Устройство для измерения токов утечки Советский патент 1993 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к области электротехники и, в частности, может быть использовано для измерения токов утечки в электрооборудовании троллейбусов, питаемых от незаземленной двухпроводной силовой сети постоянного тока.

Целью изобретения является обеспечение измерения тока утечки по любому про- аоду двухпроводной троллейбусной силовой линии, повышение точности и достоверности измерения величины тока утечки, обеспечение выполнения требований техники безопасности при измерении тока утечки.

Устройство, электрическая схема кото рого изображен а на чертеже,состоит из симметричного резистивного делителя напряжения 1,2 и двух запараллеленных между собой измерительных цепей, каждая из которых состоит из последовательно включенных между собой обмоток реле 3, 5 с их контактными группами 4, 6 электроизмерительнЫх приборов 7, 8, диодов 9, 10. тумблеров включения функционального контроля заявленного устройства 11,13, резисторов-эквивалентов предельно допустимых сопротивлений утечки 12, 14, коммутатора системы открывания и закрывания дверей троллейбуса 15.

Величина сопротивлений резистивного делителя напряжения 1. 2 рассчитывается таким образом, чтобы, с одной стороны, в эстремэльной ситуации (один из проводов двухпроводной троллейбусной силовой линии соединен с корпусом тролпёйбуса) токи через обмотки реле 3,5, электроизмерительные приборы 7.8, диоды 9,10 не превышали допустимой разрушающей величины, а с другой, обеспечивала бы измерение объективной величины появившегося тока утечки с возможностью анализа и регистрации аварийной ситуации. При допустимой, с точки зрения техники безопасности, аварийной величине тока утечки, равной 1ДОп 3 мА, и

(Л

С

ю

СО

XJ

о

шкалой электроизмерительного прибора - 7,8 на 6 мА. Суммарное сопротивление резистивного делителя напряжения 1,2 должно быть равно R 2 - --- 10Q кОм, а

каждого его плеча

6 R2 2

. 50 кОм.

Заявляемое устройство должно обеспечить измерение токов утечки.до величины 3-4 мА, при превышении этой величины срабатывают реле 3,5 и своими контактными группами 4,6 включают визуальную и звуковую индикацию аварийной ситуации.

Используя электроизмерительные приборы 7,8 высокого класса, заявляемое устройство позволит измерить токи утечки с достаточной точностью.

Работает заявляемое, устройство следующим образом.

При возникновении сопротивления утечки RX+ положительного провода двухпроводной троллейбусной силовой линии по отношению к корпусу троллейбуса ток утечки х+ протекает следующим образом: положительный провод +, сопротивление, утечки RX+, корпус троллейбуса 1, замкнутые контакты коммутатора системы открывания и закрывания дверей троллейбуса 15 (в положении закрыто), диод 9 в прямом направлении, электроизмерительный прибор 7, обмотка реле 3, точка электрической симметрии а резистивного делителя напряжения 1,2, второе плечо резистивного делителя напряжения 2, отрицательно заряженный провод двухпроводной троллейбусной силовой линии. Абсолютная величина тока утечки измеряется электроизмерительным прибором 7.

При увеличении тока утечки х+ до предельно допустимой величины х+ доп(3 - 3,5 мА) реле.З срабатывает и своей контактной группой 4 замыкает цепи включения визуальной и звуковой аварийной сигнализации. Ток утечки х+ во второй параллельной измерительной цепи отсутствует, так как сопротивление этой цепи, в которую включен диод 10. в обратном направлении для тока х+ очень велико.

При возникновении сопротивления утечки RX- между отрицательным проводом - двухпроводной троллейбусной силовой линии и корпусом троллейбуса ток утечки 1Х- протекает следующим образом: положительный провод +, первое плечо резистивного делителя напряжения 1, точка электрической симметрии делителя напряжения а, обмотка реле 5, электроизмерительный прибор 8, диод 10 в прямом направлении, замкнутые контакты коммутатора системы открывания и закрывания дверей троллейбуса 15, сопротивление утечки RX-, отрицательный провод - двухпроводной троллейбусной силовой линии. Для тока

утечки х- диод 9 включен в измерительную цепь в обратном направлении. Ток lx- в этой цепи равен нулю. Таким образом в заявляемом устройстве даже при одновременном появлении токов утечки lx+ и Ix- обеспечивается.их раздельное, измерение с необходимой точностью.

