Устройство оперативного контроля сопротивления изоляции цепи постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК G01R31/02 

СП

со

со со

Изобретение относится к контрольно-из- ерита 1ьной технике и может быть испольовано для контроля сопротивления изояции цепей постоянного тока, находящихся под рабочим напряжением.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния на го результат колебаний рабочего напряжения сети и повышение достоверности контроля за счет выявления суммарных отказов по сопротивлениям изоляции каждого из вух проводов цепи.

На чертеже приведена схема устройства. Устройство для контроля цепи постоянного тока напряжением , включающей первый 1 и второй 2 провода, нагрузку 3 и имеющей сопротивления изоляции первого 1 и второго 2 проводов относительно земли, показанные в виде резисторов 4 (R4) и 5 (Rs) соответственно, содержит первый 6 и второй 7 зажимы, первый 8, второй 9, четвертый 10 и третий 11 резисторы, кнопку 12 с замыкающим 13.1 и размыкающим 13.2 контактами, нормирующий преобразователь 14, элемент 15 памяти на диоде 16 и конденсаторе 17, сумматор 18, второй 19 и первый 20 элементы сравнения, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 индикаторы.

Первый 19 и второй 20 элементы сравнения соединены первыми входами между собой. Первый зажим 6 для подключения контролируемой цепи соединен непосредственно с первым входом нормирующего преобразователя 14, а через замыкающий контакт 13.1 кнопки 12 - с первым выводом сумматора 18, с вторым входом первого элемента 20 сравнения непосредственно, а через второй резистор 9 с шиной земли, с первым входом элемента 15 памяти и с первым выводом третьего резистора 11, соединенного вторым выводом с вторым входом элемента 15 памяти непосредственно, а через последовательно соединенные четвертый резистор 10 и размыкающий контакт 13.2 кнопки 12 - с вторым зажимом 7 для подключения контролируемой цепи и с вторым входом нормирующего преобразователя 14, соединенного выходом с вторым входом сумматора 18, соединенного третьим входом с выходом элемента 15 памяти и с вторым входом второго элемента 19 сравнения, выходом - с первым входом второго элемента 19 сравнения. Первый 21 и второй 22 индикаторы соединены первыми выводами с шиной земли и с первыми выводами третьего 23 и четвертого 24 индикаторов, а вторыми выводами с соответствующими выходами второго элемента 19 сравнения, третий 23 и четвертый 24 индикаторы соединены выводами с соответствующими выходами первого элемента 20 сравнения. Устройство работает следующим образом. Работа устройства основана на использовании аналитических соотношений, получаемых из рассмотрения цепей протекания тока от источника напряжением Ui,2 в двух случаях. В первом случае, когда разомкнут контакт 13.1 и замкнут контакт 13.2, ток

утечки протекает от минуса источника Ub2 через резистор 4 на землю и далее через параллельную цепь из резистора 5 и последовательно соединенные между собой резисторы 10 и 11 к плюсу источника Ui,2.

Для указанного контура протекания тока

может быть составлено уравнение

(1

15

где и

напряжение на замкнутом контакте 13.2 относительно земли

Rs- Rio,п.

R s+Kio.ii

R3,

Rio,ii Rio+Rii,

Rio, Rn -сопротивления резисторов 10 и 11

соответственно.

Во втором случае, когда замкнут контакт 13.1 и разомкнут контакт 13.2, ток утечки протекает от плюса источника Ui,2 через резистор 5 на землю и далее через парал- лельную цепь из резистора 4 и последовательно соединенных между собой резисторов 8, 9 к минусу источника Ui,2.

Для указанного контура протекания тока может быть составлено уравнение

35

U8,,,2;э2

где U8,9 - напряжение на замкнутом контакте 13.1 относительно земли.

40

рR4- R8,9.

- R + Rg,g45

50

R8,9 R84-R9,

Rs, R9 - сопротивление резисторов 8 и 9 соответственно.

Соотношения (1) и (2) образуют систему уравнений, из которых могут быть определены два безразмерных параметра Xi и Х2:

R4 Ui,2-U8,9-UIQ.

Rio, и

Uio,i 1

-; (3)

YRsUi,2-U8,9-U|0,1I

Л2 -n ,9

Us

(4)

Можно выбрать значения R8,9 и Rio.ii равными желаемым критическим значениям.

