Устройство для контроля изоляции электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1988 года по МПК H02H3/17 

.//

О1

ется через обмотку трансформатора 29, диод 16 и транзисторный усилитель 9. Ток-разряда конденсатора. 22, как и в предыдущем интервале передается на обмотку реле 30, В отличие от известных устройств восполнение энергии в исполнительном реле 30 происходит не только при закрытом, но и при открытом состоянии усилителя и приводит к

снижению нитреоляемой мощности. Кроме того, в этом устройстве обеспечивается высокая точность измерения сопротивления изоляции сети, так как ток в измерительном органе не зависит от параметров элементов, а порог срабатывания определяется только условием превышения измерительным током амплитуды эталонного тока. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от токов утечки в электрической сети с изолированной нейтралью Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и повышение точности работы устройства. Когда транзисторный усилитель 9 закрыт, ток в цепи третьего транзисторного ключа 25 оТ сутствует. Поэтому второй транзисторный ключ 24 в этом интервале от крыт током, протекающим через его вход и чертвёртьш резистор 20. Через первичную обмотку трансформатора 29 течет ток, который передается на обмотку исполнительного реле 30, Одновременно этот ток заряжает конденсатор 22. Когда транзисторный усилитель 9 открывается, третий транзисторный ключ 25 также открывается и закрывает второй транзисторньй ключ 24. При этом конденсатор 22 разряжас sg м 1

f

Изобретение относится к устройствам контроля изоляции и защиты от то- ков утечки в электрической сети с изолированной нейтралью трансформатора. : Цель изобретения - снижение потре- |С)Ляемой мощности к повышение точнос- ги работы устройства, На чертеже представлена принципи- льная схема предлагаемого устройст- tea для контроля изоляции электричес- сих сетей с изолированной нейтралью. ; Устройство содержит дроссель-тран- форматор 1, первые выводы обмоток КОТОРОГО подключены к контролируемой фети, а вторые вьшоды объединены в фвезду и подключены к компенсирующему дросселью 2, Между точкой соединения И звезду выводов дросселя-трансформа- topa 1 и основным заземлителем 3 под- ключен заземляюрдий резистор 4. Устройство состоит также из первого- т ретьего разделительных конденсаторов 5-7, первого резистора 8, транзисторного усилителя 9, первого транзисторного ключа 10, Кроме того, устройство содержит источник 11 постоянного оперативного тока состоит из Диода 12 и резистора 13, подключенного через дополнительньй заземлитель 14. Первый-третий диоды 15-17, вто- р:ой-пятый резисторы 18--21., первый и второй дополнительные конденсаторы 22, 23, второй и третий транзисторные ключи 24, 25, источник 26 пита- НИН, выпрямитель 27, транзистор 28, т ансформатор 29, исполнительное ре- 30, при этом источник 31 эталонного тока содержит транзистор 28, второй 18 и пятый 21 резисторы, первый 15 и третий 17 диоды.

Источник 26 питания подключен к фазным проводам сети, К вторичной абмотке источника питания подключены источник 11 постоянного опера.тивного тока, выпрямитель 27 и источник 31 эталонного тока.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при высоком сопротивлении изоляции сети вьтрям- ленный измерительный ток протекает по цепи: первый зажим источника 26 питания, источник 11 постоянного оперативного тока, земля, основной заземлитель 3, заземляющий резистор .4, компенсирующий дроссель 2, первый резистор 8, вход транзисторного усилителя 9, второй зажим обмотки трансформатора 29. Пульсация тока, протекающего через вход усилителя, сглаживается конденсатором 7,

Через эмиттер-базовый переход транзисторного ключа 10 протекает ток, обусловленный постоянным напряжением. Параметры резисторов 19 и 21 выбираются так, чтобы транзнстор 28 работал в режиме насьщ ения. При- этом эталонный ток будет иметь форму, близкую к прямоугольному сигналу. Сопротивление заземляющего резистора. 4 выбирают таким, чтобы начальный измерительный ток при бесконечном большом сопротивлении изоляции был меньше амплитуды эталонного тока. При этом транзисторный усилитель 9 будет периодически открываться и закрываться с интервалом, не изменяющимся при снижении сопротивления изоляции и возрастании измерительного тока. Это обусловлено тем, что длительность указанных интервалов определяется

длительностью сигналов эталонного тока. Когда их амплитуда меньше и больше соответственно величины измерительного тока при прямоугольной форме эталонного тока длительности интервала, когда этот ток больше и меньше постоянного измерительного тока, не зависит от величины последнего. Это дает возможность обеспечить высокую точность измерения сопротивления изоляции сети, так как ток в измерительном органе не зависит от параметров элементов, а порог срабатывания, т.е. исчезновение указанно- го тока, определяется только условием превышения измерительным током амплитуды эталонного тока.

