Устройство для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи (комплект ДОКСИ) Советский патент 1983 года по МПК G01R31/06 

ройство сложно, а его функциональные возможности в части контроля больших величин сопротивлений изоляции линий ограничены. Подключение устройства для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи, заведенной на оконечные устройства, осуществляют с помощью щупа. Такой щуп соаержит штырь, размещен ный в изоляционном корпусе З , Недостаток этого щупа обусловлен необходимостью участия в работе двух операторов, один из которых перемещает щуп по клеммам оконечного устройства, а другой - осуществляет коммутацию зарядной цепи, что не обеспечивает требуемой производительности труца. Известен также щуп, содержащий размещенные в изоляционном корпусе щтырь и элементы контактной группы или переключатель. Управление элементами контактной группы или переключателем осуществля- ется путем нажатия на подпружиненную кнопку 4j . Недостаток этого щуна заключается в том, что во время измерений оператору необходимо слецить за определенной последовательностью технологических приемо (сначала попасть в гнездо или упереться в клемму оконечного устройства а затем нажать на кнопку), что утомляет операто ра и снижает производительность труда. Кроме того, влияние токов утечки через изоляторы щупа не позволяет его использовать для контроля сопротивления изоля ции линий, что ограничивает его функциональные возможности.При контроле изолированных проводов Кабельных линий связи используют зажим обеспечивающий подключение к ним без предварительного снятия изоляции. Такой зажим содержит изогнутую в вице скобы пластину из листового пружи- няще1 о материала, , концы которой замК нуты и работают на сжатие. На одном конце пластины имеется опорная поверхность, а на другом закреплен токопрово- цящий элемент, выполненный в виде лезвия. Для подключения контролируемого провода к зал{иму сжимают пластину ив образовавщийся зазор между лезвием и опорной поверхностью вставляют контроли руемый провод. Затем пластина разжима- втся, и лevзвиe прорезает изоляцию, внедряясь в сер/мечник контролируемого прово аа. При вынимании контролируемого про- вода из зажима необходимо снова сжать его пластину 5 , Указанные операции не обеспечивают достаточной производительности труца при использовании зажима. Кроме того, необходимо регулировать зазор зажима под каждый диаметр контролируемого провода. Известен также зажим содержащий связанные осью два подпружиненных рычага, на одном из которых расположен токопровоцящий элемент, а на другом имеется опорная поверхность , Подпружиненные на сжатие рычаги зажима и вьшолненная в форме желоба опорная поверхность, а также выполненный в виде иглы токопровоцящий элемент затрудняют подключение зажима к контролируемому проводу, что приводит к непроизводительным затратам времени. Кроме того, при использовании зажима необходимо обеспечить коммутацию зарядп ной цепи, что также не обеспечивает требуемой производительности труда, и в нем проявляется влияние токов утечки, что ограничивает его функциональные возможности. Цель изобретения - повыщение производительности труда при одновременном расщирении функциональных возможностей, путем использования импульса зарядного тока распределенной емкости объекта. Поставленная цепь достигается тем, что в устройство для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи. (комплектДОКСИ), содержащее источник измерительного напряжения с последовательно включенным резистором и пороговую схему, выход которой соединен с входом схемы-сигнализации, введены элемент присоединения, усилитель, вы-, ход которого соединен с входом пороговой схемы, и разделительный конденсатор, при этом вход усилителя через разделительный конденсатор соединен с входом |пороговой схемы, а резистор включен параллельно входу усилителя. Элемент присоединения содержит размещенные в изоляционном корпусе щтырь и. элементы контактной группы или переключатель, причем в изоляционном корпусе размещена токопроводящая подложка, на которой расположены и изолированы от нее элементы контактной группы или переключатель и щтырь, при этом последний подпружинен и установлен шарнирно или консольно с возможностью управления упомянутыми элементами или переключателем. Элемент присоединения соцержит связанные осью два подпружиненных рычага, на одном из которых расположен токопрх водящий элемент,- а.