Устройство для автоматического измерения сопротивления изоляции электрических сетей со статическими преобразователями Советский патент 1983 года по МПК G01R27/18 

теля напряжения, управляющий вход

ния,а выход к входу блока управления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМА ИЧЕС КОГО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ СО СТАТИЧЕСКИМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ, содержащее измерительный источник напряжения постоянного тока, один полюс которого подключен к зажиму для подключения конт рлируемой сети, регулируемый компенса1 и6нный источник напряжения постоянного тока, блок выделения постоянной составляющей напряжения, блок упр;авления, один выход которого соединен с управляющим входом измерительного источника напряжения постоянного тока, и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения работы устройство .а контролируемых сетях с различной величиной напряжения, в устройство введены дополнительный измерительный источник напряжения постоянного тока, который подключен встречно измерительному источнику напряжения постоянного тока между последним и корпусом через переменный резистор, движок которого подключен к входу блока выделения постоянной составляющей напряжения,вто,рой вход которого соединен с корпусом, при этом управляющий вход дополнительного измерительного источника напряжения постоянного тока подключен к выходу блока управления, блок определения полярности, входы которого подключены к выходам блока выделения постоянной составляющей напряжения , а информационный выход - к входу блока управления, Компенсиро-. ванный выпрямитель, входы которого подключены к выходам блока определения полярности, один выход соединен с корпусом, а второй - с одним полюсом регулируемого ко№1енсацйонного.источника напряжения постоянного тока, управляющий вход которого соединен с выходом блока управ§ ления, компаратор, один вход которот го соединен с вторым полюсом регули-,руемого компенсационного источника G напряжения постоянного тока, а выход - с входом блока управления, е цифровой управляемый делитель напряжения, один вход которого соединен с корпусом, выход соединен со вторым входом компаратора, а ts9 управляющий вход -.с выходом блока 00 управления, низковольтный источник , напряжейия постоянного тока, один to полЮс которого соединен с корпусом, СП а вторсй полюс - с вторым входом ю цифрового управляемого делителя напряжения, запоминающий регистр, информационный вход которого подключен к информационному выходу цифро вого управляемого делителя напряже-. ния, управляющий вход - к выходу блока управления, а выход - .к входу блока сигнализации, блок сравнения, один информационный вход которого подключен к выходу запоминающего регистра, второй - к информационному

1Изобретение относится к устройствам измерения сопротивления изоляции электрических сетей, в част- мости к устройствам автоматического измерения сопротивления изоляции эле,ктрических сетей переменного тока, содержащих в качестве нагрузки статические преобразователи электрической энергии.

Известно устройство для автоматического измерения сопротивления изоляции судовых электрических сетей, содержащее измерительный источник напряжения постоянного тока, регулируемый компенсационный источник напряжения постоянного тока, блок выделения постоянной составляющей напряжения и блок управления l .

Однако в этом устройстве необходима компенсация влияния напряжения сети на результат измерения иег осредственно в измерительной цепи подключенной к контролируемой сети.

При такой схеме динамический диапазон компенсационного источника напряжения находится в прямой связи с напряжением контролируемой сети. Например, для сети переменного тока напряжением tOO В этот диапазон составляет iSOO В, т.е. 600 В. Создание регулируемого источника напряжения постоянного тока с таким динамическим диапазоном представляет большие трудности и не позволяет обеспечить высокую точность компенсации напряжения между фазой и корпусом контролируемой сети.

При необходимости контролировать сопротивление изоляции в сетях с напряжением 600, 800, 1000 8 и выше необходимо создание нового компенсационного источника напряжения.что : представляет собой тем более сложную техническую задачу, чем выше напряжение .

Наиболее близким к предлагаемому по техничебкой сущности является устройство для автоматического измерения сопротивления изоляции судовых элeкtpичecкиx сетей, состоящее

из измерительного источника напряжения постоянного тока,один полюс которого подключен к контролируемой сети, регулируемого компенсационного источника напряжения постоянного тока, блока выделения постоянной составляющей напряжения, блока управления, один выход которого соединен с управляющим входом измерительного напряжения постоянного тока, и блока индикации .

Это устройство также содержит компенсационный источник напряжения постоянного тока в цепи измерительного источника напряжения и подключено непосредственно между фазой контролируемой сети и корпусом на полное напряжение фаза - корпус. Большой динамический диапазон регулироваиия напряжения компенсационного источника (от -300 В до +300 для сети 00 8) не позволяет получить высокую точность компенсации, а прямая зависимость диапазона напряжений

компенсационного источника исключает возможность использования одного устройства для контроля в электрических сетях с различным напряжением контролируемой сети.

