Устройство для измерения сопротивления изоляции в электрических сетях переменного тока Советский патент 1988 года по МПК G01R27/18 

(Л

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам измерения сопротивления изоляции в злект ркческих сетях переменного тока, и может быть использовано в различных радиозлектрических приборах, предназначенных для цифрового измерения, а также допускового контроля сопротивления изоляции источни- ков переменного тока и потребителей, ; находящихся как под напряжением, так ;И без него.

; Цель изобретения - упрощение и по- |вы1пение точности измерения устройст- |ва.

I На чертеже изображена блок-схема iустройства для измерен1-ш сопротивле- ния изоляции в электрических сетях переменного тока, .

Устройство для измерения сопротив- :ления изоляции в электрических сетях :переменного тока состоит из блока 1 :управления, делителей 2 и 3 напряжения, источника 4 напряжения постоян- ного тока, положительный полюс которого через дроссель 5 соединен с клеммой для подключения и контролируемой сети и через делитель 2 напряжения с корпусом; делитель 2 напряже- :кия соединен одним выводом с отрица- i тельным полюсом источника А напряжения постоянного тока, другим выводом - с общей щиной аналого-временно - го преобразователя 6 первьй измери- ; тельный вход которого подключен к вы- коду делителя 3 напряжения второй : измерительньй вход - к выходу делителя 2 напряжения, а первьй и второй входы управления - к соответствунлцим выходам блока 1 управления.

Устройство работает следующим образом.

При подключении ус гройства к контролируемой сети от источника 4 на- ДЗ пряжений постоянного тока через де- литель 2 напряжения потечет ток, обратно пропорциональный величине сопротивления изоляции электрической сети,, создавая на нем относительно гп корпуса падение напряжения отрицательной полярности, а через делитель 3 напряжения потечет ток, прямо про- порциональньй величине сопротивления изоляции сети, создавая на нем отно- сг сительно корпуса падение напряжения оложительной полярности. Поступаюие с блока 1 управления управляющие импульсы периодически подключают выходы делителей 2 и 3 напряжения к измерительным входам аналого-времек- ного преобразователя 6, причем на время первого тактового импульса подключается выход делителя 3 напряжения, а на время второго тактового импульса - выход делителя 2 напряже- 1ния. Таким образом, на выходе анало- го-временного преобразователя 6 формируется сигнал, пропорциональньй величине сопротивления изоляции сети с линейной зависимостью во всем диапазоне измерения.

Входной сигнал U, интегрируется в течение строго фиксированного интервала времени первого такта в соответствии с вьфажением

U,i4(t),

о

где t - фиксированный временной интервал;

r«(fc ) - функция входного сигнала от времени; и, - результат интегрирования

первого такта,

а затем результат интегрирования списывается при интегрировании в обратную сторону фиксированным сигналом с вьщелением временного интервала, требуемого для обращения в нуль результата интегрирования в первом такте, что можно записать в виде

25 JQ

35 (t),

где UgCt) - функции списывающего сиг- Iнала,

t2-t:,t - вьщеляемьй временной

интервал.

При замене измеряемого и фиксированного сигнала их средними значениями последнее выражение можно представить в виде

Uex tr U3t,0,

где Ugj - среднее значение входного

напряжения Ug - среднее значение эталонного

напряжения.

Решая это уравнение относительно t, ,

и

t -; t

и,

Следовательно временной интерва.п, вьщеляемый во втором такте, прямо

пропорционален входному сигналу. При подключении к этaлoннo fy напряжению последовательно соединенных эталонного резистора R ,т и резистора, пропорционального сопротивлению изоляции сети R,3, следует, что напряжения на

R

зг

и R

из

связаны соотно

R.r

Ни

сопротивления изоляСледовательноции определяются

Эта зависимость решается двухтактным интегратором, если выбрать величину эталонного сопротивления в соответствии с выбранным временем пер вого такта интегрирования.

Поскольку падения напряжения на сопротивлениях Rar и измеренные относительно корпуса, имеют противоположную полярность, то напряжение Ug, подается на первый вход интегратора в первом такте, а напряжение Ugr - на второй вход интегратора во втором такте о В этом случае длительность второго такта в интеграторе представляет собой временной интер0

5

0

5

0

вал, пропорциональный сопротивлению изоляции.

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивления изоляции в электрических сетях переменного тока, содержащее блок управления, источник напряжения постоянного тока первый делитель напряжения, соединенный одним вьгаодом с общей шиной, а другим - с первым выводом источника напряжения постоянного тока, о тлич ающе е ся тем, что, -с целью упрощения и повьшения точности, в него введены второй делитель напряжения, дроссель и анапо- го-временной преобразователь, первый и второй входы управления которого соединены с соответствующими выходами блока управления, первьй и второй измерительные входы - соответственно с выходами первого и второго делителей напряжения, первый вьгоод второго делителя напряжения соединен с общей т№ой, а второй вывод - с вторым выводом источника напряжения постоянного тока и через дроссель с клеммой для подключения к контролируемой сети, выход аналого-временного преобразователя является выходом устройства.

Изобретение может быть использовано в радиозлектроннмх приборах, предназначенных для цифрового измерения, а также допускового контроля сопротивления изоляции источников переменного тока и потребителей, находящихся под напряжением сопротивления и без него. Устройство для измерения сопротивления изоляции в электрических сетях переменного тока содержит блок 1 зт1равления, источник 4 напряжения постоянного тока, делители 2, 3 напряжения, дроссель 5, аналого- временной преобразователь 6. Устройство имеет повьппенную точность изме-. рения. 1 ил.