В процессе эксплуатации работоспособность подобных устройств должна систематически оцениваться. Для обеспечения

5 функционального контроля работоспособности каждой измерительной цепи заявляемого устройства применяются коммутируемые (в режиме контроль) для первой измерительной цепи тумблер 13 и

0 резистор-эквивалент 14t для второй измерительной цепи тумблер 11, резистор-эквивалент 12. Сопротивление резисторов-эквивалентов 12, 14 выбирается несколько меньшим, чем минимально допустимая величина сопротив5 ления утечки Rx-s Rx-. В заявляемой схеме может быть использован один электроизмерительный прибор с возможностью его коммутации к одной из двух параллельных измерительных цепей и изменением его по.0 лярности. функциональный контроль первой измерительной цепи, измеряющей ток утечки LX-I-, осуществляется следующим образом (при закрытых троллейбусных дверях). Замыкается контактная группа

5 тумблера 13, ток, эквивалентный току утечки 1Х+, протекает следующим образом: положительный провод + двухпроводной троллейбусной ; ; силовойлинии, резистор-эквивалент 14, тумблер 13, диод 9

0 (в прямом направлении), электроизмерительный прибор 7, обмотка реле 3.

Поскольку величина резистора-эквивалента 14, 12 выбрана несколько меньшей, чем предельно допустимая величина сопро5 тивления утечки Rx+, Rx- при проведении функционального контакта первой измерительной цепи, реле 3 срабатывает, замыкается его контактная группа 4. включается световая и звуковая аварийная сигнализа0 ция.

Таким образом, проводится работоспособность всего измерительного комплекса. Функциональный контроль работоспособности второй измерительной цепи, пред5 назначенной для измерения тока утечки х-, осуществляется аналогичным образом: замыкается тумблер 11, ток функционального контроля, эквивалентный: -, протекает еле-. дующим образом: положительный провод + двухпроводной троллейбусной силовой

линии, плечо резистивного делителя напряжения 1, точка электрической симметрии резистиёного делителя напряжения а, обмотка реле 5, электроизмерительный прибор 8. диод 10 (в прямом направлении), тумблер 11. резистор-эквивалент 12. отрицательный провод - двухпроводной троллейбусной линии. при этом электроизмерительный прибор 8 измеряет абсолютное значение тока функционального контроля, реле 5 срабатывает, его контактная группа 6 замыкает цепи визуальной и звуковой аварийной сигнализации.

Измерение токов утечки 1х-ь lx- осуществляется только при закрытых дверях троллейбуса, что исключает попадание человека под напряжение, тем самым обеспечивается выполнение требований техники безопасности.

Реализация заявленного устройства позволит получить положительный эффект:

1. Измерить абсолютную величину тока утечки.

2. Измерить ток утечки раздельно в каждом из двух проводов двухпроводной троллейбусной линии за счет применения двух параллельных измерительных цепей, обладающих разной проводимостью для токов, по ним протекающим.

3. Включить аварийную звуковую и световую сигнализацию при возникновении тока утечки, величина которого достигла предельно допустимой величины благодаря срабатыванию включенного в каждую из параллельных измерительных цепей реле, контактные группы которых коммутируют цепи включения звукового и визуального аварийного индикационного устройства.

4. Определить элементы электрооборудования, в котором появилась проводимость утечки, путем поочередного выключения участников высоковольтной цепи из кабины водителя посредством имеющихся там выключателей, снятия предохранителей.

5. Выполнить требования техники без- опасности, обеспечить измерение токов утечки только при закрытых дверях троллейбуса за счет подключения заявленного устройства к корпусу троллейбуса через систему открывания и закрывания дверей троллейбуса.

6. Обеспечить высокую эксплуатационную надежность, которая достигается пре- дельно простой электрической схемой и конструкцией, а также исключением воз- можности появления в схеме разрушитель- ных по величине токов утечки (даже в экстремальных ситуациях).

Формула изобретения

1. Устройство для измерения токов утечки, состоящее из резистивного делителя и контрольной цепи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности измерения токов утечки, одновременно и в отдельности в каждом проводе

двухпроводной линии постоянного тока между средней точкой резистивного делителя и корпусом троллейбуса включают две параллельные измерительные цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных между собой обмотки, реле, электроизмерительного прибора, диода, включенного в каждую из параллельных цепей встречно по отношению к корпусу троллейбуса.

2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью обеспечения выполнения требований безопасности, точка соединения между собой двух параллельных измерительных цепей коммутируется на корпус троллейбуса системой открывания и закрывания дверей последнего.

Использование: относится к электротехнике и, в частности, может быть использовано для измерения токов утечки в электрооборудовании троллейбусов, питаемых от незаземленной двухпроводной силовой сети постоянного тока. Сущность изобретения: устройство для измерения тока утечки состоит из симметричного резистивного делителя напряжения, реле, электро- имерительных приборов, кнопок включения, резисторов-эквивалентов. Коммутация измерительных цепей, состоящих из электроизмерительного прибора и обмотки исполнительного реле, на корпус троллейбуса через систему открывания и закрывания его дверей исключает возможность попадания входящего и выходящего из троллейбуса человека под напряжение , которое при наличии проводимостей утечки может возникнуть между корпусом и землей. 1 з.п. ({-чы, ил