Устройство для обнаружения неисправности двухпроводной электрической цепи постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G01R31/02 

ки соединены параллельно и согласно и соединены с первым и вторым входами блока дешифрации и индикации вида неисправности, один из выводов третьей, статорной обмотки соединен с третьим входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, другой вывод третьей статорной обмотки соединен с пятым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности и через замыкающий контакт с четвертым входом

блока дешифрации и-индикации вида неисправности, явнополюсный ротор электрической машины выполнен в виде .постоянного магнита, на оси ротора находятся кулачковый механизм, роликконтакт которого механически соединен с замыкающим контактом, индикаторная стрелка с информационной шкалой о состоянии контролируемой цепи закреплена на оси ротора.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ ДВУХПРОВОДНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, двухсекционный шаговый искатель, соответствующие контакты поля которого соединены с соответствующими клеммами для подключения выводов плюсовой шины контролируемой цепи, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности определения вида повреждения и номера поврежденного участка контролируемой цепи,в него введены блок индикации места неисправности ,первый,второй,третий,четвертый кнопочные выключатели с замыкающим контактом, блок дешифрации и инди- нации вида неисправности , а в шаговый искатель введена третья секция, причем первый, второй и третий резисторы соединены в звезду, общий вывод которой соединён с корпусным зажимом и с первым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, один из выводов первого резистора соединен с выводом щетки первой секции шаговрго искателя и через первый .кнопочный выключатель с замыкающим (контактом с одним из выводов третьего резистора, который соединен с клеммой для подключения плюсового зажима контролируемой цепи и с входом блока индикации места неисправности, с одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого соединен с вторым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, и с одним из выводов пятого резистора, другой вывод которого соединен с клеммой для подключения минусового зажима контролируемой цепи, с выводом щетки второй секции шагового искателя , которая через второй кнопочный вь1ключатель с замыкающим контактом соединена с одним из выводов резистора и с выводом щетки третьей секции шагового искателя, соответствующие (Л контакты поля которого соединены с соответствукадими клеммами для подклю чения выводов минусовой шины контролируемой цепи, соответствующие выходы блока индикации места неисправности соединены с соответствующими контактами поля второй секции шагового искателя, вход блока индикации места неисправности соединен с треть4 им входом блока дешифрации и индикации вида неисправности и с одним из выводов катушки привода шагового искателя , другой вывод которого соединен с четвертым входом блока дешиф30 рации и индикации вида неисправносЮо ти и через третий кнопочный выключатель с замыкающим контактом - с пятым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, который через четвертый кнопочный выключатель соединен с выводом щетки второй секции шагового искателя. 2, устройство по п. 1, отличающеес я тем, что блок дешифрации и индикации вида неисправности выполнен в виде трехфазнсЗй электрической машины, статорные обмотки которой расположены под углом 120° причем первая и вторай статорные обмот

