Устройство контроля сопротивления изоляции Советский патент 1992 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля сопротивления изоляции электропотребителя и управления электропотребителем по значению сопротивления изоляции.

Известны устройства контроля сопротивления изоляции электропотребителя, с помощью которых выпрямляют и сглаживают напряжение сети, подают его на сопротивление изоляции, преобразуют последнее в напряжение управления и включают электропотребитель в работу при превышении напряжением управления опорного напряжения. Известные устройства содержат электропотребитель, два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нульорганом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нуль-органа, конденсатор на выходе выпрямителя и потенциометр.

Однако известные устройства не обеспечивают контроля сопротивления изоляции электропотрёбителя в процессе работы последнего. Это обусловлено тем, что они не обеспечивают независимости устройства от напряжения сети в процессе контроля сопротивления изоляции - на выпрямленное напряжение накладывается напряжение полупериода сети, что не позволяет реализовать контроль изоляции на работающем злектропотребителе из-за снижения надежности работы устройств. Указанный недостаток снижает надежность и безопасность работы электропотребителя, оставляет его бесконтрольным в процессе работы.

Цель изобретения - повышение безопасности paбotы электропотребителя и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее электропотребитель, два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль-Органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нуль-органа, конденсатор на выходе выпрямителя, первый диод и потенциометр, дополнительно введены три диода, два резистора, размыкающийся контакт и замыкающийся контакт исполнительного элемента, два сигнальных элемента, при этом первая ветвь измерительного моста состоит из размыкающего контакта исполнительного элемента, дополнительного третьего резистора, первого диода и сопротивления изоляции, а вторая ветвь - из второго сигнального элемента, потенциометра и четвертого дополнительного резистора, которая вместе с первой ветвью измерительного моста включена параллельно конденсатору, причем параллельно последнему через замыкающийся контакт исполнительного элемента и первый сигнальный элемент подключен пятый дополнительный резистор, первый вывод которого через второй узел управления соединен с анодом первого диода, при этом аноды второго, третьего и четвертого диодов соединены с одним из выводов второго дополнительного резистора в общую точку и подключены к минусовой обкладке конденсатора, катод второго диода соединен с входом сопротивления изоляции и катодом первого диода, катод третьего диода соединен с общей точкой первого узла управления и выпрямителя, катод четвертого диода через первый резистор - с вторым выводом

второго резистора и корпусом электропотребителя, а его анод - с вторым выводом второго резистора.

Второй - четвертый диоды и второй резистор исключают влияние фазного напряжения сети на прибор, а первый диод обеспечивает развязку прибора от положительной полуволны фазного напряжения сети. Сигнализационные элементы контролируют работу прибора и сопротивление изоляции. В результате обеспечивается возможность контроля за сопротивлением изоляции на работающем электропотребителе в момент прохождения напряжения сети через нуль, что повышает безопасность работы электропотребителя и расширяет функциональные возможности устройства. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

0 Устройство содержит электропотребитель 1, два узла 2 и 3 управления, выпрямитель 4, измерительный мост 5 с нуль-органом 6 в его диагонали, исполнительный элемент 7 на выходе нуль-органа,

5 конденсатор 8 на выходе выпрямителя, первый диод 9 и потенциометр 10. В устройство дополнительно введены второй-четвертый диоды 11-13, первый 14 и второй 15 резисторы, размыкающийся 16 и замыкающийся

0 17 контакты исполнительного элемента 7, а такжепервый Тбивторой 19сигнальныеэлементы. Первая ветвь измерительного моста 5 выполнена на размыкающемся контакте 16 исполнительного элемента 7, дополнительном

5 третьем резисторе 20, первом диоде 9 и сопротивлении изоляции 21 электропотребителя 1, вторая ветвь - на втором сигнальном элементе 19, потенциометре 10 и четвертом дополнительном резисторе 22 и

0 вместе с первой ветвью подключена к выходу конденсатора 8. Параллельно конденсатору 8 через замыкающийся контакт 17 исполнительного элемента 7 и первый сигнальный элемент 18 подключен пятый дополнительный резистор. 23, один вывод которого через второй узел 3 управления соединен с анодом первого диода 9. Аноды второго-четвертого 11-13 диодов соединены с одним из выводов второго дополнительного резистора 15 и минусовой обкладкой конденсатора 8. Катод второго диода 11 соединен с катодом первого диода 9 и через размыкающийся контакт 16 исполнительного элемента 7 с входом сопротивления изоляции 21 электропотребителя. Катод третьего диода 12 соединен с общей точкой первого узла 2 управления и выпрямителя 4. Катод четвертого диода 13 через первый дополнительный резистор 14 соединен с вторым выводом второго дополнительного резистора 15 и корпусом электропотребителя 1. В устройство дополнительно введены также коммутатор 24, третий узел 25 управления и предохранитель 26 (при необходимости в цепь коммутатора 24 вводят второй размыкающийся контакт исполнительного элемента 7).

Нуль-орган б мОжет быть выполнен на однопереходном транзисторе, балансном диодно-регенеративном компараторе, операционном усилителе и т.п., исполнительный элемент 7 - на реле и тиристоре, реле и транзисторе, оптроне и реле и т.п., сигнальные элементы 18 и 19 - на неоновых лампах, сеетодиодах и т.п. Потенциометр 10 целесообразно выполнять калиброванным на заданный диапазон сопротивления изоляции.

