УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ ИЗОЛЯЦИИ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1974 года по МПК G01R27/00 G01R31/02 

1

Известные устройства для дистанционного измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока, содержащие делитель напряжения, коммутатор, генератор, управляющий коммутатором, входной усилитель постоянного тока, соединенный с выходом коммутатора, источник постоянного тока, запоминающие конденсаторы и преобразователи напряжения, не обеспечивают получения линейной зависимости выходного сигнала от контролируемого сопротивления, что усложняет процесс автоматической обработки результатов измерений цифровыми устройствами.

Для получения линейной зависимости выходного сигнала от контролируемого сопротивления предлагаемое устройство снабжено дополнительным суммирующим усилителем, выводы запоминающих конденсаторов с общей точкой, соединенные через контакты коммутатора с входным усилителем, раздельно подключены через другие контакты коммутатора ко входам двух преобразователей напряжения во временной интервал, выходы которых подсоединены к выходным каскадам суммирующего усилителя, на вход которого подана разность потенциалов суммарного напряжения запоминающих конденсаторов и делителя напряжения контролируемой сети.

На чертеже изображена принципиальная

электрическая схема описываемого устройства.

Устройство содержит генератор 1, представляющий собой, например, релейный мультивибратор, напряжение которого на выходе равно или нулю, или близко к напрялсению питания, коммутатор 2 с контактными группами 3-10, входной усилитель 11 постоянного тока, вход и выход которого подключены к коммутатору 2, конденсаторы 12 и 13, два блока 14 формирования импульсов с усилительным транзистором 15, трансформатором 16 с прямоугольной петлей гистерезиса с первичной обмйткой 17, обмоткой смещения 18 и выходной обмоткой 19, суммирующий усилитель 20, нагрузкой которого являются параллельно включенные выходные каскады 21 с транзисторами 22, управляющие входы которых соединены с обмотками 19 трансформаторов 16. Устройство запитывается от источника 23 постоянного тока. Сопротивления изоляции полюсов сети условно обозначаются резисторами 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Управляемый от генератора 1 коммутатор 2, контактные группы которого замыкаются и размыкаются одновременно, контактными группами 9 и 10 подключает усилитель 11 одним выводом к корпусу, а другим поочередно к положительному и отрицательному полюсам сети. Выход усилителя 11 при этом подсоединяется к выводам конденсатора 12 или 13 через контактные группы 7 и 8 коммутатора 2. Выходное сопротивление усилителя 11 выбирается сравнительно малым. Поэтому за время подключения входа усилителя 11 к каждому из полюсов сети конденсаторы 12 и 13 заряжаются до установившегося значения. Причем время заряда или разряда конденсаторов 12 и 13 существенно меньше, чем время подключения входа усилителя 11 к каждому из полюсов сети, h.a чертеже показано состояние коммутатора 2, в котором вход усилителя 11 включен контактными группами У и 10 между корпусом и шиной «минус сети. Выход усилителя 11 при этом соединен контактными группами / и о с выводами конденсатора 12, напряясение от которого через контактные группы 4 и b коммутатора 2 подается на вход блока 14 формировапия импульсов. Это положение коммутатора 2 соответствует отсутствию напряжения на выходе генератора 1. В предшествующий промежуток времени, когда напряжение на выходе генератора 1 близко к на11ряжению питания, вход усилителя 11 был включен между корпусом и шиной «плюс, оомотка 16 смещения трансформатора 1Ь с прямоугольной петлей гистерезиса контактной группой 3 коммутатора 2 была подключена к шинам источника 23 постоянного тока. В результате этого сердечник трансформатора 1Ь был переведен в состояние насыщения -й«. при подключении входа усилителя И к шине «минус сети цепь обмотки la смещения разрывается контактной группой 3 коммутатора 2. Напряжением, подаваемым с конденсатора 12, транзистор 15 открывается. При этом напряжение подается на первичную обмотку 1/ трансформатора 16. Сердечник перемагничивается. Время перемагничивания сердечника от состояния -Jtis до состояния -±-Ьв обратно пропорционально напряжению на конденсаторе 12. При перемагничивании сердечника в выходной обмотке 1У трансформатора 16 наводится напряжение, которое через выпрямитель и резисторы поступает на управляющий вход выходного каскада 21. Грапзистор 22 открыт в течение всего времени перемагничивания сердечника трансформатора 16. Одновременно на вход суммирующего усилителя 20 подается напряжение, пропорциональное величине Е-t/i-L/2, где Е - напряжение контролируемой сети, L/i и t/2 - напряжения на конденсаторах 12 и 13, которые пропорциональны напряжению на входе усилителя 11 при включении его соответственно между полюсом «плюс и корпусом и плюсом «минус и корпусом. Таким образом, сигнал на выходе устройства Овых представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, амплитуда которых пропорциональна Е-Ui--Uz, а длительность обратно пропорциональна напряжению L/2Аналогично работает второй канал устройства. В рассматриваемом интервале времени, соответствующем приведенному на чертеже состоянию коммутатора 2, вход второго блока 14 формировапия импульсов отключен от конденсатора 13 контактными группами 5 и 6 коммутатора 2. Обмотка 18 смещения контактной группой 3 подключена к источнику 23 постоянного тока и происходит перемагничивание сердечника в состояние -BS. При подаче импульса с выхода генератора 1 вход усилителя 11 контактными группами 9 и 10 подключается к шине «плюс сети и корпусу. Одновременно контактными группами / и 8 конденсатор 13 подключается к выходу усилителя 11 и контактными группами 5 и 6 к управляющему входу блока 14 формирования импульсов. Сигнал Овых2 также представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с той же самой амплитудой, что и по первому выходу, но длительность этих импульсов обратно пропорциональна напряжению U. Напряжение UsbiKi прямо пропорционально сопротивлению изоляции между корпусом и полюсом «плюс, а напряжение Ьвых2 - сопротивлению изоляции между корпусом и полюсом «минус. Сопротивления цепей, подключенных параллельно конденсаторам 12 и 13, выбираются достаточно большими, чтобы не происходило заметного разряда конденсаторов. Поэтому напряжение на конденсаторах практически меняется только при их подключепии к низкоомному выходу усилителя 11. Частота работы генератора выбирается достаточно низкой для расширения диапазона измеряемых сопротивлений изоляции. Устройство для измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока позволяет осуществить непрерывный количественный анализ состояния сопротивлений изоляции контролируемой сети по двум раздельным каналам. Jlинeйнaя зависимость выходных сигналов от сопротивлений изоляции полюсов позволяет упростить процесс обработки результатов измерений, а также дает возможность без дополнительного преобразования использовать полученную информацию в авоматических аналого-цифровых устройствах обработки информации. Предмет изобретения Устройство для дистанционного измерения опротивлений изоляции сети постоянного тоа, содержащее делитель напряжения, коммуатор, генератор, управляющий коммутатоом, входной усилитель постоянного тока, соеиненный с выходом коммутатора, источник остоянного тока, запоминающие конденсаоры и преобразователи напряжения, отлиающееся тем, что, с целью получения линеинои зависимости выходного сигнала от контролируемого сопротивления, оно Снабжено дополнительным суммирующим усилителем, выводы запоминающих конденсаторов с общей точкой, соединенные через контакты коммутатора с входным усилителем, раздельно подключены через другие контакты коммутатора ко входам двух преобразователей напряжения во временной интервал, выходы которых подсоединены к выходным каскадам суммирующего усилителя, на вход которого подана разность потенциалов суммарного напряжения запоминающих конденсаторов и делителя напряжения контролируемой сети.