Устройство для измерения сопротивления изоляции двухпроводных сетей постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению сопротивления изоляции п люсов сети относительно земли двух проводной сети постоянного тока, находящейся под напряжением, напри мер сопротивлегшя изоляции полю- . сов оперативной сети постоянного тока на электрических станциях и подстанциях. Известно устройство для измере ния сопротивления изоляции электри ческих сетей, содержащее два измерителя напряжения, перекл очат.ель, ключ, регулируемый резистор, блок анализа и управления, форсирующий конденсатор. G помощью измерителей определяется напряжение фаз сети относительно земли, и сигнал с их выхода поступает в блок анализа и управления, откуда подается команда H- переключатель, подсоединяющий регулируемой резистор к полюсу фаз сети с более высоким потенциалом. Затем блок анализа и управления вы дает сигнал на измерение сопротивления резистора до тех пор, пока разность напряжений на выходе измерителей не достигает нужного зна чения. Одновременно с изменением сопротивления резистора с помощью ключа осуществляется периодическое шунтирование резистора конденсатором с целью формирования переходных процессовj возникающих при изменении сопротивления вводимого резистора. Величину сопротивления отрегулированного резистора совмес но с первоначально существовавшими значениями потенциалов полюсов сети, измеренных измерителями до под ключения регулируемого резистора, используют для определения величины согфотивления йзспяции полюсов ij. Недостатками устройства являются сложность его реализации, ограниченные функциональные возможно ти, поскольку он пригоден для измерения лишь при неравенстве сопротивлений изоляции полюсов сети относительно земли, большая длительность процесса измерения и низ кая точность измерения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому является устройство, содержащее два разрядных резистора подключенных к полюсам сети через кнопки с размыкающим контактом, меж ду общей точкой которых и землей включен измерительный орган 2 . Измерение сопротивления изоляции полюсов производят по показанию омметра,, в качестве которого исполь зуется проградуированный вольтметр при поочередном размыкании цепей резисторов контактами кнопок. , Недостаток устройства - ййзкая точность измерения. Действительно, если пренебречь внутренним сопротивлением измерительного органа и разомкнуть кнопкой цепь резистора с сопротивлением Rrf, подключенного к второму полюсу, то через измерительный прибор протекает установившееся значение тока . „ ,. ) 1 (1) где Uo - напряжение сети постоянного тока; R. сопротивление изоляции соответственно первого и второго полюса сети относительно земли. В случае, когда размыкается цепь резистора, прдключенного к первому. полюсу, I i-a, R, + Rg Из ура:внений (1) и (2) очевидно, что относительно точная градуировка прибора возможна лишь . Однако Rg постоянно включено между полюсе сети и землей, что искусственно снижает сопротивление изоляции, поэтому его стремятся выбрать по величине как можно большим. Замыкание сети через измерительный прибор с малым внутренним сопротивлением может привести к короткому замыканию между полюсами сети при снижении сопротивления изоляции одного из полюсов. На точность измерения оказывает влияние и колебание напряжения сети Uo Погрешность измерения зависит не только от класса точности измерительных приборов и величины Rtf, но и от соотношения сопротивления изоляции полюсов К. Поскольку по условиям электробезопасности R не может стремиться к нулю, а степень несимметрии в реальных условиях может находиться в пределах , то погрешность може быть значительной. Целью изобретения,является повышени е точности измерения сопротивления изоляции полюса сети относительно земли. Цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции двухпроводной сети посто нного тока, содержащее два разрядных резистора, две кнопки с самовозвратом, измерительный прибор, введены два электролитических конденсатора, каждый из которых одним из полюсов подключен через замыкающий контакт одной из кнопок к соответствующему полюсу сети, а через раэмыкаииций контакт - к соответствующему разрядному резистору, другие полюсы электролитических конденсаторов объедямены и присоединены к общему выводу разрядных резисторов непосредственно, а к земле через одну из обмоток логомметра, рбмотка которого подключена к входным клеммам устройства. На чертеже изображена принципиальная схема устройства. . Устройство состоит из двух электролитических конденсаторов 1, каждый из которых.