Устройство для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей Советский патент 1986 года по МПК G01R31/02 G01R27/00 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для проверки сопротивления изоляции электрических цепей объектов контроля широкого назначения .

Цель изобретения - повьшение надежности контроля за счет обеспечения самоконтроля цепей и блоков устройства и увеличения ресурса коммутатора путем зт аньшения количества коммутаций.

На чертеже показана структурная схема устройства для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей.

Устройство содержит входы 1,1- 1.п, коммутатор 2 с контактными 3.1-З.п первой группы контактов, которые с одной стороны подключены к входам 1.1-1.П, а с другой стороны соединены вместе и подключены к первому выходу коммутатора 2, контакты 4.1-4,п второй группы контактов , подвижные контакты которых подключены к входам 1.1-1.П, замыкающие контакты соединены вместе и подключены к второму выходу коммутатора 2, диоды 5.1-5.П, катод каждого из которых соединен с соответствующим размыкающим контактом 4. 1-4. п. Первые выводы первого, второго и третьего резисторов 6, 7 и 8 соединены с первым выходом коммутатора 2, вторые выводы резисторов 6, 7 и 8 соединены с входами второго, третьего и четвертого ключей 9, 10 и II соответственно, выход второго ключа соединен с анодами диодов 5.1-5.П и через первый ключ 12 - с первым входом измерительного блока 13, выход третьего ключа IО соединен с первым входом измерительного блока 13, выход четвертого ключа 11 - с вторым выходом коммутатора 2 и вторым входом измерительного блока 13, выход которого соединен с входом блока 14 управления, первый выход которого соединен с входом управления коммутатора 2, второй выход блока 14 управления соединен с входом управления измерительного блока 13, третий, четвертый, пятый и шестой выходы соединены с управляющими входами первого, второго, третьего и четвертого ключей 12, 9, 10 и 11 соответственно Измерительный блок 13 может быть выполнен на основе цифрового измерите12116712

ля сопротивлений, блок 14 управления вьтолнен как микропрограммный автомат.

с Устройство работает следуюп(им об- разом.

По командам блока 14 управления производится самоконтроль устройст

ва, при котором проверяются размыкающие контакты 4.1-4.П коммута:то- ра 2, диоды 5.1-5.п,измерительный блок 13, а также наличие электрических связей между функциональными блоками устройства. Дпя этого по командам блока 14 управления замыкаются ключи 11 и 12, поочередно включаются контакты 3.1-З.п коммутатора 2 и каждый раз производится

измерение сопротивления блоком 13,

причем измерение производится дважды .- при замкнутом соответствующем ; контакте 3.1-З.п и при разомкнутом. В первом случае нормой является величина сопротивления, равная сопротивлению резистора 8, а во втором - величина сопротивления изоляции между электрическими цепями самого устройства. Проверка сопротивления цепи при замкнутом контакте 3.1-З.п производится по следующему измерительному конткру: первый вход блока 13 - ключ 12 - диод 5.1(5..п) - размыкающий контакт 4.1(4.п) - вход I.l(l.n) устройства - контакт

3.1(3.п) - первый выход коммутатора 2 - резистор 8 - ключ 11 - второй вход блока 13. В случае неисправности в устройств е самоконтроль прекращается, по номеру включенного контакта 3.1-З.п локализуется неисправный участок цепи. По.окончании само- контроля блок управления размыкает ключ 1I, замыкает ключ 9 и включает необходимые одноименные контакты,

например 3.1 и 4.1, коммутатора, с помощью которых выбирается электрическая цепь объекта контроля, сопротивление изоляции которой необходимо проконтролировать по отношению ко

всем остальным цепям. Измерительный блок 13 производит измерение сопротивления образовавшегося измерительного контура: первьй вход блока 13 - ключ 12 - ключ 9 - резистор 6 - первый выход коммутатора 2 - контакт 3.1 - вход 1.1 устройства - замыкающий контакт 4.1 - второй выход коммутатора 2 - второй вход блока 13.

Нормой при этом является величина сопротивления, равная сопротивле- .нию резистора 6, тем самым контролирется замыкание контакта 4.1-коммута- . тора 2, а также замкнутое состояние ключа 12. После этого блок 14 управления размыкает контакт 3.1, и блок 13 производит измерение сопротивления изоляции выбранной цепи объекта контроля по отношению ко всем остальным через диоды 5.2-5.п по измерительному контуру: первый вход блока 13 - ключ 12 - диоды 5.2 - З.п - размыкающие контакты 4.2-4.П - входы 1.2-1.п устройства - сопротивление изоляции всех цепей объекта контроля по отношению к контролируемой цепи объекта контроля - вход 1.1 устройства - замыкающий контакт 4.1- второй выход коммутатора 2 - второй вход блока 13.

Таким образом, контроль сопротивления изолящш выбранной цепи объекта контроля производится с высокой надежностью, так как непосредственно перед измерением сопротивления изоляции проверяется замыкание всех контактов и наличие всех участков контура измерения сопротивления изоляции, после чего состояние контактов не меняется. t

; Диоды 5.1-З.П позволяют реализовать контроль сопротивления изоляции по алгоритму Каждая цепь со всеми остальными и тем самым значительно уменьшить количество злементарных проверок по сравнению с алгоритмом Каждая цепь с каждой. Это сокра- ащет время проверки объекта контроля, уменьшает износ контактов коммутатора, что увеличивает надежность устройства в целом. Включение диодов 5.1-5.П через размыкающие контакты 4.1-4.п коммутатора позволяет автоматически исключать из общей группы цепей объекта контроля контролируемую цепь, что необходимо для реализации алгоритма Каждая цепь со всеми остальными. В ряде случаев, например при выборочном контроле сопротивления изоляции либо при поиске неисправностей (поиске цепей, имеющих заниженное сопротивление изоляции по отношению к контролируемой цепи), требуется реализация алгоритма Каждая цепь с каждой.

