеча которого образованы сопротивлениями каждого полюса относительно корпуса, и два других — балансными резисторами,, дифференциальный усилитель, и измерительный источник, включенный в диагональ моста, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью повыцения точности контроля сопротивления изоляции, в него введены компаратор, блок управления, измерительный и компенсационный шунты„ два управляемых компенсационных резистора и управляемый резистор уставки, при этом первые выводы измерительного и компенсационного шунтов соединены с положительным полюсом измерительного источника, второй вывод компенсационного шунта подключен к первьв» вьжодал» компенсационных резисторов и прял»ому входу компаратора, второй выьод измерительного грунта соединеii с общими выводами балансных резисторов, инверсным входом компаратора и прямым входом дифференциального усилителя, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом измерительного источника, первым выводом резистора .уставки, второй вывод которого подключен к вторым выводам компенсационных резисторов, и с корпусом, выходы компаратора и дифференциального усилителя соединены с входами блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первых балансного и компенсационногс резисторов, второй - c управляющ>м. входом резистора уставки, третий - с управляюцим входом измерительного источника, а четвертый — с управляюцими входами вто783696

Составитель И. Бахтина

Редактор Т. Рыбалова Техред Е. Гаврилешко Корректор В. Бутяга

Заказ 8538/47 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, i(-35, Раушская наб., gy. 4/5

Фйлиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 рых балансного и компенсационного резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 460190, кл. G 01 R 27/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

370776, кл. С 01 В 27/18, 1971.