одним из полюсов через замыкающий контакт одной из кнопок 2 с самовозвратом подключается к полюсам контролируемой сети 3, а через размыкающийся контакт этой кнопки к разрядному резистору 4, другие полюсы объеди- нены и присоединены к общему выводу резисторов 4 непосредственно, а к земле через одну из обмоток логомметра 5,. вторая обмотка которого присоединена к полюсам контролируемой сети 3. Устройство работает следующим об разом. Для контроля изоляции его згикимы ветствующим полюсам обесточенной сети, а зажим 6 к, земле дают напряжение на контролируемую сеть. До измерения конденсаторы отключены от полюсов сети и подсоедин ны через размыкающий контакт кнопки на разрядные резисторы с малым по величине сопротивлением. Измерение сопротивления изоляции производ по максимальному отклонению стрелки логомметра при поочередном нажатии на одну из кнопок 2. Например для измерения сопротивления изоляции положительного полюса сети от носительно земли нажимают на кнопку подсоединякмдую через свой замыкающий контакт один из конденсаторов к отрицательному полюсу сети,.при -3toM размыкающий контакт кнопки ра рывает цепь разрядного резистора и происходит заряд конденсатора че рез т.оковую обмотку логомметра и с противление изоляции положительног полюса сети относительно земли, другая обмотка логомметра подключе на напряжение контролируемой сети, Аналогично производят измерение со противления изоляции отрицательног полюса сети, однако в этом случае жимают на кнопку, подсоединяющую другой конденсатор через свой замыкающий контакт к положительно- полюсу сети. Конденсатор заря-жается через токовую обмотку логом метра и споротивление изоляции отрицатель.ного полюса сети относител но земли. Если пренебречь сопротир лением токовой обмотки логомметра по сравнению с сопротивлением изоляции сети и выбрать емкость конденсатора значительно большую по значению, чем емкость полюса сети относительно земли, то можно установить, что максимальное значение тока заряда конденсатора прямо пропорционально напряжению контролируемой сети и обратно пропорционгшьно сопротнвлению изоляции полюса. Действительно, при поочередном . подсоединении конденсаторов между , полюсами сети и землей переходной ток их заряда может быть представлен, так f R 7 j g R4Ri(C42CO «. RllBl2 4 Uo R,R(C+2C,) о (t 2CiV ) где Uo - напряжение контролируемой R,R2 - соответственно сопротивление изоляции положительного и отрицательного полю са сети относительно земли; Cj - емкость полюса .сети относительно земли; С - емкость подключаемого конденсатора 1. Максимальное значение тока имеет место в первоначальный момент подключения конденсатора к полюсу сети, т.е. при . t О. Uo . Uo («%,uft)(.f в реальных условиях емкость полюса, сети относительно земли С не превьвиает 1 мкФ, поэтому легко подобрать электрический конденсатор таким образом, чтобы , например С 300 мкФ, поэтому максималь ное значение тока через обмотку логомметра при t О Uo -. Ьо Вторая обмотка логомметра подключена на напряжение контролируемой сети, поэтому , (5) м(о) noj Определяют среднеквадратичную погрешность измерения сопротивления изоляции полюса в данном устройстве. Из (3) и (4) Uo Uo X- °-b-cfu- ° ° «4-гr «« S где 0 С Среднеквадратичная относительная погрешность -р А . 2 (4 со) где г. - относительная погрешность логомметра, определяемая его классов точности. 2с Прсколькуо - и может быть выбоано j 2 1 мкФ Q QQ ,gx mqx 300 мкФ . 1958 то погрешность Лудет обусловлена лишь классом точности логомметра. Применение данйого устройства позволяет повысить точность иэме-г - рения сопротивления изоляции полю сети постоянного тока относи « « з использования переходных процессов при заряде конденсатора. Уменьшить количество 0 неоправданных отключений сети при поиске поврежденного участка, а также своевременно проводить профилактические мероприятия по поддержанию сопротивления изоляции полюсов на требуемом уровне.

УСТРСЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЩ И. ДВУХПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ постоянного ТОКА, содержащее два разрядных резистора, две кнопки с самовозвратом, измерительный прибор, отличающееся тем. ЧТО, с целью повышения тqi нocти измерения сопротивления изоляции полюса сети относительно земли; в него введены два электролитических конденсатора, каждый из которых одним из полюсов подключен через закыканвдий контакт одной из кнопок ксоответствующему полюсу.сети, а через размыкающий контакт - к соответствующему разрядному резистору, другие полюсы электролитических конденсаторов присоединены к общему выводу разрядных резисторов непосредственно, а к земле - через одну из обмоток логомметра, другая обмотка .которого присоединена к входньпи клеммам устройства. 2