на црумхм имеется опорная поверхность, причем рычаги под- пружинены на- разжатие, опорная поверхность выполнена ynpjyroft и на одном из рычагов размещены управляемые другим рычагом элементы контактной группы или переключатель, при этом токопроводящий элемент, выполненный в виде лезвия, и элементы контактной группы или переклю чатель расположены на токопроводяшей подложке и изолированы от нее. Введение усилителя и указанное вклкь чение резистора позволяют значительно уменьшить величину последнего, что существенно повыщает оперативность контроля и расщиряет функциональные возможности устройства, а также повьпиает его точность. Кроме того, снижаются требования к величине входного сопротив- ления пороговой схемы, не увеличивая аналогичные требования к усилителю, что способствует дальнейшему расширению функциональных возможностей устройства и его упрощению. Введение конденсатора дает возможность использовать зарядный импульс тока распределенной емкости линии в качестве информации о подключении линии к к входу устройства и его срабатывании, снизить требование к чувствительности пороговой схемы, что не только упрощает но и существенно увеличивает помехозащищенность устройства, применять усилитель с небольшим динамическим диапазоном, работающий в режиме ограничения что, в свою очередь, позволяет использовать низковольтное питание и еще более повысить помехозащищенность. Перечисленные признаки позволяют, а в некоторых случаях делают необходимым применить иной способ контроля сопр отивления изоляции: вмесгопредварительного заряда распределенной емкости линии и последующего контроля сопротивления изоляции осуществлять контроль во время заряда предварительно разряжен ной распределенной емкости линии. Такой способ контроля обеспечивает дополнитель ное снижение требования к чувствительности пороговой схемы, что способствует дальнейшему упрощению и повьш1ению помехозащищенности устройства. Введение токопроводящей подложки исключает влияние токов утечки, что расщиряет функциональные возможности щупа.,. Указанная установка подпружиненного щтыря обеспечивает автоматическую коммутацию, что повышает производительности труда при использовании щупа. Работа рычагов на разжатие, обеспечивает возможность подключения зажима к контролируемому проводу и отключения от него одним непрерывным движением, что повьЕлает производительность труда. . Выполнение опортой поверхности упругой исключает перекусывание проводов S широком диапазоне их диаметров без дополнительной регулировки и, кроме ТОГО, обеспечивает автоматическое управление элементами контактной группы или переключателем, что способствует дальнейшему повьщ1ению производительности труда. Введенная токопроводящая подложка исключает влияние токов утечки, что расширяет функциональные возможности зажима.. Выполнение токопроводящего элемента в виде лезвия позволяет выполнить опорную поверхность плоской, что облегчает заведение контролируемых проводов в зажим и способствует дальнейщему повььшению производительности труда. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства с подключенным к ее входу щупом; на фиг. 2 - шуп, общий вид, на фиг. 3 - то же, разрез; на на фиг, 4 - зажим на фиг. 5 - рабочий конец зажима в момент его контактирования с контролируемым проводом) на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5. Устройство для контроля сопротивления изоляции кабельных линий связи содержит . пороговую схему 1, выход которой соеди-.; нен с входом схемы 2 сигнализации сзвуковой индикацией. На входе пороговой схемы 1включен усилитель 3с входным сопротивлением, значительно превь шакнцим сопротивление резистора 4, под- клю 1енного параллельно к его входу. Последовательно с резистором 4 соединен источник 5 измерительного напряжения. Вход усилителя через разделительный кон- денсатор 6 подкточен к вхоау пороговой схемы 1. Вход 7 устройства с помощью провода 8 соединен с землей или экраном кабельной линии, а к входу 9 посредствоь элемента присоединения (щуп или зажим) подключен контролируемый провод 10. Параллельно входу устройства вкпюче на калибровочная цепь, состоящая из образцового резистора 11 и конденсатора 12, подключаемых в случае необхоцимоо

