Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей Советский патент 1987 года по МПК G01R27/18 

113

Изобретение относится к ц- меренр: сопротииления изоляции электрических сетей и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 661361.

Цель изобретения - повыч)е1-;ие точности измерения.

На чертеже представленл функтдио- нальная схема устроГ1ства.

Устройство содержит источник i ii;i пряжения переменного тока, измерительный мост 2, два плеча которог о образованы одинаковыми постоянными

fiesHCTopaMH 3 и 4, зашунтированньми

последователь Ю соединенными резг.ст Л

рами 5 и 6 и аналоговыми ключами 7 i- 8, а два другие - соответстве ито последовательно соединенными симметри- РУЮ1ДИМИ блоком 9 и этало : :ым регул :- руемь)м резистором 10, шунтирова иы - эталонным регулируемым конденсатором 11, последовательно соединенными раз вязываюш 1м блоком 12 и входными зажимами 13 и 14 для Г1одключе1и1я объекта измерения, представляющего собой параллельное соединение сопроти15ле1П1я 15 изоляции и емкости 16 сети, nua-i- каторы 17 и 18, формирователь 19 видеоимпульсов , ключей-переключателей 20 и 21, аналогового ключа 22, блока

23сравнения действующих () средних значений переменного тока, блока

24сравнения мгновенных значений переменного тока, блоки 25 и 26 управления, пороговый элемент 27, запоми- нающий элемент 28, симметрирующий ре зтстор 29, четвертый аналог овый ключ

30 и вьнтрямитель. 31.

Первые выходы источника 1 напряжения переменного тока и формирователя 19 видеоимпульсов подсоединены соответственно к первому и второму входам ключа-переключателя 20. В ;1ход ключа-переключателя 20 подсоединен к вершине измерительного моста 2, образованной соединением постоянных резисторов 3 и 4, 5 и 6. Вторые выходы источника 1 напряжения переменного тока и формирователя 19 видеоимпульсов подсоединены к вершине измери- т ельного моста 2, образуемой эталонными регулируемыми резисторами и конденсатором и импедансом изоляции (входному зажиму 13) и земле. В вы

ходную диагональ измерительного моста 2 через ключ-переключатель 21 включены блок 23 сравнения действующих (или средних) значений переменного тока :и

82

С :(1К .2-4 ;;раг;не ия MrnoFU inih x зна-:е}{ий : Л ременни го ;);, м;) но ;)1::ина , ::ое- .:ине;п-ая с с иммг/ ;4-ру. Г-лоз-гом 9, I (Н- линсч ;-; с BXi):,:i к ;1н:ча -:::. р| кл ; -:;; те - ;:я 21, а liijjMjiiHa, .-:е;;им м;на. с ; ц-ил}-(аю:ци Ojuiru; - 12. ; Ч ;:иис;;а герВ) -: 2; и .;: ( с: пения и iiX();uiM а iui/ioi o;jiM о к;1н;ча .2 , Ие1Т1.( пыхо;-. лн;ч;:-;:«. ре K::;I ч;г:ч-;1я /1 .:()(. ли пен с ;:.тс1рым ;i.:;-; ;; O : лп;-;а 1 . сравнения не; посре;: c -iu-inir и чсттс з ;;н; Логон,1Й ключ if (i; H liMMDJiiii: ;) ис гочника 1 ГС iK pa Till):): . |К;;1И( Импул i;- (( с iiepBlMM ); :о;: М ii: n)( члеI1I

15 1 1 1 1I, 11If 1I 11

1-1I III)

ii II

/e и ътстрым г холо:ч :/ь ;,-;п)а леМИЯ, 1.1ХОЛ Ч ,.;); I 1) : ,)(-КИНОИ С

1: ыходс1м блок;;; 24 cpai;-и ш:;; . а 5ы:;с)Л- t уг1равл ;смь,г; ;5;-:олс -: :г:-а-ь ; ;:; : г;) }С:- г-ули1эуемого ре:л1с;тс ра и :1:1Л 1К- -тора 17 Н1.:ход поро гс :;ог: 1 ; лег.;ен :-а . 7 с оеди- пен с iicpij) в:-;оло; киюмлиaii.)i;.e го 28, нь;;-; o;i кс тсрогч} с.:иёлн ен управляем :;ми ) анал,м 1,.вых ьлгачей 7 и У. ги,:хо;: анало1Ч1зе:1 ;. ria-o

29noncoeiU ibC н к . ,,i Мзлн- :;1:И}ающего блока 12 с о, г- ,- ;iiJЛ зажимом 14. У::рл;; : ;;с-мъ;л гхол пор- ;а. 1ьно разог-;к} уто ГС анлл1; :ч. ; С :- ;) ключа

