Устройство для контроля величины сопротивления изоляции в сетях постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК G01R27/00 

щие мост 5, в диагональ которого включены последовательна диод 6, зашунтированный резистором 7, измерительный источник питания 8 с нагрузочным сопротивлением резистора 9 и через контакты переключателя 1О (в зависимости от его положения) индикаторное устройство 11 или компенсирующий элемент 12, параллельно которому (через контакты переключателя 13) подклю чен вход усилителя 14, зашунтированный емкостью 15, Компенсирующий мост 16, состоящий из постоянных резисторов 17, 18 и фоторезисторов 19, 20, о,цнай из своих диагоналей подключен к среднему (ПОДБИЖ ному контакту переключателя 10 и земле, а в его другую диагональ включен компенсирующий источник 21 питания. К выходам усилителя 14 подключены источники света 22, 23, связанные световыми потоками с фоторезисторами 19, 20. Измерительный источник питания 8 подключается с помощью контактов переключателя 24. Сивхронное управление контактами переключателей 10, 13, 24 осуществляет реле времени 25. Измерение сопротивления изоляции состоит из двух операций: компенсация и измерение. Во время первой операции компенсация контакты переключателя 24 разомкнуты, переключателя 13 замкнуты, а средний {по вижный) контакт переключателя 1О находится в положении а. Вход усилителя 14 в этом случае подключен параллельно комден- сирующему элементу 12. Если мост 5 урав новещен, т . е. сопротивления резисторов 3 и 4 равны по величине (сопротивление резисторов 1 и 2 выбираются равными, то напряжение диагонали моста 5 равно нулю, сигнал на входе уислителя 14 отсутствует, усилитель 14 при этом обеспечивает такой режим работы источников света, при котором уровень их яркости составляет 5О% но минальн ого. Компенсирующий мост 16 в это время также уравновещен, так как постоянные резисторы 17 и 18 выбираются равными по величине, а фоторезисторы 19,20 находятся в одинаковых условиях освещенности. Так как сопротивление изоляции 3 и 4 в общем случае не равны между собой, то в диагонали моста 5 через компенсирующий элемент 12 протекает ток 1р , величина и направление которого определяется напряжением сети и величинами сопротивлений резисторов 1-4. Ток IP создает на компенсирующем элементе 12, а, следовательно, и в диагонали компенсирующего моста 16 падение напряжения дП , на входе усилителя 14 появляет ся сигнал разбаланса. Усилитель, воздейству на величину тока питающих источников света 22, 23, соответственно изменяет их световые потоки, что приводит к пропорпиональ- ному изменению величины сопротивлений фоторезисторов. Это также приводит к появлению в диагонали компенсирующего моста 16 вызванного компенсирующим источником 21 и имеющего противоположное току IP направление. Измерение величин сопротивлений фоторезисторов 19, 20 происходит до тех пор, пока потенциалы крайних точек диагонали моста 16 не станут равными. Таким образом, ток 1р компенсируется равным ему и противоположно направленным током 1 , создаваемым низковольтным источником 21. Следящая система приходит в состояние динамического равновесия. По истечении времени компенсации, определяемого временем перезаряда распределенной емкости сети относительно земли, реле времени 25 замыкает контакты выключателя 24, размыкает контакты выключателя 13 и переключает подвижной контакт переключателя 10 в положение б, при этом начинается цикл измерение. Осуществляется автоматизация процесса контроля. Вход усилителя 14 отключается от компенсирую щего элемента 12, а емкость 15 обеспечивает запоминание сигнала на выходе усилителя, удерживая в течение необходимого времени световой поток источников света 22, 23 практически неизменным, так как разряд конденсатора происходит через высокое входное сопротивление усилителя Одновременно с отключением входа усилителя подключается измерительный источник 8 и индикаторное устройство 11. По эквивалентному сопротивлению индикаторного устройства, равному сопротивлению компенсирующего элемента 12, кроме компенсирующих один другого токов IP и , протекает ток , вызванный напряжением Ец2м измерительного источника 8. Так как токи IP и IK компенсируют один другого, то отклонение стрелки индикаторного устройства 11 вызывается лищь током I от источника 8, 1„„, определяется выра Величина тока жением .iLEj, -, 6 l,.R,Так как величины R ,2 6 ,являются постоянными, то получим 1 -р. + 1 6 , -М5 2 Тогда I Из данного выражения видно, что величина тока IMSM- пропорциональна эквивалент ному сопротивлению изоляции, вследствие чего шкала индикаторного устройства может быть отрегулирована в единицах сопротивления. По окончании цикла измерение контакты Переключателя 24 размыкаются, контакты переключателя 13 замыкаются, а переключатель 10 подключает усилитель еле- дяший системы и компенсирующий элемент 12 (положение а). Если за это время происходит изменение резисторов 3, 4 сопротивлений изоляции, а ток 1р изменяется, то на входе усилителя появляется сигнал рассогласования, световые потоки источников света 22, 23 перераспределяются, соответственно изменяется компенсирующий ток I(j , приводя систему в положение равновесия. Направление тока, протекающего по диагонали моста 5, зависит от соотношения величин резисторов 3, 4 сопротивлений изо ляции. Во время операции компенсация ток, протекающий по дианонали моста 5, не создает на резисторе 7 падения напряжения так как ток протекает через диод 6. Во время операции измерение напряжение от измерительного источника запирает диод 6, и ток, протекая через резистор 7, равный нагрузочному резистору 9, создает на нем падение напряжения, равное по величине падению напряжения на резисторе 9, которо суммируется с напряжением измерительного источника. Следовательно, величина измерительного тока не зависит ни от напряжения, ни от величины тока. Таким образом, в предлагаемом устройстве можно измерять величины сопротивления изоляции в сетях с более высоким рабочим напряжением. Формула изобретения Устройство для контроля величины сопротивления изоляции в сетях постоянного тока, содержащее измерительную и компенсирующую мостовые схемы, измерительный и компенсирующий источники питания, подключенные к одной из диагоналей соответствующих мостовых схем, компенсирующий элемент, индикаторное устройство, источники света, подсоединенные к выходу усилителя и связанные световыми потоками с фоторезисторами, два переключателя, соединенные с реле времени и усилителем, отличающееся тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности, в него введен дополнительный переключатель и диод, зашунтированный резистором, причем катод диода соединен с полюсовым контактом измерительного источника, а анод - с незаземленной вершиной измерительного моста, компенсирующий элемент и индикаторное устройство включены в диагональ компенсирующего моста, с одной из вершин которого они соединены непосредственно, а с другой вершиной через дополнительный переключатель, к которому также подключен измерительный источник и усилитель.