ти при калибровке устройства с помощью переключатепя 13. Переключатель 14 служит для цискретного изменения величины сойротивления резистора 4.

Устройство для контроля сопротивлени изоляции кабельной линии связи работает следующим образом.

При подключении контролируемого провода 10 кабельной линии, распределенная емкость которой предварительно разряженк .входу 9 возникает импульс тока от источника измерительного напряжения, обусловленный зарядом распределенной емкости линии. Зарядный импульс тока протекает по резистору 4, вызывая на нем падение напряжения, которое поступает на вход усилителя 3, выводя его в режим ограничения, и через разделителный конденсатор 6 на вход пороговой схемы 1, запуская.ее. От пороговой схемы 1 срабатывает схема 2 сигнализации что служит сигналом исправности устройства и подключения контролируемого провода Ю, а также сигналом отсутствия обрыва последнего.

В устройстве постоянная времени, обусловленная разделительным конденсатором 6 и входным сопротивлением пороговой схемы 1, значительно меньше постоянной времени входной цепи, образуемо резистором 4 и распределенной емкостью линии. Однако пороговая схема 1 поддерживается в запущенном состоянии выходным напряжением усилителя 3. По мере заряда распределенной емкости линии

напрял ение на входе усилителя 3 умень-« шается и он выходит из режима ограничения.

Дальнейщее уменьшение зарядного тока вызывает уменьшение выходного на- пряжения усилителя, и пороговая схема 1 возвращается в исходное состояние, отключая схему 2 сигнализации, что служит сигналом превышения сопротивления изоляции провода 10 установленного прЬцела. Этот предел задается регулировкой порога отпускания порогойой схемы 1 при подключении посредством переключателя 13 калибровочной цепи из резистора 11 и конденсатора 12. Соот ветствие установленного предела норме на величину сопротивления изоляции устанавливается посредством переключателя 1-4, изменяющего величину сопротивления резистора 4 в заданном отношении.

Уг:тройс тво может быть также использорвно при определёнии истинной величи

нь сопротиЕшения изоляции линии. Дпя ЗТОП5 пе)еключатель 14 устанавливают

в положение, при котором сигнал прекращается, если ранее он бьш непрерывным, или наоборот, сигнал становится постоянным, если он прекращался. Истинное значение сопротивления изоляции линии находится между двумя отмеченными значениями положений переключателя 14, каждому положению которого соответствует определенное значение сопротивления изоляции.

Для защиты от влияния помех линии порог срабатывания пороговой схемы выбирают значительно больше среднестатистического уровня помех. Максимаг ь ное значение этого порога может быть равным напряжению источника 5 измерительного напряжения.

Щуп содержит контактный элемент 15 электрически связанный со штырем 16 и подпружинивающий его, нормально замкнутый контактный элемент 17, подсоединенный посредством провода 18 к наконечнику 19, и нормально разомкнутый контактный элемент 20, посредством провода 21 подсоединенный к наконечнику 22. Контактные элементы 15, 17 и и 20 помещены соответственно -в изоляторы 23, 24 и 25, отделены один от другого металлическими пластинами 26 и 27 и с помощью винтов 28 к 29 к гаек 30 и 31 установлены на металлическом каркасе 32. На этом же каркасе посредством изолятора 33 в канале 34 последнего посредством оси 35 установлен щтырь 16. Под контактные элементы установлена металлическая пластина 36, которая электрически соединена с винтами 28 и 29, металлическими пластинами 26 и 27 и металлическим каркасом 32 и вместе с ними выполняет функцию токопроводящей подложки. К металлическим . пластинам 26, 27 и 36 подсоединена металлическая оплетка 37, заканчивающаяся проводом 38 и наконечником 39. Провод 21 помещен внутрь металлической оплетки 37, поверх которой надета гибкая изоляционная трубка 4О. Металлический каркас 32 помещен внутрь изоляционного корпуса 41. В металлическом каркасе 32 и изоляционном корпусе 41 предусмотрено окно 42 для вывода через него проводов 18 и 21 и металлической оплетки 37 с изоляционной трубкой 4О. На конец штыря 16 надета съемная пружинящая насадка 43.

Щуп работает следующим образом.

При воздействии на щуп внешней силы, приложенной к нижней стороне внешНего конца щтыря 16, последний начинает

поворачиваться, оггибая контактный элемент 15 в сторону контактного элемента 20. При дальнейшем повороте штыря до упора, огр)аниченном размерами канала 34, контактные элементы 15 и 17 размыкаются И штырь, через контактный элемент 15 поасоециняется к контактному элементу 20. При ослаблении внешней силы штырь 16 поц действием пружиняшей силы контактного элемента 15

возврашается в исходное положение и через контактный элемент 15 поцсоециняется к контактному элементу 17.