Изобретение относится к электрои мерительной технике и может быть использовано для обнаружения неиспр ности в цепях постоянного тока, содержащих блокировки, выключатели и т.д., изолированные от корпуса аппа рата, например, тепловоза. Как известно, характерными неисправностями для тепловозов являются обрыв плюсовой цепи, пробы изоляции плюсрвых цепей на корпусе тепловоза обрыв минусовой цепи, пробой изоляции минусовой цепи на корпус тепловоза, короткое замыкание между плюс вой и минусовой цепями. Возникновение какой-либо из численных неисправностей нарушает р боту тепловоза и может привести к его остановке в пути с целью отыска ния места неисправности и ее устранения. Известно устройство для контроля неисправности &лектрической цепи по тоянного тока, содержащее сигнальные лампы и тумблеры, расположенные а высоковольтной камере 1, Недостатком этого устройства является то, что показывая наличие про боя изоляции на корпус тепловоза, устройство не указывает места появления неисправности и не фиксирует такую неисправность как обрыв цепи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устрюйство для контроля исправности электрической цепи по сопротивлению изоляции, содержащее источник испытательного напряжения, измерительную схему и коммутатор на шаговом-искателе, к контактам одного из полей которого подсоединяются резисторы, ходящие в измерительную схему устройства, вторые выводы указанных резисторовсоединены с контактами второго поля шагового искателя и дополнительными резисторами, подсовдинеумными к отрицательному вьшоду источника испытательного напряжения. положительный вывод которого соединен со щеткой второго поля шагового искателя 2, Недостаток этого устройства в том, что оно, измеряя ток утечки, не может определять место и вид неисправности., Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности определения вида повреждения и номера поврежденного участка контролируемой цепи. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы, двухсекционный шаговый искатель, соответствующие контакты поля которого соединены с соответствующими клеммами для подключения выводов плюсовой шины контрсэлируемой цепи, введены блок индикации места неисправности, первый, второй третий и четвертый снопочные выключатели с замыкающим сонтактом, блок дешифрации и иидикадии вида неисправности, а в шаговый искатель введена третья сек11ия, причем первый, второй и третий резисторы соединены в звезду, общий вид которой соединен с корпусным зажимом и с первым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, один из выводов первого резистора соединен с выводом щетки первой секции шагового искателя и через первый кнопочный выключатель с замыкающим контактом - с одним из выводов третьего резистора, который соединен с клеммой для подключения плюсового зажима контролируемой цепи и с входом блока индикации места неисправности, с одним из выводов четвертого резистора, другой вывод которого соединен с вторым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности и с одним из выводов пятого резистора, другой вывод которого соединен с клеммой .для подключения минусового зажиiMa контролируемой цепи, с выводом щетки второй секции шагового искателя, которая через второй кнолочный выключатель с замыкаквдим контактом соединена с одним из выводов резисто ра и с выводом щетки третьей секции шагового искателя, соответствующие контакты аоля которого соединены с соответствующими клеммами для подклю чения выводов минусовой шины контролируемой цепи, соответствующие выходы блока индикации места неисправное ти соединены с соответствующими контактами поля второй секции шагового искателя, вход блока индикации места неисправности соединен с третьим вхо дом блока дешифратора и индикации ви.да неисправности и с одним из выводов катушки привода шагового искателя, другой вывод которого соединен с -четвертым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности и через третий кнопочный-выключатель с замыкающим контактом - с пятым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, который через четвертый кнопочный выключатель соединен с щеткой второй секции liraroBoro :искателя. Кроме того, блок дешифрации и индикации вида неисправности выполнен в виде -трехфазной электрической машины, статорные обмотки которой расположены под углом 120°, первая и, вторая статорные обмотки соединены параллельно и согласно и подключены к первому и второму входам блока де шифрации и индикации вида неисправности, один из выводов третьей статорной обмотки соединен с третьим . входом блока дешифрации и индикации вида неисправности, другой вывод третьей статорной обмотки соединен с пятым входом блока дешифрации и индикации вида неисправности и чере замыкающий контакт с четвертым входом блока дешифрации и индикации ви да неисправности, явнополюсный рото электрической машины выполнен в виде постоянного магнита, на оси рото ра находится кулачковый механизм, р лик-контакт которого механически со динен с зё1мыкающим контактом, индикаторная стрелка с информационной шкалой о состоянии контролируемой цепи закреплена на оси ротора. На фиг. 1 представлена схема уст ройства; на фиг. 2 - 9 - эквивалент ные электрические схемы, поясняющие работу устройства при различных видах неисправности объекта контроля. Устройство содержит соответствен но первый, второй, третий, четверты и пятый резисторы 1, 2, 3, 4 и 5. Первый, второй и третий резистор 1-3 первыми выводами соединены в звезду,общий вьшод которой соединен с корпусным зажимом и с первым вход лрка дешифрации и индикации вида неисправности. Четвертый и пятый резисторы 4 и 5 образуют делитель, включенный между клеммами для подключения плюсового и минусового зажимов контролируемой сети. Устройство содержит первый, вто- . рой, третий, четвертый кнопочные выключатели 6-9 с размыкающими контактами. Вывод первого резистора 1 соединен с выводом резистора 3 через кнопочный выключатель 6 с замыкающим контактом. Второй кнопочный выключатель 7 с размыкающим контактом соединен с клеммой для подключения минусового зажима. Устройство содержит шаговый искатель, состоящий соответственно из трех секций 10 - 12 и блок 13 индикации места неисправности, блок 14 дешифрации и индикации вида неисправности, который содержит трехзвенную электрическую машину 15 с первой, второй и третьей статорными обмотками 16 - 18, Статорные обмотки 16 - 18 электрической машины 15 сдвинуты «а 120. Причем обмотки 16 и 17 включены параллельно и согласно. Явнополюсный .