Устройство со щупом и зажимом для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи (комплект ДОКСИ) Советский патент 1984 года по МПК G01R31/08 

Одном из рычагов размещены управЯте- ненный в виде лезвии, и элементы мые другим рычагом элементы контакт- контактной группы нпи переключатель ной группы или переключатель, при расположены на токопроводящей подложэтом токонроводящий элемент, выпол- ке и изолированы от нее.

1104444

1. УСТРОЙСТВО СО ЩУПОМ И ЗАЖИМОМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ(КОМПЛЕКТ ДОКСИ), содержащее источник измерительного напряжения с последовательно включенным резистором и поропэв то схему, выход которой соединен с входом схемы сигнализации, о тличающееся тем, что, с целью повыгения производительности труда при одновременном расширении функциональных возможностей путем использования импульса зарядного тока распределенной емкости объекта, Б него введены щуп или зажим, усилитель, выход которого соединен с входом пороговой схемы, и разделительный конденсатор, при этом вход усилителя через разделительный конденсатор соединен с входом пороговой )I, а резистор включен параллельно входу усилителя. 2.Щуп, содержащий размещенные в изоляционном корпусе штырь и элементы контактной группы или переключатель, о т л и ч а ю щ г и с я тем, что, с целью повьш1ения производитель-§ ности труда при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения автоматической коммутации, в изоляционном корпусе размещена токопроводящая подложка, на которой расположены и изолированы от нее элементы контактной группы 1ИЛИ переключатель и штырь, при этом последний подпружинен и установлен шарнирно или консольно с возможностью управления упомянутыми элементами или переключателем. Ф 3.Зажим, содержащий связанные осью два подпружиненных рычага, на одном из которых расположен токопроводящий элемент, а на другом имеется опорная поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности труда при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения автоматической коммутации, рычаги подпружинены на разжатие, опорная поверхность выполнена упругой и на

Изобретение относится ,к устройст вам для измерения электрического со противления изоляции объектов с рас пределенными параметрами, в частнос ти для контроля сопротивления изоля ции кабельных линий связи. Известно устройство для контроля сопротивления изоляции кабельных линий связи, содержащее усилитель, на выходе которого включен микpoaмп метр, а на входе - источник измерительного напряжения, резистор и переключатель зарядной цепи СП. Недостаток устройства заключается в значителы1ых затратах времени на ожи дание установления показаний микроамперметра и на коммутацию зарядной цепи, осуществляемой с целью предварительного заряда и последующего разряда распределенной емкости линии Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи, содержащее источник измерительного Напряжения с последовательно включен ным резистором и пороговую схему, выход которой соединен с входом схем сигнализации. Контролируемую линию подсоединяют параллельно входу пороговой схемы и последовательно с резистором и ис1очником измерительного напряжения. При понижении величины сопротив ления изоляции ниже предела, предварительно заданного пороговой схемой срабатывает схема сигнализации С23. Недостаток известного устройства заключается в том, что его работоспособность обеспечивается только при использовании в нем высокоомных резисторов и высокочувствительной пороговой схемы, входное сопротивление которой дoJraнo быть значительно больше контролируемого сопротивления изоляции линии, в результате этого не обеспечиваются достаточная оперативность контроля, т.е. производительность труда, требуемая точность и защищенность от влияния помех линии. Устройство усложняется и сужаются его функциональные возможности в части контроля больших величин сопротивлений изоляции линий. Подключение устройства для контроля сопротивления изоляции кабельных линий связи, заведенньгх на окоЛе.чные устройства, осуществляется с помощью дуна. Известен щуп, содержащий штырь, размещенный в изоляционном K0pnyce 3j. Недостаток щупа обусловлен необходимостью участия в работе двух операторов, один из которых перемещает щуп по клеммам оконечного устройства, а другой ос тцествляет коммутацию зарядной цепи, что не обеспечивает требуемую производительность труда. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является щуп, содержащий размещенные в изоляционном корпусе штырь и элементы контактной группы или переключатель. Управление элементами контактной группы или переключателем осуществляется путем нажатия на подпружиненную кнопку 4. Недостаток известного щупа заключается в том, что во время измерений оператору необходимо следить за определенной последовательностью технологических приемов(сначала попасть в гнездо или упереться в клемму оконечного устройства, а затем нажать на кнопку, что утомляет оператора и снижает производительность труда. Кроме этого, влияние токов утечки через изоляторы щупа не-позволяет использовать его для контроля изоляции линий, что ограничивает его фун с итональные 7 оэможности.