При контроле сопротивления изоляции кабельной линии, заведенной на оконеч1 ю устройства, шуп подключают к устройству согласно схемы, приведенной на фиг. 1. При этом провоц 18 посрецством наконечника 19 подсоединяют к входу 7, а провод 21 посредством наконечника 22 - . к входу 9. Металлическую оплетку 37 посредством наконечника 39 подсоединяют к соответствующему входу устройства в точке соединения источника 5 изме- рительного нанряжения и резистора 4, В этом случае все токи утечек, наводимые источником 5 измерительного напряжения в изоляторах шупа, отводятся в указанную точку, минуя вход схемы.

В момент касания щупом контролируемого объекта его распределенная емкость разряжается по цепи: штырь 16 - контактные элементы 15 и 17 - провод 18 наконечник 19 - вход 7 - земля. При дальнейшем нажатии на щуп штырь 16 подключается к контактному элементу 2О и через провод 21 наконечник 22 подсоединяется к входу 9. При переме- щении шупа к следующему контролируемому проводу усилие нажатия на щуп уменьшается, штырь возвращается в исходное положение, проконтролированньй провод разряжается и шуп переводится к следую- тему контролируемому проводу. Таким образом, поочередно касаясь контролируемых проводов, для каждого из них обеспечивается цикл разряд-контролы-разряд,

При контроле линии, заведенной на громполосы, используют насадку 43, которая позволяетпри скольжении щупа сверху вниз фиксирювать его каждый раз в нужном положении, что ощущается по усилию нажатия на щуп и по шепчку, издаваемому насадкой 43 в момент перескакивания ее с одной клеммы громполосы на, ару ГУ ю.

При фиксации положения щупа на длительное время используют кнопку (не показана), подпружиненную токопроводяшей пластиной, электрически соединенной с подложкой.

Зажим содержит рычаги 44 и 45, связанные осью 46 и подпружиненные на спиральной пружиной 47. Поверх рычагов 44 и 45 надеты изоляторы 48. На конце рычага 45 при помощи вкнта 49 закреплена корытообразная скоба 50, внутри которой установлена резиновая подушка 51, выполняющая функцию упругой опорной поверхности. На конце рычага 44 установлена ограничительная скоба 52, стягивающая при помощи винта 53 изоляторы 54 и 55, между которыми размещено лезвие 56, электрически соединенное с контактным элементом 57. На конце контактного элемента 57 смонтирована изоляционная бобышка 58, над которой в рычаге 44 и изоляторе 48 выполнено окно 59. Над окном 59 на рычаге 45 установлен винт 60. На конце рычага 44 размещен поворотный фиксатор 61 и выполнено окно 62 для вывода проводов 63 - 65, заканчивающихся соответственно наконечниками 66 - 68. Провод 64 помещен внутрь металлической оплетки 69, поверх которой надета гибкая изоляционная трубка 70. Назначение и конструкция элементов контактной группы, установленных в зажиме, идентичны элементам контактной группы щупа. Контактные элементы 57, 71 и 72 соответствуют контактным элементам 15, 17 и 2О щупа. Провала 63-65 зажима, заканчивающиеся на- юнечниками 66 - 68, имеют та же электрические связи, что и провода 18, 21 и 38 щупа, заканчивающие наконечниками 19, 22 и 39. Металлическая оплетка 69 зажима имеет те же электрические связи, что и металлическая оплетка 37 щупа. Токопроводящей подложке зажима соответствуют рычаги 44 и 45, выполненные из металла, а. также металлические пластины, отделяющие изоляторы элементов 57, 71 и 72 контактной группы один от другого.

При работе с зажимом его подключают с помощью наконечников 66 - 68 соответственно к входам 7 и 9 и общей точке соединения источника 5 измерительного напряжения и резистора 4.

Зажим работает следующим образом.