Тогда если ниже критического сопротивления уменьшается сопротивление К4 изоляции провода 1, то параметр X, будет меньше I. Если уменьшается сопротивление Ks

.О -«л wT гло Art OVJlfT

вкпючении падение напряжения на резисторе вычитается из выходного напряжения

Р,7и Гжа™й к юпке 12 «Контроль на

Гin лЛ Q PVMMH

Г. ЕСЛИ уменьшается сопротивление К зходь, изолятора 18 действуют в суммиизоляции провода 2 то параметр X. будет , входь- р, Р,ении выходное напряжение

ИЗиЛлЦ iipvt v/ A -) - - г

меньше 1. Если уменьшается сопротивление изоляции обоих проводов, то оба параметра X, и Х2 будут меньше 1. Если сопротивление изоляции проводов выше критического значения, то соответствующие им параметры Xi и Х2.будут больше 1.

Устройство оценивает величину параметров X, и Х2 и оценивает состояние сопротивления изоляции каждого провода. Как следует из указанных формул, параметры

,, ,.оиа ияППЯЖРНИЯ

ГуГем ГаправТен и вь,ходное напряжение К еобразователя 14, когорое в п раз меньше напряжения Ub2 сети, а в вычитающем - входные напряжения делит еи «з Резисто DOB 8 и 9 и 10 и П, которые в п раз меньше 10 падений напряжения U8,9 и U,o,n, «здавае- мых токами утечки через изоляцию проводов на резисторах 8 и 9 и 10, П. (Выход- Joe напряжение делителя 10, 11 при нажатой кнопке 12 «Контроль, запоминаеэ

следует из указанных формул, параметры .. результате сумматор 18 выполX, и х. не зависят от УР-ня напряжения , ™м ,;;; оп ерацию, соотвег ;-:..j7o . - - Р ПрТподключении зажимов 6 и 7 к прово- Аб с ют -Р:-- То „ оТ™о%Те а р Г„р ™ияе.ся на ДР,г„х ь.о..

жени, через диод 16 заряжается конденса- « : Лужения элементов 19 н 20

к;::.с %гго: , . « SEiprrr.

условия элемента 18 выше напряжении с элементов 15 и 9. Это соответствует условию и. (см. формулы для параметров X, и Х2), т.е. сопротивление изоляции

этим Обеспечивается «еобходимо е масшта б- 35 иГсГГза ь

«Норма. Если же включается один из индикаторов 22, 24 (или оба вместе), то это означает нарушение условии и , те имеет место снижение сопротивления

л,-1 пглгло/ЛПЯ НИ ЖР

П

11

R.O+RI

с/1 nivi .-11

ное соотношение напряжений, подаваемых на входы сумматора 18 от преобразователя 14 напряжения и элемента 15 памяти. Выходное напряжение преобразователя 14 подается на суммирующий вход сумматора

,,п. Nni «iMJTQ Г ПЯЛЛЯГае;ся на суммирующий вход сумматора ,« пяТиТсоответст ующеГо провода ниже 18, а выходное н апр яже„„е элемента 5 памя ° ,,„,У,. Пoэтoмv индикатоDlA.V- J-k - льл11|- « lO

ти - на вычитающий вход сумматора 18 Для выполнения операции контроля сопротивления изоляции проводов 1 и 2 нажимается кнопка 12 «Контроль. При этом контакт 13.1 кнопки 12 замыкается, а контакт 13.2 размыкается, в результате чего к проводу 1 подключается делитель 8, 9 напряжения. Резисторы его также выбраны из условия

изоляции сии iD«.i.j -г .„....„ят-пкритического значения. Поэтому индикато ры 22 и 24 снабжены указателем «Ниже нормы.

