Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву 9 572728 (22) Заявлено 27.05. 81 (21) 3299926/18-21

«я393166

Союз Соеетскик

Социапистическик

Республик

)$qj gg 3 с присоединением заявки МоG 01 R 31/02 (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.01.83, бюллетень М 4 (53) УДК 621. 382 (088. 8) Дата опубликования описания 30.01. 83 (72) Авторы изобретения

В.С.Прудников, A.À.Ãàëèáèí и В.И.Гайдашев

Всесоюзный научно-исследовательский проектно; конструкторский и технологический институт вэрывозащищенного и рудничного электрооборудования (71) Заявитель

$54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

2 с

Изобретение относится к устройствам для контроля сопротивле- ния изоляции и защитного отклонения трехфазных электрических сетей .с изо лированной нейтралью трансформатора.

По основному авт. св. Р 572728 известно устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее эталонный источник выпрямленных импульсных сигналов и включенный между фазами сети и землей оперативный источник, подключенные параллельно диоду, шунтирующему вход транзисторного усилителя, который присоединен к разделительному конденсатору цепи компенсации и оперативному источнику, а выход указанного усилителя через конденсатор подключен к исполнительному органу, зашунтированному диодом, вклю." ченным согласно с источником питания t 1).

Известное устройство недостаточно устройчиво g ложным срабатыВанням, что в основном определяешься параметрами емкости разделительного конденсатора н балластного резистора, включенного между указанным конденсатором и входом усилитвлл. Чем больше величина емкости, разделитель-,. ного конденсатора и сопротивления балластного резистора, тем выше устойчивость устройства к ложным срабатываниям при коммутационных операциях в сети. Однако увеличение ем.кости разделительного конденсатора приводит к снижению быстродействия, а увеличение сопротивления балластного резистора - к снижению чувствительности устройства. Кроме того, уставки сопротивления срабатывания указанного устройства зависят от величины емкости сети, так как схема взаимосвязи.разделительного конденсатора и входа. усилителя не препят-. ствует прохождению через вход усилителя токов нулевой последовательности, обусловленных напряжением смецения нейтрали при несимметрич-ных утечках в сети.

Цель изобретения — повыаение помехозациценности устройства путем повышения устойчивости против ложных срабатываний и устранения влияния напряжения смецения нейтрали.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее источник пита

9в3166 ния и эталонный источник, включен. ные между фаэамн сети и землей, оперативный источник и компенсирующую цепью к кОтОрОй пОдключен зашунтиро ванный полупроводниковым диодом вход транзисторного усилителя, вы- 5 ход которого соединен с исполнитель ным органом, параллельно полупровод,никовому диоду подключены встречно оперативный источник и источник импульсного напряжения, выполненный 10 в виде выпрямителя, соединенного последовательно с резистором и BQ лупроводниковым стабилитроном, а выход усилителя соединен через емкость с исполнительным органом, за--, шунтированным полупроводниковым прибором, включенным согласно с источником питания, введен блок сравнения токов, первый и второй выводы которого соединены соответственно с соответствующими выводами оперативного источника и резистора, а третий и четвертый выводы блока сравнения токов соединены соответственно с катодом и анодом полупроводников.го диода, шунтирующего вход транзисторного усилителя.

Причем блок сравнения токов содержит два конденсатора и две параллельные цепи, каждая иэ которых содержит последовательно соединенные диод и резистор, причем анод первого диода соединен с катодом второго ди ода и вторым выводом блока сравнения токов, катод первого диода соединен с первым выводом первого конденсато- 35 ра, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора и с пер.зым и четвертым выводами блока сравнения токов, первый вывод второго конденсатора соединен с ано- 4О дом второго диода и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первого резистора и с третьим выводом блока сравнения токов . 45

На чертеже приведена схема устройства для измерения сопротивления изоляции электрических цепей. Устройство содержит оперативный источник 1, включенный между фазами сети и землей с помощью звезды резисторов 2 к цепи компенсации, состоящей иэ дросселя-трансформатора 3, компенсирующего дросселя 4 и разделительного конденсатора 5, источник

6 выпрямленных импульсных сигналов, который выполнен на четырехклеммном стабилитроне, резистор 7, полупроводниковый диод 8, шунтирующий вход транзисторногб усилителя 9, резистор

10, выпрямительный мост 11, источник 60

12 переменного напряжения, резистор

13, блок 14 сравнения токов, пропррциональных амплитудным значениям полуволн переменного напряжения сигнала гомсхн, состоящий из диода 15, резистора 16, диода 17, резистор

18, конденсаторы 19 — 21, исполни-.. тельный орган 22 (реле ), зашунтированный диодом 23, источник 24 питания, сопротивление изоляции 25, резистор 26, контакт 27 нулевого расцепителя 28, автоматический выключатель 29.