В исходном положении рычаги 44 и 45 под действием пружины -I разжаты. Лезвие 56 через замкнутые контактные элементы 57 и 71, провод 63, наконечник 66 соецинено с землей. Разжатый зажим пбавоцят к контролируемому . провоау 10. При этом продвижение провоца в зажим ограничивается скобой 52. Зажим сжимают, отводя захваченный про вод в сторону от пучка жил кабеля. При сжатии зажима изоляция контролируемого провода 10 прорезается лезвием 56 и тем самым обеспечивается электрический контакт между сердечником конгролируе- мого провода Ю и лезвием 56, т.е. контролируемый провод 10 подключается к земле. При дальнейшем сжатии зажима контролируемый провод/10 вдавливается в резиновую подушку 51, а винт 60, нажимая через окно 59 на изоляционную бобышку 58, произвоцит переключение элементов контактной группы, и контроли руемый провоц 10 оказывается под потенциалом источника 5 измерительного напряжения через контактные элементы 57 и 72, провод 64 и наконечник 67. При разжатии зажима контролируемый провод 1О сначала вновь подключается к земле, а затем выходит из электричес кого контакта с лезвием 56. Таким образом обеспечивается цикл разряд-конт- роль-разряд. При необходимости длительного подключения контро)1ируемого провода 10 к устройству или в нерабочем режиме после сжатия зажима на рычаг 45 надвигают поворотный фиксатор 61, Шуп и зажим могут найти применение при измерении сопротивления изоляции кабельных линий связи в режиме Зарядизмерени, а также для коммутации цепей питания контрольно-измерительных приборов в момент их подключения к . контролируемому объекту. В последнем случае в щуп и зажим устанавливают переключатель. Предлагаемое устройство позволяет в несколько раз увеличить производитель ность труда при контроле сопротивления изоляции кабельных линий связи. Формула изобретения 1. Устройство для и онтроля сопротивления изоляции кабельной линии сВязи (комплект ДОКСИ), содержащее источник измерительного напряжения с последовательно включенным резистором и пороговую схему, выход которой соединен с входом схем1 1 сигнализации, отлича ющееся тем, что, с целью повьпие- ння ироизоодительности труда при одно- временном расширении функциональных возможностей путем использования импульса зарядного тока распределенной емкости объекта, в него введены элемент присоединения и усилитель, выход которого соединен с входом пороговой схемы, и разделительный конденсатор, при этом вход усилителя через разделительный конденсатор соединен с входом пороговой схёмъ1 а резистор включен параллельно входу усилителя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент присоединения содержит размещенные в изоляционном корпусе штырь и элементы контактной группы или переключаTe;jb, причем в изоляционном корпусе размещена токо- проводящая подложка, на которой расположены и изолированы от нее элементы контактной группы или переключатель И-штырь, при этом последний подпружинен и установлен шарнирно или консольно с возможностью управления упомянутыми элементами или переключателем. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элемент присоединения, содержит, связанные с осью два подпружиненных рычага, на одном, из ко« торьк расположен токопроводящий элемент, а на другом имеется опорнйя поверхность, причем рычаги подпружинены на разжатие, опорная поверхность вьшолнена упругой и на одном из рычагов размещены управляемые другим рычагом элементы контактной группы или переключатель, при этом токопроводящий элемент, выполненный в виде лезвия, и элементы контактной группы или переключатель расположены на токопроводящей подложке и изолированы от нее. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Справочник строителя кабельных сооружений свяаи.М., Связь, 196 8,с.54 9. 2,Шварцман В.О.Электрические измерения междугородних городских и сельских пинийсвязиМ.,Связь,1972,с. 14-16. 3.Краткий справочник конструктора радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. Р, Г. Варламова. М., Советское рацио, 1972, с. 554, рис. 16, 14 fc. 4.Патент США № 241872, кл, 20О-51.О6. 1947. 5.Быстродействующий зажим, обеспечивающий контакт без снятия изоляции с провода. Информационный листок № 75-1113, НИМИ, 1975. 6.Патент США № 3626358, кл. 339-97, 1970. 50ffg.f :

фог.1 23 -af / f9

фуг. Jf

фие.