При контроле изолированныхпроводов кабельных линий связи используют зажим, обеспечивающий подключение к ним без предварительного снятия изоляции.

Известен зажим, содержащий изог-. нутую в виде скобы пластину из листового пружинящего материала, концы которой замкнуты и работают на сжатие. На одном конце пластины имеется опорная поверхность, а на другом закреплен токопроводящий элемент, выполненный в виде лезвия.

Для подключения контролируемого провода к зажиму сжимают пластину и в образовашийся зазор между лезвием и опорной поверхностью вставляют контролируемый провод. Затем пластина разжимается, и лезвие прорезает изоляцию, внедряясь в сердечник контролируемого провода. При вынимании контролируемого провода из зажима необходимо снова сжать пластину 5

Указанные операции не обеспечивают достаточную производительность труда при использовании зажима. Недостатком является также необходимость регулирования зазора зажима под каждый диаметр контролируемого провода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является зажим, содержащий связанные осью два подпружиненных рычага, на одном из которых расположен токопроводящий элемент, а на другом имеется опорная поверхность С6.

Однако подпружиненные на сжатие рычаги зажима и выполненная в форме желоба опорная поверхность, а также токопроводящий элемент в виде иглы затрудняют подключение зажима к контролируемому проводу, что приводит к непроизводительным затратам времени. Кроме того, при использовании зажима необходимо обепечить коммутацию зарядной цепи, что также не обеспечивает требуемую производительность труда, и в нем проявляется влияние токов утечки, ограничивающее функциональные возможности зажима.

Целью изобретения является повышений- производительности труда при одновременном расширении функционапньсх возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля

сопротивления изоляции кабельной линии связи, содержащее источник измерительного напряжения с последовательно включенным резистором и

пороговую схему, выход которой соединен с входом схемы сигнализации, введены щуп или зажим, усилитель, выход 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.

В щупе, содержащем размещенные в изоляционном корпусе штырь и элементы контактной группы или переключатель, в изоляционном корпусе размещена токопроводящая подложка, на

которой расположены и изолированы от нее элементы контактной группы или переключатель и штырь, при этом последний подпружинен и установлен щарнирно или консольно с возможностью управления упомянутыми элементами или переключателем.

Кроме того, в зажиме, содержащем связанные осью два подпружиненных рычага, на одном из которых расположен Токопроводящий элемент, а на

другом имеется опорная поверхность, рычаги подпружинены на разжатие, опорная поверхность вы-олнена: упругой и на одном из 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.

Введение усилителя и указанное включение резистора позволяет значительно уменьщить величину последнего, что существенно повыщает оперативность контроля и расширяет функцио-. нальные возможности устройства, а также повыщает его точность. Кроме того, снижаются требования к величине входного сопротивления .пороговой

схемы, причем не увеличиваются аналогичные требования к усилителю, что способствует дальнейщему расширению функциональных возможностей устройства и его упрощению.

