Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для непрерывного автоматического контроля сопротивления изоляции сетей постоянного тока относительно изолированного корпуса.

Целью изобретения является устранение гальванической связи с измеряемой сетью постоянного тока.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока.

Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока содержит первый 1, второй 2 и третий 3 плоские проводники, первый 4 и второй 5 датчики Холла, индикаторный мост 6, первый делитель 7 напряжения, дифференциальный усилитель 8, второй делитель 9 напряжения, операционный усилитель 10, блок 11 индикации, блок 12 питания, первую 13, вторую 14 и третью 15 клеммы для подключения исследуемой сети постоянного тока.

Выход блока 12 питания соединен с входами второго делителя 9 напряжения, блока 11 индикации и датчиков Холла 4 и 5, помещенных между плоскими проводниками 1-3, соединенных с шинами сети и изолированным корпусом объекта контроля, выходы датчиков Холла соединены с входом индикаторного моста 6, выход которого соединен с входом первого делителя 7 напряжения, выход которого соединен с входом дифференциального усилителя 8, выход дифференциального усилителя соединен с входом второго делителя 9 напряжения, выход которого соединен с входом операционного усилителя 10, а выход последнего - с входом блока 11 индикации.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии потенциометром делителя 7 устанавливается порог срабатывания устройства при аварийном снижении изоляции. При одинаково хорошем состоянии изоляции шин сети выходное напряжение датчиков Холла 4 и 5 одинаково, на входе индикаторного моста б напряжение отсутствует. Светодиоды, входящие в индикаторный мост 6, не светятся. На вход дифференциального усилителя 8 напряжение не поступает, операционный усилитель 10 по входу открыт и на блок 11 индикации поступает постоянно положительное напряжение.

В процессе снижения сопротивления изоляции одной из шин двухпроводной сети постоянного тока, находящейся под напряжением питания, смещается потенциал изолированного корпуса. Напряженность электрического поля в месте расположения датчиков Холла 4 и 5, запитанных от блока 12 питания, является суперпозицией полей, создаваемых плоскими проводниками 1-3, подключенных соответственно к шинам Плюс, Минус и изолированному корпусу объекта контроля.

Рассмотрим случай снижения сопротивления изоляции положительной шины. При снижении сопротивления изоляции положительной шины напряженность электрического поля в месте расположения датчика Холла 4 снижается, а в месте расположения

датчика Холла 5 увеличивается. Разность потенциалов с датчиков Холла 4 и 5 подается на индикаторный мост 6. Выход измерительного моста 6 подключен к делителю 7 напряжения, по которому протекает ток, регулируемый потенциометром, с которого снимается напряжение на дифференциальный усилитель 8, Напряжение с выхода диф- ференциально го усилителя подается на инвертирующий вход операционного усилителя 10.

Сигнал на входе операционного усилителя 8 не изменяется, если величина тока в делителе 7 ниже аварийного значения, задаваемого потенциометром, но свечение светодиода, подключенного к третьему выводу индикаторного моста 6, показывает, что сопротивление изоляции шины Плюс понижается. При дальнейшем понижении сопротивления изоляции шины Плюс яркость свечения этого светодиода увеличивается. Когда величина тока в делителе 7, вызванного смещением потенциала корпуса, достигает аварийного значения, положительное напряжение, приложенное к

инвертирующему входу операционного усилителя 10, становится равным напряжению, приложенному к неинвертирующему входу, операционный усилитель 10 закрывается по входу и оказывает воздействие на блок 11

индикации.

3 случае снижения сопротивления изоляции шины Минус по отношению к корпусу устройство работает аналогично, только в этом случае разность потенциалов

между выходами датчиков Холла 4 и 5 меняет полярность, а свечение светодиода, под- ключенного к второму выводу индикаторного моста, сигнализирует о предварительном и аварийном снижении

сопротивления изоляции шины Минус.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содер- жзщее индикаторный мост, первый и второй

делители напряжения, операционный усилитель, блок индикации, блок питания, первую и вторую клеммы для подключения исследуемой сети постоянного тока, причем первый вывод индикаторного моста соеди- нен с первым выводом первого делителя напряжения, первый вывод второго делителя напряжения последовательно соединен с первым входом операционного усилителя и первым входом блока индикации, первый вывод блока питания соединен с вторым входом блока индикации и вторым выводом второго делителя напряжения, отличающееся тем, что, с целью устранения гальванической связи с измеряемой сетью постоянного тока, введены первый и второй датчики Холла, дифференциальный усилитель, первый, второй и третий плоские проводники и третья клемма для подключения исследуемой сети постоянного тока, причем первый вывод источника питания соединен с первыми выводами первого и второго датчиков Холла, второй вывод его соединен с третьим выводом второго делителя напряжения и вторым выводом первого и второго

датчиков Холл а, второй вывод индикаторного моста последовательно соединен с входом первого датчика Холла, входом второго датчика Холла и третьим выводом индикаторного моста, четвертый вывод измерительного моста последовательно соединен с вторым выводом первого делителя напряжения, первым входом дифференциального усилителя и вторым входом операционного усилителя, третий вывод первого делителя напряжения соединен с вторым входом дифференциального усилителя, первая, это- рая и третья клеммы для подключения исследуемой сети постоянного тока соответственно подсоединены к первому, второму и третьему плоским проводникам, при этом первый и второй датчики Холла соответственно расположены в электрическом поле, образованном плоскими проводниками, соединенными клеммами для подключения исследуемой сети постоянного тока соответственно с плюсовой и изоли- рованной корпусной и минусовой и изолированной корпусной шинами исследуемой сети постоянного тока

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для непрерывного автоматического контроля сопротивления 15 изоляции сетей постоянного ика л тельно изолированного корпуса le/н ю и i бретения является гальванической связи с измеряемой со it постоянного тока Устройство содержит плоские проводники 1, 2, 3, датчики л о индикаторный мост 6, два делителя 7, 9 нн пряжения, дифференциальный усилитель блок 11 индикации, блок 12 питания Особенностью изобретения HI, vw зп- вание датчиков Холла в чувствительного элемента и диф4 , м альногоусилителя в качестве и и го элемента, что позволяет ч гальванического разделения цепей контро лируемой сети и измерительной схемы уст ройства. 1 ил. О VJ J 01