Устройство работает следующим образом.

При бесконечно большом сопротив лении изоляции 25 оперативный ток

1 „ замыкается по цепи: земля, звезда резисторов 2, фазы сети, соединительный дроссель-трансформатор 3, компенсирующий дроссель 4, резистор

13, диод 15, резистор 16 и эммиттербазовый переход транзисторного усилителя 9. При этом 1 меньше ампли-ОП тудного значения тока 1 который про! порционален мгновенному значению выпрямленного напряжения источника

6 и через вход усилителя 9 протекает ток импульсов, обусловленный разностью между 1 - и 1 „. В связи с этим усилитель 9 периодически открывается и закрывается. В результате этого при открытом состоянии транзистора 9 конденсатор 21 через диод 23 заряжается до напряжения источника 24 питания, а при закрытом — разряжается через обмотку реле

22 и резистор 26, включенный в кол-. лекторную цепь транзисторного усилителя 9. Средний ток импульсов разряда конденсатора 21 через обмотку реле 22 оказывается достаточным для его срабатывания и последующего удержания его якоря во включенном состоянии. При снижении сопротивления изоляции 25 оперативный ток 1 „, . проходящий через вход транзисторного усилителя 9, увеличивается и при достижении им некоторого порогового значения происходит отпадание якоря исполнительного реле 22,. которое своим контактом 27 разрывает цепь нулевого расцепителя 28 автоматического выключателя 29, в результате чего выключатель 29 отключает сеть с поврежденной изоляцией.

Схема взаимосвязи между входом усилителя 9, оперативным источником 1 и разделительным конденсатором

5, которая выполнена в виде блока сравнения токов, пропорциональных амплитудным значениям полуволн переменного напряжения сигнала помехи, обеспечивает помехозащищенность устройства при коммутационных операциях в сети. При переходных процессах в сети сигнал помехи, как правило, содержит апериодическую и колебательные составляющие. В связи с этим блок помехоподавления должен отфильтровывать обе составляющие.

Действительно, укаэанное построение блока подавления, с одной сторо99 3166

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 449/61 Тираж 708 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4.г ны осуществляет интегрирование anet риодической составляющей с помощью

RC-цепи, образуемой резистором 13, и, в зависимости от полярности сигнала помехи, конденсатором 19 или

20. При этом величина напряжения оперативного источника 1, которая выбирается на порядок больше амплитуды апвриоди1вского сигнала помехи, задает начальные условия интегрирования. С другой стороны блок помехоподавления оказывает демпфирующее действие и на колебательную составляющую сигнала помехи, производит сравнение токов, пропорциональных амплитудному значению напряжения обоих полуволн переменного сигнала с помощью двух параллельных цепей соответственно диода 15, резистора 16, эмиттер«базового транзисторного усилителя 9 и диода 17, резистора 18, диода 8 и соответственно к ним подключенных конденсато. ров 19 и 20. В результате эти токи . практически не оказывают влияния на разность токов 1сд и 1, которые определяют точность работы устройства. В силу изложенного на работу устройства не оказывают влияния и токи нулевой последовательности, обусловленные появлением напряжения смещения нейтрали на компенсирующей цепи 4 и 5) при несимметричных утечках в сети.

В результате этого уставки сопротивления срабатывания предлагаемого устройства оказываютя эависиьыми лишь от соотношения токов 1сп и 1 э и не зависят от величины емкости сети.

1. устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей по авт. св. 9 572728, о т л и » ч а ю щ в е с я твм, что, с целью повышения помвхозащищенности устройства, в него введен блок сравнения токов, первый и второй выводы которого соединены соответственно с

IO соответствующими выводами оперативного источника и резистора, а третий и четвертый выводы блока сравнения токов соединены соответственно с катодом и анодом полупроводни 5 кового диода, шунтирующего вход транзисторного усилителя.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок сравнения токов содержит два конденса2О тора и две параллельные цепи, каждая из которых содержит.последовательно соединенные диод и резистор, причем анод первого диода соединен с катодом второго диода и с вторым выво25 дом блока сравнения токов, катод первого диода соединен с первым выво дом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго конденсатора и с пер30 вым и четвертым .выводами блока сравнения токов, первый вывод второго конденсатора-соединен с анодом второго диода и с первым выводом второго резистора и с третьим выводом блока сравнения токов.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 572728, кл. G 01 R 31/02, 1975.