Введение конденсатора позволяет во-первых, использовать зарядный импульс тока распределенной емкости линий в качестве информации о подключении линии к входу устройства и его срабатывании, во-вторых, значительно снизить требования к чувствитепьности пороговой схемы, что упрощает и существенно увеличивает помехоэащищенность устройства, в-третьих, использовать усилитель с небольшим динамическим диапазоном, работающий в режиме ограничения, что дает возможность использовать низковольтное питание и еще более повысить помехозащищенность. Перечисленные признаки позволяют а в некоторых случаях делают необходимым применить иной способ контрол сопротивления изоляции: вместо предварительного заряда распределенной емкости линии и последующего контроля сопротивления изоляции осуществлять контроль во время заряда предварительно разряженной распределенной емкости линии. Такой способ контроля дает возможность дополнительно снизить требования к Чувствительности пороговой схемы, что способствует дальнейшему упрощению и повьпиенйо помехозащищенности устрой ства. Введение токопроводящей подложки позволяет исключить влияние токов утечки, что расширяет функциональны возможности щупа. Указанная установка подпружиненного штыря обеспечивает автоматическую коммутацию, что повышает производительность труда при использован щупа. Работа рычагов на разжатие дает возможность подключения зажима к контролируемому дроводу и отключения от него одним непрерывным движением, что повышает производительность труда. Выполнение опорной поверхности упругой исключает перекусывание проводов в широком диапазоне их диа метров без дополнительной регулиров ки,и, кроме этого, обеспечивается автоматическое управление элементам контактной группы или переключателем, что способствует дальнейшему повьш1ению производительности труда. Введенная токопроводящая подложк исключает влияние токов утечки, что расширяет функциональные возможности заж11ма. Вьтолнение токопроводящего элемен та В виде лезвия позволяет опорную поверхность выполнить плоской, что облегчает заведение контролируемых проводов в зажим и способствует дальнейшему повьшению производительности труда. На фиг. 1 приведена схема устройства для контроля сопротивления изоляции кабельной линии связи с подключенным к ее входу щупом; на фиг. 2 - щуп, общий вид; на фиг. 3 внутреннее устройство щупа ;на фиг .4 зажим; на фиг. 5 - рабочий конец зажима в момент его контактирования с контролируемьш проводом; на фиг.6сечение А-А на фиг. 5. Устройство содержит пороговую схему 1, выход которой соединен с входом схемы 2 сигнализации со звуковой индикацией. На входе пороговой схемы 1 включен усилитель 1 с входным сопротивлением, значительно превышающим сопротивление резистора 4, включенного параллельно его входу. Последовательно с резистором 4 включен источник 5 измерительного напряжения. Вход усилителя через разделительный конденсатор 6 соединен с входом пороговой схемы 1. Вход 7 устройства с помощью провода 8 соединен с землей или экраном кабельной линии, а к входу 9 посредством щупа или зажима подсоединен контролируемый провод 10. Параллельно входу устройства включена калибровочная цепь, состоящая из образцового резистора 11 и конденсатора 12, подключаемых в случае необходимости при калибровке устройства с помощью переключателя 13. Переключатель 14 служит для дискретного изменения величины сопротивления резистора 4, Устройство работает следующим образом. При подключении контролируемого провода 10 кабельной линии, распределенная емкость которой предварительно разряжена, на входе 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. Это напряжение поступает на вход усилителя 3, выводя его в режим ограничения, и через разделительный 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 10, а- также сигналом отсутствия обрыва провода 10. В устройстве постоянная времени, обусловленная разделительным конден сатором 6 и входным сопротивлением пороговой схемы 1, значительно мень постоянной времени входной цепи, образуемой резистором 4 и распределенной емкостью линии. Однако пороговая схема 1 поддерживается в запу щенном состоянии выходным напряжением усилителя 3. По мере заряда распределенной емкости линии напряж ние на входе усилителя 3 будет умен шаться и он выйдет из режима ограни чения. Дальнейшее уменьшение зарядного тока вызовает уменьшение выходного напряжения усилителя и пороговая схема 1 возвращается в исходное состояние, отключив схему 2 сигнали зации, что служит сигналом превышения сопротивления изоляции провода 10установленного предела. Этот пре дел задается регулировкой порога отпускания пороговой схемы 1 при подключении посредством переключате 13 калибровочной цепи из резистора 11и конденсатора 12. Соответствие установленного предела норме на вел чину сопротивления изоляции устанав ливается посредством переключателя 14, изменяющего сопротивлением резистора 4 в заданном отношении. Устройство может быть также использовано при определении истинной величины сопротивления изоляции линии. Для этого переключатель 14 устанавливают в положение, при кото ром сигнал прекращается, если ранее он был непрерьшным, или, наоборот, сигнал становится постоянным, если он прекращался. Истинное значе ние 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 среднестатического уровня помех. Максимальное значение этого порога может быть равным напряжению йсточ ника 5 измерительного напряжения. Щуп содержит контактный элемент 15,подпружинивающий электрически связанный с ним штырь 16 и р&зны кающий контактный элемент 17, подсоединенный посредством провода I8 к наконечнику 19 и замыкающий контактный элемент 20, посредством провода 21 подсоединенный к наконечнику 22. Контактные элементы 15,17 и 20 помещены соответственно в изоляторы 23 - 25, отделены один от другого металлическими пластинами 26 и 27 и с помощью винтов 28 и 29 и гаек 30 и 31 установлены на металлнческом каркасе 32. На этом же каркасе посредством изолятора 33 установлен штырь 16. Последний установлен в канале 34 изолятора 33 посредством оси 35. Под контактные элементы установлена металлическая пластнна 36,которая электрически соединена с винтами 28 и 29, металлическими пластинами 26 и 27 и металлическим каркасом 32 и вместе с ним 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 40.