Устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

O П И С А Н И Е (,)883805

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6} ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 28.03.80 (2} ) 2899819/18 — 21 с присоединением заявки М(23) П ркоритет(5t)M. Кл. а 0} а 3Ц02

9вударвтванай комнтвт

CCCP вв делам «забрвтвн«Н к еткркти«

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень }643

Дата опубликования описания 23.11,81 (53) УДК621.317..333 (088.8) А. С. Переборов, А. В. Бойков, M. Н. Вас

С. И. Крыжов, А. А. Прокофьев н В, Ь

L

/ .

Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им. акад./В. Н. Образцова и Ленинградский электротехнический завоД-МНС» (72) Авторы изобретения

1! ъ i

f (7 l ) Заявители. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРОВЕРКИ ПАРАМЕТРОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для контроля исправности электрических монтажных схем, кабелей, печатных плат путем выявления коротких замыканий, обрывов, утечек или неправильных соединений, а также для определения местоположения электрического повреждения, например, в системах железнодорожной автоматики и телемеханики.

Известно устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее блоки управления, измерения, индикации, ввода и вывода, коммутатор, программа проверки в которых разрабатывается отдельно для каждого объекта диагноза и вводится с внешних носителей (1).

Недостатком известного устройства является сложность, невысокая надежность из-за наличия механических узлов в устройствах ввода программ, а также трудность изменения программ, размещенных на лентах.

Известно устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее блоки управления, сравнения реакций объекта диагноза с реакциями эталона, индикации, коммутатор и эталонные электрические цепи (21.

Недостатком этого устройства является сложность блока сравнения реакций объекта диагноза с реакциями эталона и необходимость наличия запасных комплектов эталонных электрических цепей.

Известны также устройства для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащие блоки управления, измерения-сравнения, сигнализации, коммутатор и имеющие универсальную программу проверки, настраиваемую для каждого объекта диагноза с помощью программных плат или переходных жгутов, Эти устройства отличаются простотой, высокой надежностью в эксплуатации и низкой стоимостью, однако требуют разработки специальных жгутов для каждого объекта диагноза.

Наиболее близким но технической сущности и получаемому при использовании эффекту к предлагаемому является устройство для автоматической проверки электрических цепей

883805 содержащее блог управления, блок измерений и блок сигнализации, коммутационные реле и реле развязки.

Известное устройство выполняет проверку

1 изоляции электрических цепей путем последовательного измерения величины сопротивления между каждой электрической цепью, подключаемой через контакты коммутационных реле и реле развязки цепью прямой электрической связи к блоку измерения-сравнения, и всеми остальными электрическими цепями, подключенными через контакты коммутационных реле цепью обратной электрической связи к тбму же блоку измерения-сравнения 13).

Однако известное устройство имеет ограни-. ченные функциональные возможности, так как не позволяет локализовать место повреждения

1 с точностью до пары электрических цепей, между которыми имеет место пониженное сопротивление изоляции, и не контролирует величину проводимости электрических цепей объекта диагноза.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства для автоматической проверки параметров электрических цепей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее первые реле развязки и первые коммутационные реле, управляющие обмотки которых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты одноименных групп контактов первых коммутационных реле соединены с соответствующими первыми контактами первых реле развязки, вторые контакты каждой из групп контактов — с первым входом блока измерений и со вторыми контактами первых реле развязки, соединенных третьими контактами с первым выходом блока измерений, соединенного вторыми входом и выходом с соответствующими входом и выходом блока управления, соединенного вторым выходом с первым входом блока сигнализации, второй вход которого соединен с третьим выходом блока измерений, введены вторые реле развязки, вторые коммутационные реле, вспомогательное реле, разделительные реле, управляющие обмотки которых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты каждой из групп контактов вторых коммутационных реле соединены с третьими контактами одноименной группы контактов одноименного первого коммутационного реле, вторые контакты — с выходами проверяемых электрических цепей, третьи контакты одноименных групп контактов вторых коммутационных реле соединены с первыми контактами первых

5 !