Устройство выполнено в виде самостоятельного прибора, который вместе с злектропотребителем 1 coctaвляeт систему, комплекснре устройство.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы устройства обесточены, исполнительный элемент 7, коммутатор 24, узлы 2, 3 и 25 управления отключены. Электропотребитель 1 отключен. Сигнал на выходе нуль-органа 6 равен нулю.

При включении узла 2 управления напряжение сети через выпрямитель 4 заряжает конденсатор 8. Второй сигнальны.й элемент 19 сигнализирует о включении системы в работу, причем напряжение конденсатора 8 через резистор 20, диод 9 и размыкающийся контакт 16 поступает на сопротивление изоляции 21 электропотребителя 1. При допустимом значении сопротивления изоляции 21 сигнал на выходе нуль-органа 6 равен нулю, поэтому исполнительный элемент 7 отключен. Диоды 11-13 обеспечивают нулевое напряжение на цепях контроля измерительного моста 5 при смене полярности напряжения сети. Для проверки работоспособности системы замыкают второй узел 3° управления, баланс измерительного моста 5 нарушается,- на выходе нуль-органа 6 появляется сигнал управления, который включает исполнительный элемент 7. .Размыкающийся контакт 16 исполнительного элемента 7 размыкается, а замыкающийся контакт 17 замыкается. Включается сигнальный элемент 18, который сигнализирует о работоспособности прибора и системы. Аналогичные процессы происходят и а том случае, если после включения узла 2 управления сопротивление изоляции 21 электропотребителя 1 оказывается ниже допустимого значения. Система возвращается в исходное рабочее состояние отключением и повторным включением узла 2 управления.

В случае допустимого значения сопротивления изоляции 21 включают третий узел

25 управления и коммутатором 24 включают электропотребитель 1 в работу.

При переходе напряжения сети через нуль напряжение конденсатора 8 через резистор 20, диод 9 и размыкающийся контакт

16 исполнительного элемента 7 поступает на сопротивление изоляции 21 электропотребителя 1. При допустимом значении сопротивления изоляции 21 баланс измерительного моста 5 не нарушен, поэтому сигнал на выходе нуль-органа 6 равен нулю, а исполнительный элемент 7 отключен. Электропотребитель 1 продолжает работать. Диоды 11-13 снимают отрицательную полуволну переменного напряжения сети и таким образом создают падение напряжения в прямом направлении не более 1В.

Если в процессе работы электропотребителя 1 сопротивление изоляции 21 уменьшается ниже допустимого значения, то баланс измерительного моста 5 нарушается. Сигнал на выходе нуль-органа 6 включает исполнительный элемент 7. Контакт 16

исполнительного элемента 7 размыкается, а контакт 17 замыкается. Сигнальный элемент 18 информирует персонал об уменьшении сопротивления изоляции 21 ниже допустимого значения. Одновременно второй размыкающийся контакт (не показан) исполнительного элемента 7 размыкается, коммутатор 24 отключает электропотребитель 1 от сети. Повторное выключение электропотребителя 1 воэможно только при

восстановлении сопротивления изоляции 21.

По окончании работы злектропотребителя 1 он отключается узлом 25 управления, а прибор отключается вместе с системой

узлом 2 управления.

Предлагаемое устройство можно применять для управления электропотребителем 1 в процессе его работы по значению

сопротивления изоляции 2, использовать для сигнализации нарушения изоляции или сигнализации и отключения электропотребителя, для контроля сопротивления изоляции на отключенном и включенном

электропотребителе, для измерения сопротивления изоляции с помощью калиброванного потенциометра 10 и т.п. Таким образом, изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля сопротивления изоляции электропотребителя. Цель изобретения - повышение безопасности работы электропотребителя и расширение функциональных возможностей - достигается тем, что в устройство, содержащее два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль-органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нуль- органа, конденсатор на выходе выпрямителя, диод и потенциометр, дополнительно введены второй,- третий и четвертый диоды, первый и второй резисторы, размыкающийся и замыкающийся контакты исполнительного элемента, первый и второй сигнальные з»лементы. Первая ветвь измерительного моста состоит из размыкающегося контакта исполнительного элемента, дополнительно^ го третьего резистора, первого ДИода и сопротивления изоляции, вторая вётвь>&- из второго сигнального элемента, потенциометра и четвертого дополнительного резистора и вместе с первой ветвью подключена к выходу конденсатора. Параллельно конденсатору через замыкающийся контакт исполнительного элемента второй вывод первого сигнального элеме1Н1Т)а соединен с первым выводом пятого де^пблнителъного резистора и через второй узел управления анодом первого диода. Аноды второго, третьего и четвёртого диодов соединены с одним из выводов дополнительного резистора и минусовой обкладкой конденсатора. Катод второго диода соединен с катодом первого Диода и через размыкающийся контакт исполнительного элемента с входом сопротивления изоляции. Катод третьего диода соединен с общей точкой первого узла управления и выпрямителя, КатоД четвертого диода соединен через первый резистор с вторым выводом второго резистора и корпусом электропотребителя, а его анод - с анодами второго и третьего диодов. 1 ил.SО^00