Металлический каркас 32 помещен внутрь изоляционного корпуса 41. В металлическом каркасе 32 и изо.ляционном корпусе 41 предусмотрено окно 42 для вывода через него проводов 18 и 21 и металлической оплетки 37 с изоляционной трубкой 40. На конец штыря 16 надета съемная пружинная насадка 43. Щуп работает следующим образом. При воздействии на щуп внешней силы, приложенной к нижней стороне внешнего конца штыря 16, последний ( начинает поворачиваться, отгибая контактный элемент 15 в сторону контактного элемента 20. При дальнейшем повороте штыря до упора, ограниченного размерами канала 34, контактные элементы 15 и 17 размыкаются и штырь через контактный элемент 15 подсоединяется к контактному элементу 20. При ослаблении внешней силы штырь I6 под действием пружинящей силы кон.тактного элемента 15 возвращается в исходнЪе положение и через контактный элемент 15 подсоединяется к контактному элементу 20. При ослаблении внешней силы штырь 16 под действием пружинящей силы контактного элемента 15 возвращается в исходное положение и через контак ный элемент 15 подсоединяется к контактному элементу 17, При контроле сопротивления изоля ции кабельной линии, заведенной в оконечные устройства, щуп подключаю к устройству согласно схеме, приведенной на фиг, 1. При этом привод 18 посредством наконечника 19 подсо диняют к входу 7, а провод 21 посре ством наконечника 22 - к входу 9. Металлическую оплетку посредством наконечника 39 подсоединяют к соответствующему входу устройства в точке соединения источника 5 измерительного напряжения и резистора 4 В этом случае все токи утечек, наво димые источником 5 измерительного напряжения в изоляторах щупа будут отводиться 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 и земля. При дальнейшем нажатии нащуп щтырь 16 подключается к контакт ному элементу 20 и через провод 2) наконечник 22 подсоединяется к вход 9. При перемещении щупа к следующему контролируемому проводу усилие нажатия на щуп уменьщается, щтырь возвращается в исходное положение, проконтролированный провод разряжае ся и щуп переводится к следующему контролируемому проводу. Таким образом, поочередно касаясь контролируемых проводов, для каждого из них обеспечивается цикл разряд - контроль - разряд, При контроле линии, заведенной на громполосы, используют насадку 43, которая позволяет при скольжени щупа сверху вниз фиксировать его : каждый раз в нужном положении, что ощущается по усилию нажатия на щуп и по щелчку, издаваемому насадкой 43 в момент перескакивания ее с одной клеммы громполосы на другую. При необходимости зафиксировать на длительное время положение щупа используют кнопку(не показана), под пружиненную токопроводящей пластиной, электрически соединенной с подложкой, Зажим содержит рычаги 44 и 45, связанные с осью 46 и подпружинен, ные на разжатие специальной пружино .47. Поверх рычагов 44 и 45 надеты изоляторы 48. На конце рычага 45 с помощью винта 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 с помощью винта 53 изоляторы 54 и 55, между которыми установлено лезвие 56, электрически соединенное с контактным элементом 57. На конце контактного элемента 57 установлена изоляционная бобьшка 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 установлен 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. Назначения 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 20 щупа. Провода 63 - 65 зажима, заканчивающиеся наконечниками , имеют те же электрические связи,что и провода 18,21 и 38 щупа, заканчивающиеся наконечниками 19,22 и 39. Металлическая оплетка 69 зажима имеет те же электрические связи, что и металлическа | 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 резистора 4. Зажим работает следующим образом, В исходном положении рычаги 44 и 45 под действием пружины 47 разжаты. Лезвие 56 через замкнутые контактные элементы 57 и 71, провод 63 и наконечник 66 соединено с землей. Разжатый зажим подводят к контролируемому проводу 10. При этом продвижение провода в зажим ограничивается . скобой 52, Зажим сжимают, отвЬдя захваченный провод в сторону от пучк жил кабеля. При сжатии зажима изоляция контролируемого провода 10 прорезается лезвием 56 и тем самым обес печивается электрический контакт между сердечником контролируемого провода 10 и лезвием 56, т.е. контро лируемый 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, производит переключение элементов контактной группы и контролируемый провод 10 оказывается под потенциалом источника 5 измерительного напряжения через контактные элементы 57 и 72, провод 64 и наконечник 67. При разжатии зажима контролируемый провод 10 сначала вновь подклю чается к земле, а затем выходит из

39

ФЦ2

W 44 электрического контакта с лезвием 56. Таким образом обеспечивается цикл разряд - контроль - разряд. При необходимости длительного подключения контролируемого провода к устройству либо в нерабочем режиме после сжатия зажима на рычаг 45 надвигают поворотный фиксатор 61. Щуп и зажим могут найти применение при измерении сопротивления изоляции кабельных линий связи в режиме Заряд - измерение, 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 со щупом и зажимом позволяет в несколько раз увеличить производительность труда при контроле сопротивления изоляции кабельных линий связи.

n

PI

S6 / ,3;29 23 25 4f

tt 24 36

x