О

ЭО

3S

55 групл контактов соответствующих вторых реле развязки, вторые контакты соединены через нормально разомкнутые контакты вспомогательного реле с соответствующими первыми контактами одноименных первых реле развязки, третьи контакты — с третьим входом блока измерений, соединенного четвертым выходом с первыми контактами вторых групп контактов вторых реле развязки, вторые контакты которых соединены с первыми контактами соответствующих одноименных

1 групп контактов разделительных реле, соедгьненных вторыми контактами со входом проверяемых электрических цепей.

На чертеже показана электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 измерений, блок 3 сигнализации, первые коммутационные реле 4, первые реле 5 развязки, вторые коммутационные реле 6, вторые реле 7 развязки, контролируемые электрические цепи (объект диагноза) 8, вспомогательное реле 9, разделительные реле 10.

Объектами диагноза устройства являются электрический кабель, жгут, печатный монтаж типового элемента замены, электрическая монтажная схема блока, шкафа, статива и друтих конструктивов.

Устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей работает следующим образом.

В режиме контроля исправности объекта 8 диагноза устройство выполняет проверку соответствия нормативным значениям величин проводимости каждой электрической цепи и сопротивлений изоляции электрических цепей относительно друг друга.

Устройство работает циклически, причем общий цикл его работы состоит из P малых о циклов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из К тактов, где.P — максимальное количество реле развязки 4, 6,а К вЂ” число групп контактов реле развязки 4, 6.

В каждом такте работы устройство выполняет контроль величин проводимости одной электрической цепи и изоляции одной электрической цепи относительно остальных цепей объекта 8 диагноза. В исходном состоянии все реле устройства выключены. Контроль исправности начинается с цепи 8.1.1. В первом такте первого цикла контроля блок 1 включает реле 4.1 и 10.1, затем — реле 7.1. При этом ток с выхода 2,7 блока 2 через замыкающие части переключающих контактов

7.1.2, 10.1.1, 4.1;1, размыкающие части контактов 6.1.1 и 5.1.1, контролируемую цепь 3.1.1, цепь обратной связи (ЦОС), поступает на вход 2.4 того же блока. Блок 2 выполняет измерение проводимости контролируемой цепи

883805

45 и сравнение полученной величины с норматив ным значением. В том случае, если проводимость цепи 8.1.1 соответствует норме, блок

2 вырабатывает сигнал продолжения контроля в блок 1. Этот блок, включая реле 7.1, вклю- 5 чает реле 5.1. Испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через замыкающие части контактов 5.1.1 и 4.1.1 подается в контролируемую цепь 8.1.1. При этом электрические цепи 8.1.2, ..., 8.1.К через замьпсающие части 1О контактов 4.1.2, ..., 4.1.К, размыкающие части контактов 5.2.1, ...,5.К.1 будут подключены к входу 2.4 блока 2. Остальные электрические цепи 8.2.1, 8.2.2,...8.2.К,...,8.P:К через размы1 кающие части контактов 6.2.1,...6.2.К,...,6.Р.1, ...,6.Р.К и 4.2.1,...4.2.К,...,4.P.1,...4.P.Ê будут также цепью обратной электрической связи подключены к входу 2.4 блока 2. При этом блок 2 выполняет операции измерения сопротивления изоляции между цепью 8.1.1 и все- 20 ми остальными и сравнения полученной величины с нормативным значением.

В случае, если сопротивление изоляции соответствует норме, по сигналу блока 2 блок

1 выключает реле 5.1. На этом работа устрой- 25 ства в первом такте заканчивается.

Во втором такте блок 1 включает реле 7.2.

Ток с выхода 2.7 блока 2 через замыкающие части контактов 7.2.2, 10.1.2, 4.1.2, размыкающие части контактов 6.1.2, 5.2.1, электричес- зо кую цепь 8.1.2 и ЦОС поступает на вход

2.4 блока 2, который аналогично рассмотренному ранее контролирует проводимость этой части цепи 8.1.2. При ее соответствии норме блок 1 по команде из блока 2 выключает 35 реле 7.2 и включает реле 5.2. Испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через цепь прямой связи (ЦПС), включающую ,замыкающие части контактов 5.2.1 и

4.1.2, размыкающую часть контакта 6.1.2 по- 4, дается в цепь 8.1.2. Электрическая цепь

8.1.1. при этом через размыкающую часть кон. такта 5.1.1 будет подключена к входу 24 блока 2. К этому же входу будут подключены и остальные электрические цепи объекта диагноза. Блок 2 при соответствии сопротивления изоляции между цепью 8.1.2 и всеми остальными цепями норме, вырабатывает сигнал продолжения контроля в блок 1. Блок 1 выключает реле 5.2, завершал работу устройства во втором такте. В дальнейших 3,4,..., К тактах первого цикла устройство работает аналогично.