лс Таким образом, устройство обеспечивает независимость результатов контроля от уровня напряжения U,,2 в контролируемой цепи и надежную регистрацию состояния изоляции каждого провода при повреждении изоляции как одного, так и двух провоп

R8 + R9

Выход делителя напряжения из резисторов 8 и 9 соединен с суммирующим входом сумматора 18, так как падение напряжения на резисторе 9 от тока утечки через сопротивление изоляции R5 имеет полярность, противоположную полярности выходного напряжения преобразователя 14. При таком

вкпючении падение напряжения на резисторе вычитается из выходного напряжения

Р,7и Гжа™й к юпке 12 «Контроль на

Гin лЛ Q PVMMH

зходь, изолятора 18 действуют в суммизходь, изолятора 18 действуют в сумми, входь- р, Р,ении выходное напряжение

ГуГем ГаправТен и вь,ходное напряжение К еобразователя 14, когорое в п раз меньше напряжения Ub2 сети, а в вычитающем - входные напряжения делит еи «з Резисто DOB 8 и 9 и 10 и П, которые в п раз меньше 10 падений напряжения U8,9 и U,o,n, «здавае- мых токами утечки через изоляцию проводов на резисторах 8 и 9 и 10, П. (Выход- Joe напряжение делителя 10, 11 при нажатой кнопке 12 «Контроль, запоминаеэ

.. результате сумматор 18 выпол, ™м ,;;; оп ерацию, соотвег« пяТиТсоответст ующеГо провода ниже ° ,,„,У,. Пoэтoмv индикатоизоляции сии iD«.i.j -г .„....„ят-пкритического значения. Поэтому индикато ры 22 и 24 снабжены указателем «Ниже нормы.

с Таким образом, устройство обеспечивает независимость результатов контроля от уровня напряжения U,,2 в контролируемой цепи и надежную регистрацию состояния изоляции каждого провода при повреждении изоляции как одного, так и двух прово50ДОВ вместе. Это обеспечивает повышение точности и надежности результатов контроля

Формула изобретения

Устройство оперативного контроля сопро- 55тив1еиия изоляции цепи постоянного тока, содержащее первый, второй и третий резисторы первый индикатор, первый и второй элементы сравнения, соединенные первыми

входами между собой, отличающеесятем, что с целью повышения точности и достоверности контроля, в него введены четвертый резистор, кнопка, элемент памяти, нормирующий преобразователь, второй,третий,четвертый индикаторы, первый, второй зажимы для подключения контролируемой цепи, причем первый зажим для подключения контролируемой цепи соединен непосредственно с первым входом нормирующего преобразователя, а через замыкающий контакт кнопки - с первым выводом первого резистора, сое- диненного вторым выводом с первым входом сумматора, с вторым входом первого элемента сравнения непосредственно, а через второй резистор - с шиной земли, с первым входом элемента памяти и с первым выводом третьего резистора, соединенного вторым выводом с вторым входом элемента памяти непосредственно, а через последовательно соединенные четвертый резистор и размыкающий контакт кнопки - с вторым зажимом для подключения контроли5 руемой цепи и с вторым входом нормирующего преобразователя, соединенного выходом с вторым входом сумматора, соединенного третьим входом с выходом элемента памяти и с вторым входом второго элемента сравнения, выходом - с первым

входом второго элемента сравнения, первый и второй индикаторы соединены первыми выводами с шиной земли и с первыми выводами третьего и четвертого индикаторов, а вторыми выводами - с соответствующи15 ми выходами второго элемента сравнения, третий и четвертый индикаторы соединены вторыми выводами с соответствующими выходами первого элемента сравнения.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока, находящихся под напряжением. Цель изобретения - повышение точности контроля за счет исключения влияния на его результат колебаний рабочего напряжения цепи и повышение достоверности контроля за счет выявления симметричных отказов по сопротивлению изоляции каждого из двух проводов цепи. Устройство для контроля цепи постоянного тока, включающей провода 1, 2, нагрузку 3 с сопротивлениями изоляции проводов 1, 2 относительно земли в виде резисторов 4 и 5 соответственно, содержит зажимы 6,7, резисторы 8-11, кнопку 12 с замыкающим 13.1 и размыкающим 13.2 контактами, нормирующий преобразователь 14, сумматор 18, элементы 19, 20 сравнения, индикаторы 21-24. За счет введения резистора 11, кнопки 12, нормирующего преобразователя 14, элемента 15 памяти, сумматора 18, индикаторов 22.23, 24 устройство обеспечивает независимость результатов контроля до уровня напряжения в контролируемой цепи и надежную регистрацию повреждения изоляции каждого из двух проводов 1, 2 в отдельности и двух проводов 1, 2 вместе, что повышает точность и достоверность результата контроля. 1 ил.