Цель изобретения - повышение точности и обеспечение работы устройства в контролируемых сетях с различной величиной напряжения.

Поставленная цель достигается тем,

что в устройство введены дополнительный измерительный источник напряжения постоянного тока, подключенный встречно измерительному источнику напряжения постоянного тока между

последним и корпусом (землей) через переменный резистор, движок которого подключен к входу блока выделения постоянной составляющей напряжения, второй вход которого соединен с корпусом (землей), при этом управляющий вход дополнительногсг измерительного источника напряжения постоянного тока подлючен к выходу блока управления, блок определения полярности, входы

Которого подключены к выходам блока выделения постоянной составляющей напряжения, а информационный выход к входу блока управления, компенсированный выпрямитель, входы которюго подключены к выходам блока определения полярности, один выход соединен с корпусом (землей), а второй - с одним полюсом регулируемого компенсационного источника напряжения постоянного тока, управляющий вход, ко торого соединен с выходом бпокаупправления, компаратор, один вход которого соединен с вторым полюсом регулируемого компенсационного источ ника напряжения постоянного тока, а выход - с входом блока управления, цифровой управляемый делитель напряжения, один вход которого соединен с корпусом (землей), выход соединен со вторым входом компаратора, а управляющий вход - с выходом блока управления, низковольтный источник напряжения постоянного тока, один полюс которого соединен с корпусом (землей, а второй полюс - с вторым входом цифрового управляемого делителя напряжения, запоминающий регистр, информационный вход которого подключен к информационному выходу цифрового управляемого делителя напряжения, управляющий вход - к / выходу блока управления, а выход к входу блока сигнализаци.и, блок сравнения, один информационный вход которого подключен к выходу запоминающего регистра, второй - к информационному выходу цифрового управляемого делителя напряжения, управляющий вход подключен к выходу блока управления, а выход - к входу блока управления. На чертеже изображена функционал ная схема устройства. Устройство состоит из измеритель ного источника 1 напряжения постоян ного тока, одним полюсом подключенного к фазе контролируемой сети, до полнительного измерительного источн ка 2 напряжения постоянного тока, включённого встречно с измерительны источником 1 напряжения постоянного тока, переменного резистора 3, причем дополнительный источник 2 напря жения постоянного тока одним полюсо подключен к второму полюсу измерительного источника напряжения посто янного тока, а другим - через перем ный резистор 3 к корпусу (земле, б ка k выделения постоянной составляю 524 щей напряжения, один вход которого подключен к корпусу (земле) , а другой - к движку переменного резистора 3, блока 5 определения полярности, входы которого подключены к выходам блока выделения постоянной составляющей напряжения, компенсированного выпрямителя 6, входы которого соединены с выходами блока 5 определения полярности, а выход подключен к корпусу (земле), регулируемый компенса- - , ционный источник 7 напряжения постоянного тока, один полюс которюго подклюнен к выходу компенсированного выпрямителя 6, компаратора 8, один вход которого подключен к второму полюсу регулируемого компенсационного источника 7 напряжения постояЯного тока, цифрового управляемого делителя 9 напряжения, один вход которого подключен к корпусу (земле), а выход к другому входу компаратора 8, цифрового управляемого делителя 9 напряжения, один вход которого-подключен к корпусу земле , а выход - к другому входу компаратора 8, низковольтного источника 10 напряжения постоянного тока, один полюс которого подключен к корпусу (земле), а второй к другому входу цифрового управляемого делителя напряжения, запоминающего регистра 11, вход которого подключен к информационному выходу цифрового управляемого делителя 9 напряжения, блока сравнения, один информационный вход которого подключен к выходу запоминающего регистра 11у а другой - к выходу цифрового ynpaeiляемого делителя 9 напряжения, блока 12 сравнения, блока 13 индикации,вход которого подключен к информационному выходу запоминающего регистра 11,блок 14 угфавления, входы которого подключены к выходам блока 5 определения полярности, компаратора 8,. блока 12 сравнения, а выходи - к зходам измерительного источника 1 напряжения постоянного тока, дополнительного измерительного источника 2 напряжения постоянного тока, регулируемого компенсационного источника 7 напряжения постоянного тока, цифрового управляемого делителя 9 напряжения , запоминающего регистра И и блока 12 сравнения. Устройство работает следующим образом. По сигналу из блока 14 управления отключается напряжение измерительных 51 источников 1 и 2 при этом через измерительную цепь протекает (в установившемся режиме) ток, постоянная составляющая которого определяется уравнением (VB,.2G2...