После окончания К такта первого цикла блок 1 выключает реле 4.1 и 10.1.

В первом такте второго цикла блок 1 включает реле 4.2 и 10.2. С помощью реле

7.1, 7.2, ...,7.К и 5.1, 5.2,...,5,К в 1,...,К тактах этого цикла блок 2 выполняет контроль элек. трических цепей 8.2.1, 8.2.2,..., 8.2.К. При этом устройство работает как и в первом цикле.

: Окончание контроля объекта 8 диагноза при отсутствии в нем дефектов происходит после проверки последней электрической цепи.

Количество электрических цепей, подлежащих контролю, задает блок 1.

Если в процессе контроля блок 2 зафиксирует повреждение в электрической цепи, то по его сигналу блок 1 остановит. работу устройства. Блок 3 включит сигнализацию вида дефекта, номера цикла и такта работы устройства в момент останова, по которым выявляется поврежденная электрическая цепь.

При этом принимается одно из возможных решений. Первое — .устраняется обнаруженный дефект, после чего контроль исправности объекта диагноза повторяется сначала. Второе— фиксируется дефект, например, выводом mформации о нем через печатающее устройство, после чего поодолжаются операции контроля.

Во втором случае устраненйе всех обнаруженных повреждений выполняется после окончания контроля исправности всех электрических цепей.

В режиме поиска дефекта в изоляции электрических цепей устройство переключается автоматически или оператором после того, как блок 2 обнаружит несоответствие величины сопротивления изоляции контролируемой цени нормативному значению. При этом устройство выполняет поиск той электрической, цепи 8, у которой с первой имеет место пониженное сопротивление изоляции, например короткое замыкание.

В этом режиме устройство также работает циклически, однако в каждом такте оно выполняет только контроль изоляции соответствующей электрической цепи и не контролирует ее проводимость.

При переходе к режиму поиска дефекта блок 1 выключает реле 10.1, 10.2,..., 10.Р, включает реле 9, блокирует реле 7.1,7.2,...,7.К в том состоянии, в котором они находились в MoMem фиксации дефекта, а также блокирует дополнительные коммутационные реле

6.1, 6.2,...,6.Р в тех состояниях, в которых находились соответствующие им одноименные основные коммутационные реле 4.1,4.2,...,4.P.

Например, если в режиме контроля исправности пониженное сопротивление изоляции было обнаружено в первом такте второго цикла, т.е. у электрической цепи 8.2.1, то реле 6.2 и 7.1 будут заблокированы во включенном, а реле 6.1,6.3,...,6.P и 7.2,7.3,...,7.К вЂ” в выключенном .состояниях. В этих состояниях они останутс» до конца режима поиска дефекта.

883805

Поврежденная, электрическая цепь 8.2.1 через замыкающие части контактов 6.2.1 и 7.1,1 будет подключена к входу 2.6 блока 2.

Блок .1 начинает работу со второго такта, включая реле 5.2. Испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через замыкающие части контактов 5.2.1,9.2,6.2.2 и размыкающую часть контакта 7.2.1 подается в контролируемую цепь 8.2.2. Блок 2 измеряет величину

1 сопротивления изоляции между цепями 8.2.2 и 8.2.1 и, в случае ее соответствия норме, вырабатывает сигнал продолжения поиска.

Блок 1 выключает реле 5.2. На этом второй такт работы устройства заканчивается.

В следующих 3,;...К тактах того же цикла последовательно включаются реле .5.3,...,5.К. Через замыкающие части контактов 5.3Л,...,5.К.1, 9.3,...,9.К, 6.2.3,...,6.2.К, размыкающие части контактов 7.3.1,...,7.К.1 измерительное напряжение последовательно подается в электрические цепи 8;2.3,...,8.2.К. При этом блок 2 аналогично контролирует сопротивление изоляции между этими цепями и электрической цепью

8.2.1, В случае, если сопротивление изоляции между цепью 8.2.1 и электрическими цепями 8.2.2, ...,8.2.К соответствует норме, в конце данного

Ф цикла блок управления выключает реле 9.