30соедине); с лтм ;ii;;np ч;- ;: i 31, входы KOTopoi o полсое;. к льгх ;лам ист очника 1 напряжения г Сро: luii ioi ij тока, Bbino-4,-iejiHCjrc ;;. виде г(:1-:ерато;1а 1)адиоимпульсо13. лр---: ньл ю: пенни иика 1 напряжения хсточмичом ;-1елр г- рывного напряжения г-нало roB,i; i 30 и 1зыпрямитель 31 ;1ыт}, исключены, В nocjiejiHGM (;;v4at лерпмй порогового элементз полсоегиглястсл к второму входу блока 23 сря, IK;- ременного тока ;iuri :.срс лс.т(. .

Устройст Ю рабогает с;дсл-. и;:1:;м образом.

После подключения устроен.TB.J с помощью входных зажимоЕ (кле) 13 и 4

к исследуемой сети и подачи на него питания, источник 1 напряжения переменного тока через ключ-переключатель 20, находящийся в первом положении, подает на входную диагональ измерительного моста 2 напряжение переменного тока.

Ключ-переключатель 21 находится в первом положении, обеспечивая включение в выходную (измерительную) ем- iKocTb моста 2 блока 23 сравнения. Когда емкость конденсатора 11 не равна емкости 16 сети, на выходе блока 23 сравнения появляется сигнал рассогла

сования, который в зависимости от со- 5 нии до конца уравновешивания емкости

отношения величин емкостей может иметь ту или иную полярность, дающую информацию о необходимости увеличения или уменьшения величины емкости конденсатора 11. Сигнал рассогласования через20 вания на выходе блока 23 сравнения к блок 25 управления вызывает соответ- нулю (или ниже наперед заданного уров- ствующе

{я) регулирование емкости конденсатора 11 прекращается, и информация о ее величине выводится на индикатор 18 в 25 качестве величины емкости сети. С второго выхода блока 25 управления на управляемые входы аналоговых ключей- переключателей 20 и 21, нормально замкнутого аналогового ключа 22 и на 30 второй вход (вход стирания) запоминающего элемента 28 поступает сиг.нал, которьш вь1зывает перевод аналоговых- ключей-переключателей 20 и 21 во второе положение, размыкание нормально го через запоминающий элемент 28 по- 35 замкнутого аналогового ключа 22 и воз- ступает на управляющие входы нормаль- врат запоминающего элемента 28 в ис- но разомкнутых аналоговых ключей 7 ходное состояние. Одновременно этот

изменение емкости конденсатора 1 1 в нужном направлении. При проведении процесса уравновешивания в случае наличия в сети больщой емкости 16 по мере приближения к моменту равновесия измерительного моста 2 установлена большая емкость конденсатора 1 1 , что вызывает уменьщение падения напряжения измерительного сигнала переменного тока на плече моста 2, в который включен конденсатор 11. Это приводит к срабатыванию элемента 27, сигнал с выхода которо

и 8, вызывая их замыкание, что обеспечивает шунтирование плеч моста 2, образованных постоянными резисторами 3 и 4, добавочно введенными резисторами 5 и 6 соответственно.

Таким образом, сопротивление верхних плеч делителей (резистивных плеч моста 2) уменьшено, что приводит к возрастанию падения напряжения измерительного сигнала на нижних плечах делителей (плечах моста 2, в которые включены комплексные сопротивления), так как их сопротивление в момент зa aIкaния аналоговых ключей 7 и 8 останется неизменным. Так как порог чувствительности блока 23 сравнения в этот момент также остается прежним, то относительная погрешность сравнения при увеличении падения напряжения на указанных плечах измерительного моста 2 уменьшается, что ве

дет к уменьшению общей погрешности уравновешивания.

Введение запоминающего элемента 28, который может быть выполнен в виде статического триггера, обусловлено тем, что после указанного подключения резисторов 5 и 6 и увеличения падения напряжения на плечах измерительного моста 2, в которые включены комплексные сопротивления, пороговый элемент 27 возвращается в исходное состояние, и для того, чтобы обеспечить продолжение нахождения аналого- ключей 7 и 8 в замкнутом состоянеобходимо сохранение на их управляющих входах сигнала, подачу которого и обеспечивает запоминающий элемент 28. После сведения сигнала рассогласо0

0

сигнал поступает на второй вход блока 26 управления.