-bVe,G где R. - эквивалентное сопротивление изоляции контролируемой сет сопротивление переменного резистора 3; выпрямленное напряжение i-г статического преобразовате,ля;-. ; относительный расбаланс сопротивления изоляции Iго статического преобразователя. На переменном резисторе 3 выделяляется напряжение, пропорциональное току в измерительной цепи. С движка резистора 3 снимается Доля этого напряжения j определяемая параметрами последующей схемы, и подается на блок выделения постоянной составляющей напряжения, на выходе которо го напряжение определяется уравненй ем Y-i. ,a,VeiO,..%Gn),. -1 2 R г , fg - сопротивление плечей переменного резистора 3. Это напряжение через блок 5 определения полярности поступает на вход компенсированного выпрямителя 6. Сиг нал о направлении тока в измерительной цепи из блока 5 определения полярности поступает в блок 1 управления. По команде из блока f управления включается регулируемый компенсационный источник 7 напряжения посто- янного тока, который изменяет свое напряжение от О до (максимальное напряжение, снимаемое с резистора 3) При этом компенсационный источник 7 напряжения включен встречно с напряжением V, поступающим с компенсированного выпрямителя 6. Разность этих напряжений поступает на один вход компаратора 8, на другой вход которого в этот момент подан потенциал корпуса (земли ). Компенсационный источник 7 напряжения меняет свое напряжение до тех пор,пока разность 2 напряжений на входах компаратора 8 не станет равной нулю, при этом на выходе компаратора появляется сигнал, поступающий в блок управления. В этот момент по команде из блока управления прекращается изменение , напряжения компенсационного источника напряжения, что характеризует окончание процесса компенсации. Затем по команде из блока управления включается один из измерительных источников напряжения постоянного тока 1 или 2. При этом включается тот источ ник, направление тока от которого совпадает с направлением тока в измерительной цепи в режиме компенсации. После включения измерительного источника напряжения в измерительной цепи протекает ток, постоянная составляющая кьторого определяется уравнением. 1-п Г (в40,,1,..). РдЦ-Г ВГЧ 8241 На выходе блока выделения постоянной составляющей напряжения появляется напряжение, определяемое уравнением V + 2 ) 2 .+ r) 4Ye,G,VB,q,4....). Так как напряжение регулируемого компенсационного источника 7 напряжения после режима компенсации равно V , то на входе компаратора напряжение определяется выражением HSMta ,-V,o 7 2 ) После окончания переходного процесса в контролируемой сети, по коанде из блока управления, включатся цифровой управляемый делитель напряжения, напряжение нд выходе которого меняется от О до максиальной величины. В тот момент, korа напряжение на выходе делителя 9 апряжения достигнет величины аV, на ыходе компаратора появится сигнал овпадения напряжения на выходе цифового управляемого делителя 9 наряжения и компенсированного выпряМигеля 6. При этом из блока управления поступает сигнал в цифровой управляемый делитель 9 напряжения, прекращающий работу делителя. После окончания работы делителя 9 напряжения его состояние однозначно определяет величину эквивалентного сопротивления изоляции контролируемой сети в соответствии с уравнением (5). Величина R з цифре поступает на вход запоминающего регистра t1 и вход блока 12 сравнения. Одновременно значение Rj поступает на другой аход блока сравнения и вход блока индикации. После окончания цикла измерения из блока управления поступает команда в соответствующие блоки на повторение цикла измерения. При этом в запоминающем регистре П постоянно фиксируется предыдущее значение 12з вход блока сравнения поступает предыдущее и текущее значения эквивалентного сопротивления изоляции. Эти Ава значения сравниваются меж ду собой и, если разность не превыша ет заданной погрешности измерения, т 1 2 процесс циклического измерения про- . должается. Если предыдущее и текущее значения эквивалентного сопротивления изоляции не совпадают , характеризует изменение состояния контролируемой сети, вызванное изменением либо абсолютной величины сопротивления изоляции, либо соотношения сопротивлений, определяющих напряжение между фазой и корпусом. При этом в блоке управления формируется сигнал, прекращающий этап измерения, устройство снова переходит в режим компен-. сации. Описанный цикл повторяется. Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить точность и надежность измерения за счет более точной компенсации и осуществления измерения на цифровом компенсационном принципе, а также обеспечить возможность использования устройства для контроля сопротивления изоляции электрических сетей с любым напряжением сети без изменения схемы и параметров устройства компенсации только за счет задания требу емого масштаба сигнала, снимаемого в измерительной цепи при помощи потенциометра 3.