В отличие от известных устройств восполнение энергии в исполнительном реле 30 происходит не только при закрытом, но и при открытом состояниях усилителя. Это достигается тем, что первичная o6MOTii;a трансформатора 29 присоединена через первый дополни- тельньм конденсатор 22 и второй диод 16 параллельно усилителю, который связан с источником питания через второй транзисторньй ключ 24. Когда транзисторный усилитель 9 закрыт, то в цепи третьего транзисторного ключа 25 отсутствует. Поэтому второй транзисторный ключ 24 в этом интерва ле открыт током, протекающим через

его вход и четвертый резистор 20. Че- ч че;1а к эмиттеру транзисторного усирез первичную обмотку трансформатора 29 течет ток, который передается на обмотку исполнительного реле 30. Одновременно этот ток заряжает первый дополнительный конденсатор 22. Когда до транзисторньй усилитель 9 открывается, через третий резистор 19 и вход третьего транзисторного ключа 25 протекает ток. В результате третий транзисторный ключ 25 открывается и .зак- рывает второй транзисторный ключ 24. При этом первый дополнительный, конденсатор 22 разряжается через обмотку трансформатора 29, второй диод 16 и транзисторный усилитель 9. Ток раз- CQ ряда первого дополнительного конденсатора 22, как и в предьщущем интер г- вале, передается на обмотку исполнительного реле 30. При этом потребляемый от источника питания в рассмат- gg риваемом интервале ток незначителен, так как он определяется сопротивлением четвертого резистора 20, во много раз большем сопротивления исполлителя и базе первого транзисторного ключа, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора, трансформатор с исполнительным реле подключенным к его вторичной обмотке источник эталонного тока, включающий в себя последовательно соединенные первый диод и второй резистор, при этом первый вывод источника эталонно го тока подключен к-эмиттеру первого транзисторного ключа8 источник питания, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повьшения точности работы устройства, в него введены второй и третий транзисторные ключи, второй и третий диоды, третий, четвертый и пятьй резисторы, два дополнительных конденсатора и транзистор, при этом база транзисторного усилителя подклю чена к точке соединения второго вывода первого резистора и коллектора первого транзисторного ключа, а коллектор вышеуказанного усилителя чере

нительного реле 30. Если же транзисторный усилитель 9 закрыт, первый до- полнительньш конденсатор 22 заряжается через второй транзисторный ключ 24 и потребляемьш ток также оказывается близким к нулю.

Формула изобретения

Устройство для контроля изоляции электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее источник постоянного оперативного тока, дроссель- трансформатор, первые выводы обмоток которого подключены к контролируемой сети, а вторые выводы обмоток объеди иены в общую точку и через компенси- рующий дроссель и первьш разделительный конденсатор подключены к основному заземлителю, к которому также подключены заземляющий резистор, и первым выводом второй разделительный конденсатор, при этом указанный резистор вторым выводом подключен к общей точке дроссель-трансформатора, а второй вьюод второго разделительного конденсатора подключ ен через третий разделительный конденсатор к соединения компенсирующего дросселя, первого разделительного конденсаторй и первого вывода первого резистора, точка соединения второго и третьего разделительных конденсаторов подклюлителя и базе первого транзисторного ключа, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора, трансформатор с исполнительным реле подключенным к его вторичной обмотке источник эталонного тока, включающий в себя последовательно соединенные первый диод и второй резистор, при этом первый вывод источника эталонно™ го тока подключен к-эмиттеру первого транзисторного ключа8 источник питания, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повьшения точности работы устройства, в него введены второй и третий транзисторные ключи, второй и третий диоды, третий, четвертый и пятьй резисторы, два дополнительных конденсатора и транзистор, при этом база транзисторного усилителя подключена к точке соединения второго выt

вода первого резистора и коллектора первого транзисторного ключа, а коллектор вышеуказанного усилителя через

Встречно включенный второй диод, ймиттерно-коллекторньш переход вто- Ього транзисторного ключа через выпрямитель подключен к первому выводу источника питания, последовательно включенные третий резистор и база- коллекторный переход третьего транзисторного ключа шунтируют второй |1иод, эмиттер третьего транзисторно- f о ключа подключен к баз.е второго (транзисторного ключа и через четвер- i bift резистор подключен также через ыпрямитель к первому выводу источ- ика питания, причем точка соедине- НИН эмиттера второго транзисторного ключа, коллектора третьего транзисторного ключа и анода второго диода нерез последовательно соединенные Первичную обмотку трансформатора и первый дополнительный конденсатор

подключена к эмиттеру транзисторного усилителя, и второму выводу источника питания, а в источник эталонного тока введены транзистор, третий диод пятьш резистор и второй дополнитель- ньтй конденсатор, при этом первый вывод источника эталонного тока образован эмиттером транзистора, к коллектору которого через второй резистор подключен первый вывод второго дополнительного конденсатора, а к базе транзистора подключены последовательно включенные пятый резистор и третий диод, при этом второй вывод второго дополнительного конденсатора подключен к эмиттеру транзисторного усилителя, а катоды первого и третьего диодов объединены и подключены к первому вьшоду источника питания .