В- следующих 3, 4,..., P циклах через замыкающие части контактов 5.1.1, 5.2.1,...,5.К.1 и 4.3.1, 4.3.2,..., 4.3.К,...,4.Р.1, 4.P.2,..., 4.P.Ê, раэмыкающие части контактов 6.3.1, .6,3.2, ..., 6.3.К, ..., 6.P.1, 6Р.2... 6.P.Ê измерительное напряжение будет подаваться в каждом такте работы устройства в электрические цепи 8.3.1, 8.3.2,...,8.3.К,...,8.P.1, 8.R.2,..., 8.P.Ê объекта 8 диагноза. Блок 2 будет при этом выполнять измерение сопротивления изоляции между дефектной цепью 8.2.1 и всеми остальными цепями объекта диагноза в отдельности.

Пусть второй дефектной цепью, у которой с цепью 8.2.1 имеет место пониженное сопротивление изоляции, будет электрическая цепь

8.P.2. Тогда во втором такте P цикла работы устройства испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через замыкающие части контактов 5.2.1 и 4.P.2 и размыкакнцую часть контакта 6.P.2 будет подано в электрическую цепь 8.P.2. Блок 2 зафиксирует пониженное сопротивление изоляции между этой цепью и цепью 8.2.1, выработает: сигнал обнаружения дефекта в блок 1, который, в свою очередь, прекратит дальнейший поиск дефектной цени, остановив работу устройства. Блок 2 включит сигнализацию о номере цикла и такта, в котором произошел останов, по которым определяется местоположение второй дефектной электрической цепи. После устранения дефекта в изоляции необходимо вновь проверить исправность объекта диагноза.

Таким образом, предложенное устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей эа счет введения реле

6, 7, 9, 10 позволяет локализовать место дефекта в изоляции электрических цепей, между которыми имеет место пониженное сопротивление изоляции, и контролирует величину ! проводимости каждой электрической цепи объекта диагноза.

Формула изобретения!

Устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее первые реле развязки и первые коммутационные реле, управляющие обмотки которых

20 соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты одноименных групп контактов первых коммутационных реле соединены с соответствующими первыми контактами первых реле развязки, вторые

25 контакты каждой иэ групп контактов — с первым входом блока измерений и со вторыми контактами первых реле развязки, соединенных третьими контактами с первым выходом блока измерений, соединенного вторыми входом и выходом с соответствующими входом и выходом блока управления, соединенного вторым выходом с первым входом блока сигнализации, второй вход которого соединен с третьим выходом блока измерений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены вторые реле развязки, вторые коммутационные реле, вспомогательное реле, разделительные реле, управ4 ляющие Обмотки кОТОрых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты каждой из групп контактов вторых коммутационных реле соединены с третьими контактами одноименной группы контактов одноименного первого коммутаци. онного реле, вторые контакты — с выходами проверяемых электрических цепей, третьи контакты одноименных групп контактов вторых коммутационных реле. соединены с первыми контактами первых групп контактов соответ50 ствующих вторых реле развязки, вторые контакты которых соединены через нормально разомкнутые контакты вспомогательного реле с соответствующими первыми контактами первых реле развязки, третьи контакты—

55 с третьим входом блока измерений, соединенного четвертым выходом с первыми контактами вторых групп контактов вторых реле развязки, вторые контакты которых соедине883805

Составитель В. Дворкин

Техред О, Легеза

Корректор М. Демчик

Редактор О. Половка

Подписное

Тираж 735

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 10219/69

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ны с первыми контактами соответствующих одноименных групп контактов разделительных реле соединенных вторыми контактами со входами проверяемых электрических цепей.

Источники инф ормации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Заявка ФРГ Н 2537225, кл. G 01 R 31/28, 1978.

2. Патент США Р 3549935, кл, 324 — 73, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР N4 385242, кл. G 01 R 31/02, 1974 (прототип).