Перевод аналогового ключа-переключателя 20 во второе положение обеспечивает отключение от входной диагонали измерительного моста 2 источника 1 напряжения пepe seннoгo тока и к входной диагонали измерительного моста 2 формирователя 19 видеоимпульсов. Перевод аналогового ключа-переключателя 21 во второе положение обеспечивает отключение (вывод из) от выходной диагонали измерительного моста блока 23 сравнения и входа порогового элемента 27 и включение в эту блока 24 сравнения. Размыкание аналогового ключа 22 обеспечивает отключение от выходной диагонали измерительного моста 2 симметрирующего резистора 29, которЬБ бывает подключен лишь в том случае, когда к противоположной

вершине измерите.льног о MCJCT; ,; юл- ключается пороговый элемент 27. Цел io подключения симметрирующего pesncTi:- pa 29 при подключенном зхсл.е пороге- вого элемента 27 является иг к,л;очеп -:с ра:-|ба, ргзмерител.ьного 2 i ч- эа влияния ВХС5ЛПОГО с.смтротивления i ;:- рог овоп 27, которое oceci с- читается очень пысоким. -п оГы слзест И возможноеть разбаланса измерич-ельнс- го моста 2 к малой величине . Вели т;:- на сопротигзлеиия симметрирующего ре- зис;тора 29 должна выбираться раино; : величине входного сопротивления порогового элемента 27.

Возврат запоминающего элеме-лга 28

в исходное состояние обеспечигзает ;:с-

чез1ювен:-:е сигнала с уиравля емьг-; вуо-

ДОГ аналоговых кгпочег 7 и 8, что BI ;-Bbiiiae i их размыкание. Это ведет к

прекра1; ению 11 унтИрования постоянные.

резисторов 3 и 4 резисторам;; 0 и 6

соответственно.

Сигнал, поступивший на второй вход

- о г-

олока 26 управления, разрешает на-;г:

ло уравновешивания измеритеопьного

моста 2 изменением гзелггчинь СОГГРОТИБ-

ления ре:;)истора 10. Сигнал рассогла-

сова; ия с Bbixoiia блока 2ч сравнения через блок 26 управления вызывает :-:з--

мене; ие (уменыаение) величины резис-

тора 1C в направлении извест--

НЫМ способом.Наиболее иелесообразно начинать

уравновешивание моста 2 от, мак(лл--1а,лг-ной BeJH-i4HHbi сопротивления рез1-1с:тора

10 путем его уменьшения. Это выззагс

тем, что в этом случае на первом эта-

пе уравновешивания измерительного

максимальная (больиая) величина ре- ;u oporo а; зистора 10 меньше шунтируе-: величину i )-1Л :10рмац сопротивлени) емкости резистора 10. мсл озого ;

вания с выхода блока 2ч сравнения к: о;-;а, а его гнулю (или наперед заданной величине) пез1-стпр

процесс изме) ения величины сопротин-i - - .л/правляс

ления резистора 10 прекращается и кн-д;с Г()вого клю

формации о ег о величине выводится на -зхола чи кл

индикат ор 17 в качестве велгтины сс -- лл-одом стир

противления ИЗОЛЯЦРШ исследуемо/л сети . leiiTa. вход

Эти сравнения происходят при каждом::оедине;1 к уг

очередном импульсе измер1 телы-юго ка-:-ого ре1л, лир:.

sc:„ -.

пряжения, начиная от начала перехо,:,- - /-. Усл-роис

ного процесса установления; вызьшагч ;; ю щ « е с

измeнe н e величины эталонных элемен-пс; введ.ены че

тон на каждьш очередной ojar (разря,-::.) ,и вь.прямип огп

713056088

лотовый ключ введен между входом по- а его управляемьй вход соединен с рогового элемента и вторым входом потенциальным выходом выпрямителя, блока сравнения действуюцгих (или входы которого подключены к выходам средних) значений переменного тока, источника напряжения переменного тока.

Изобретение относится к измерительной технике и являемся дополнительным к а.с. S 661361. Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содер;кит источник 1 напряжения nepeMeHfioro тока, измерительньй мост 2, включающий резисторы 3 и 4 симметрирующий блок 9 с эталонным регулируемом резистором 10 и конденсатором 11 и развязьшающий блок 12. Кроме того, устройство включает индикатор 17, формфователь 19 видеоимпульсов, ключи - переключатели 20 и 21, блок 23 сравнения действующих (или) средних значений переменного тока, блок 24 сравнения мгновенных значений переменного тока 4 и блоки 25 и 26 управления. Введение в плечи моста 2 резисторов 5 и 6 и аналоговых ключей 7 и 8, а также введений порогового элемента 27, запоминающего элемента 28, симметрирующего резистора 29 индикатора 18, аналоговых клю- чей 22 и 30 и выпрямителя 31 и образование новых функциональных связей позволяют достичь поставленную цель. 1 3.п. ф-лы, 1 ил, iP