0

5

Устройство при этом работает еле- образом.

По командам блока 14 управления замыкается ключ 10 (ключи 9, 11 и 12 разомкнуты), включаются одноименные контакты, например 3.1 и 4.1 коммутатора 2, которые подключают первую контролируемую цепь объекта контроля, и блоком 13 производится измерение сопротивления по следую щему измерительному контуру: первый вход блока 13 - ключ 10 - резистор 7 - первый выход 1 оммутатора 2 - замыкающий контакт 3.1 - вход 1.1 - замыкающий контакт 4.1 - второй выход коммутатора 2 - второй вход блока 13. Нормой при этом является величина сопротивления, равная сопротивлению резистора 7,

0 jrsM самым контролируется замыкание контактов 3.1, 4.1 и ключа 10. После этого блок 14 управления размыкает контакт 4.1 и блок I3 измеряет сопротивление изоляции электри5 ческих цепей самого устройства, тем самым контролируя размыкание контакта 4.1. Затем блок 14 управления включает одноименные контакты, например, 3.2 и 4.2 коммутатора 2, которые подключают вторую контролируемую цепь объекта контроля, и блоком 13 производится измерение сопротивления. Нормой, как и в первом случае, является сопротивление, равное сопротивлению резистора 7, тем са- мым контролируется замыкание контактов 3.2 и 4.2 и снова ключа 10. После этого блок 14 управления размыкает контакт 3.2 и блоком 13 производится измерение сопротивления изоляции между контролируемыми цепями по измерительному контуру: первый вход блока 13 - ключ 10 - резистор 7 - первый выход коммутатора 2 - контакт 3.1 - вход 1.1 - сопротивление изоляции между контролируемыми цепями - вход 1.2 - контакт 4.2 - второй выход коммутатора - второй вход блока 13. .

0

5

0

5

Таким образом, контроль сопротивления изоляции между контролируемыми цепями происходит с высокой надежностью, так как непосредственно перед измерением сопротивления изоляции проверяется замыкание всех контактов и наличие всех участков контура измерения сопротивления изо- ляции, после чего состояние контактов не меняется. Сопротивление резистора 7 выбирается небольшим и не оказывает влияния на результат измерения сопротивления изоляции, так как включается последовательно Q измеряемым участком.

Выбор сопротивления резисторов 6, 7 и 8 разной величины позволяет задавать при самоконтроле для разных измерительных контуров разные нормы результатов измерения и тем самым повысить достоверность результатов самоконтроля, так как исключается возможность получения правильных результатов при любых неисправностях в устройстве.

Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствуют контакты коммутатора с большим количеством.переключений, благодаря чему ресурс контактов коммутатора вырабатывается равномерно , а значит увеличивается срок службы устройства в целом.

Таким образом, предлагаемое устройство для автоматического контроля сопротивления изоляции электрических цепей существенно повышает надежность контроля за счет введения ключей и диодов, благодаря которым обеспечивается 100%-ный самоконтроль всех коммута.ционных элементов и участков цепей, участвующих в измерении, непосредственно перед контролем сопротивления изоляции, причем состояние этих коммутационных элементов послесамоконтроля неизменяется.

Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает контроль сопротивления изоляции не только по алгоритму Каждая цепь с каждой, но и по алгоритму Каждая цепь со всеми остальными, что позволяет уменьшить время контроля и снизить требования к ресурсу коммутационных элементов устройства.

Форму л а изобретения

Устройство для автоматического j контроля сопротивления изоляции

электрических цепей, содержащее коммутатор, входы которого соединены с входами устройства, каждый из подвижных контактов первой и второй

групп контактов коммутатора соединен с соответствующим входом коммутатора, замыкакяцие контакты первой и второй групп контактов коммутатора соединены с первьгм и вторым выходами коммутатора соответственно, блок управления, первый выход которого соединен с входом управления коммутатора, второй выход - с входом управления измерительного блока,

три резистора, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, в устройство введены четыре ключа и диоды по числу входов коммутатора, катод каждо

ГО из диодов соединен с соответствукнцим размыкающим контактом второй группы контактов коммутатора, аноды диодов соединены через первый ключ с первым входом измерительного блока и через последовательно соединенные второй ключ и первый резистор - с первым выходом коммутатора, к которому подключены первые выводы второго и третьего резисторов, второй

вывод второго резистора соединен

через третий ключ с вторым выходом коммутатора и вторым входом измерительного блока, а второй вывод третьего резистора через четвертый ключ соединен

с первым входом измерительного блока, выход которого соединен с входом блока управления, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого соединены с управляющими входа-j

ми первого, второго, третьего и чет- вертого ключей соответственно.

Изобретение относится к области электроизмерений и может использоваться для проверки сопротивления изоляции злектрическшс цепей объектов контроля широкого назначения. Целью изобретения является повышение надежности контроля путем самоконтроля цепей и блоков устройства, a также увеличения ресурсов коммутатора путем уменьшения количества коммутаций. Поставленная цель достигается введением в устройство четырех ключей и диодов по числу входов коммутатора. При этом в устройстве реализована возможность контроля сопротивления изоляции по алгоритму Каждая цепь со всеми остальными. Значительно уменьшено количество элементарных проверок по сравнению с алгоритмом Каждая цепь с каждой. Сокращено время проверки объекта контроля. Это позволило уменьшить Износ контактов коммутатора и увеличить надежность устройства. Особенности работы устройства поясняются по структурной схеме в описании изобретения. I ил. (/)

Редактор М. Петрова

Заказ 637/50Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Б, Тогунов

Техред М.Пароцай Корректор Г. Решетник