ротор 19 электрической машины выполнен в виде постоянного магнита, на оси ротора 19 закреплены индикаторная стрелка 20 с информационной шкалой 21, а также кулачковый механизм, состоящий из кулачка 22 и роликаконтакта 23, который механически сое-. динен с замыкающим контактом 24. Шаговый искатель, содержащий три секции 10 - 12, содержит также катушку 25 привода, один выврд которой соединен с входом блока 13 индикации места неисправности и клеммой для подключения плюсового зажима контролируемой цепи; другой вывод катушки 25 привода шагового искателя через последоват ельно соединенные кнопочные выключатели 8 и 9 с размыкающими контактами соединен с выводом щетки второй секции 11 шагового искателя. Указанный вывод катушки 25 привода шагового искателя соединен также череззамыкающий контакт 24 блока 14 с цепью, соединяющей кнопочные выключатели 8 и 9. Соответствующие выходы блока 13 индикации места неисправности соединены с соответствующими контактами поля второй секции 11 шагового искателя. Второй вы- , вод первого резистора 1 соединен с выводом щетки первой секции 10 шагового искателя. второй вывод второго резистора 2 соединен с выводом щетки третьей сек- ции 12 шагового искателя и через кнопочный выключатель 7 - с клеммой для подключения минусового з.эжима контролируемой цепи. Общий вмяод делителя, выполненного на рези -торах 4 и 5, соединен с вторым входом i.nQKa 14 дешифрации и индикации вида неисправ ности, С указанным входом блока 14 соединен также вывод обмотки 16 эле рической машины, а другой вывод указанной машины соединен с корпус ным зажимом. Для пояснения работы устройствана схеме изображен также участок контролируемой цепи теплово за, содержащий контакты 26 - 28 эле ментов блокировки, обмотку контакто ра 29 и контакты 30 кнопочного выклю чателя, соединенного с плюсовым 31 и минусовым 32 зажимами для подключения источника питания тепловоза (не показан) . Для регулирования магнитного пото ка при настройке магнитопровод стато ра электрической машины 15 содержит регулируемые поперечные воздушные зазоры. Устройство работает следующим об разом. Включается кнопочный выключатель 9, который подает питание через ролик-контакт 23 кулачкового механизма на катушку 25 привода шагового искателя. Шаговый искатель многократ но обходит проверяемую цепь во время набора и сброса контроллера машинис та, замыкающего и размыкающего контакты элементов блокировки 26 - 28 в проверяемой цепи. Если цепь исправна (фиг. 2), то через контакты полей .первой и третьей секций 10 и 12 на резисторы подается напряжение питания, контакты 16 - 28 элементов блокировки и контакты 30 выклцзчат.еля в этом случае замкнуты. При этом в общей точке звезды, составленной из резисторов 1-3, появится положительный потенциал относительно потенциала, снимае мого с делителя (резисторы 4 и 5). Магнитные поля обмотки 16 и 17 элект рической машины уравновешиваются маг нитным полем обмотки 18. Ротор 19 при этом установится в некоторое начальное состояние и индикаторная стрелка 20 соответственно покажет на информационной ш.калв 21 на исправность контролируемой цепи. Блок 13 индикации места неиспра ности перечисляет при этом номера .проверяемых цепей. Если в плюсовой шине контролируемой цепи произошел обрыв (фиг. 3), питания на резистор 1 не поступает, в общей точке звезды (резисторы 1-3) устанавливается потенциал, равный потенциалу делителя (резисторы 4 и 5). На входа статорных обмоток 16 и 17 напряжение отсутствует, поэтому ротор 19 повернется и установится в соответстЬующее положение,взаимодействуя только со статорной обмоткой 18. Кулачковый механизм разомкне контакт 24 и обеспечит катушку 25 привода шагового искателя. Индикаторнаястрелк.а 20, повернувшись вместе с ротором 19 на соответ-. ствующий угол, укажет по шкале 21 на наличие обрыва в контролируемой цепи. Блок 13 индикации места неисправности укажет при этом номер провода, оставшегося без питания. Если шаговый искатель при обрыве Iплюсовой шины контролируемой цепи остановится на участке, в цепь которого включен потребитель (например, обмотка контактора 29), то резистор 1 соединяется с минусовой шиной контролируемой цепи (фиг. 4). Тогда на звёзде (резисторы 1-3) произойдет перераспределение тока и на обмотки 16 и 17 поступит небольшое отрицательное напряжение по отношению к делителю (резисторы 4 и 5). Ротор 19 повернется при.этом на соответствующий угол и индикаторная стрелка 20 также покажет на шкале 21 наличие обрыва в контролируемой цепи. При обрыве минусовой шины контролируемой цепи (фиг. 5) работа устройства происходит аналогичным образом. Только блок 13 индикации места неисправности укажет номер провода минусовой шкалы контролируемой цепи, имеющей повреждение. При коротком замыкании плюсовой шины контролируемой цепи на корпус (фиг. 6) в общей точке звезды положительный потенциал резко возрастает до напряжения питания, а на общей точке делителя (резисторы 4 и 5) остается прехлним. Ротор 19 электрической машины установится между обмотками 16 и 17, развернувшись на 90° Шаговый искатель в этом положении остановится и блоки 13 и 14 выдадут i соответствующую информацию о повреж-; дении. При коротком замыкании и минусовой шине контролируемой цепи на корпус (фиг. 7) в общей точке звезды (резисторы 1-3) и соответственно на обмотках 16 и 17 будет иметь место полный минусовой потенциал. Ротор 19 поверн€ тся на противоположную сторону, шаговый искатель остановится. Р)Лок 14 дешифратора цепи и индикации вида неисправности укажет на наличие короткого замыкания в минусовой шине контролируемой цепи, а блок 13 укажет номер провода, имеющего данную неисправность. При отыскании короткого замыкания машинист медленно перемещает контроллер, давая отключиться блокировкам, разделяя тем самым контролируемую цепь на отдельные участки. При KOIX5TKOM замыкании в минусовой и плюс;.овой шинах контролируемой цепи (фиг,, 8) перегорают предохранители в контролируемой цепи (на фнг.1

на показаны), и цепи обесточиваются. .Для поиска данной неисправности поочередно включают выключатели 6 и 7. в месте короткого замыкания напряжение на блок 14 подается через резисторы 1 и 2, так как эти цепи соединемы через короткое замыкание. Это вызовет соответствующее перемещение г ротора 19 и ротор 14 покажет обрыв цепи. Так как. контакт 24 при этом будет разомкнут, то нажатием выклю|чателя 8 можно перемещать шаговый искатель на одну позицию/ проверяя выключателями 6 и 7 одновременно обе шины контролируемой цепи (плюсовую и минусовую).

Обрыв в плюсовой и минусовой шинах контролируемой цепи одновременно (фиг. 9) проверяется так же, как и в режиме обесточивания шины вследствие перегорания предохранителя

Обрыв и короткое замыкание на корпус в одной из шин проверяется, как и обрыв плюсовой или минусовой шин, с той разницей, что после проверки ряда цепей шаговый искатель остановит

Jf(f и//

fc

ТО г

ся на яервой попавшейся ему неисправности. Для нахождения второй неисправности необходимо нажать вык.люча тель 8, шаговый искатель проверит при этом оставшиеся исправные цепи и остановится на второй неисправности.

При отыскании обрыва и короткого замыкания рукоятку контроллера машиниста необходимо по позициям медленно набрать и сбросить, чтобы контакты элементов блокировки могли быть в разных положениях, соединяя цепь для отыскания обрыва и разрьшая на участки при отыскании короткого замыкания.

Устройство отыскивает практически любое число неисправностей в любом сочетании цепей.

Предлагаемое устройство позволяет отыскивать место, возникшей неисправности, указывать вид неисправности, а также номер провода с неисправностью такой сложной двухпроводной электрической цепи, какой является электрическая цепь тепловоза.

f -X.

f №

-f

-0ФУГ 2

-I- 0

Cpvt.f

4

(J)vt.ff

0

2V/. 7

-00ut. 7