Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей Советский патент 1979 года по МПК G01R27/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

1 / . . Изобретение относится к электроизмерениям, в частности, к устройствам для измерения сопротивления изоляции, может быть использовано для измерения сопротивления изоляции судовых сетей, находящихся под напряжением или обесточенных, а также электрических сетей подземных шахт, рудников и во всех других случаях, где эксплуатируются электрические сети с изолирован ной нейтралью. Известно устройство для измерения сопротивления, содержащее измерительный мост, в одно из плеч которого включено измеряемое сопротивление, а в другое - компенсирующий резистор, источник . переменного тока, сравнивающий блок, блок управления, индикатор, причем источник Леременного тока включен во входную диагональ моста, а в выходную диагональ включен сравнивающий блок, выход которого через блок управления соединен с управляемым входом компенсирующего резистора и с индикатором 1. Это устройство не пригодно для измерения сопротивления изоляции электрических сетей попостоянного тока, находящихся под напряжением. Известно также устройство для измерехния сопротивления и щунтирующей его емкости, содержащее измерительный мост, в одно из плеч которого включены измеряемое сопротивление изоляции и щунтирующая его емкость, в смежное плечо - компенсирующий резистора и щунтирующий его конденсатор, во входную диагональ моста включен источник напряжения переменного тока, а в выходную диагональ - сравнивающий блок переменного тока, сигнал с которого при введении блока управления может управлять изменением величины компенсирующих резистора и конденсатора, а искомая ведичин а сопротивления может индицироваться индикатором. Недостатком данного устройства является недостаточная точность измерения при компенсации больщих емкостей сети, связанная с уменьшением сигнала рассогласования в зоне равновесия моста. Цель изобретения - повыщение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, содержащее измерительный мост, в одно из плеч которого включено сопротивление изоляции и шунтирующая его емкость сети относительно корпуса, в смежное плечо включены компенсирующий резистор и шунтирующий его компенсирующий конденсатор, во входную диагональ которого включен источник пере менного тока, а в выходную диагрналь - сравнивающий блок переменного тока, выход которого соединен со входом блока управления, причем первый выход блока управления соединен с управляющим входом компенсирующего резистора и с индикатором, второй ВЫХОД-- с управляющим входом компенсирующего конд-енсатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения, оно снабжено дополнительным блоком управления и пороговым эле ментом, вход которого связан с верщ-кной вы ходной ди.агонали моста со стороны ком пеней руюЩЖ резистора и конденсатора, а выход через дополнительный блок управления подключен к управляющему входу источника переменного тока. Дополнительный блок управления содер жит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, элемент И-НЕ, блок памяти, ключи и делитель, вход которого подключен к источнику постоянного тока, причем входом дополнительного блока управления является второй вход элемента И-НЕ, ..а выходом дополнительного блока управления - выход делителя. На чертеже изображена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит измерительный мост 1, одно из плеч KOTOpord составляет сопротивление изоляции контролируемой сети 2, шунтированное емкостью сети 3 относительно корпуса, а другое смежное плечо - компенсирующий резистор 4 и шунтирующий его коц.пенсирующий конденсатор 5, сравнивающее устройство переменного тока 6, источник переменного тока 7, блок управления 8, индикатор 9, пороговый элемент 10, дополнительный блок управления 11. В состав дополнительного блока управления 11 входят генератор тактовых импуль сов 12, элемент И-НЕ 13, блок памяти 14, ключи 15, делитель 16,источник постоянного тока 17. Во входную диагональ измерительного моста I включен источник переменного тока 7, а в выходную - сравнивающий блок переменного тока 6, выход которого соединен со входом блока управления 8. Первый выход блока управления 8 соединен с управляющим входом компенсирующего резистора 4 и с индикатором 9, второй выход - с управляющим входом компенсирующего конденсатора 5. Вершина выходной диагонали моста со стороны компенсирующих резистора 4 и конденсатора 5 через пороговый элемент 10 и дополнительный блок управления .11 подключена к управляющему входу источника переменного тока 7. В дополнительном блок управления 11 последовательно соединены генератор тактовых импульсов 12, элемент И-НЕ 13, блок памяти 14, ключи 15, делитель 16, вход которого подключен к источнику постоянного тока 17, причем входом .дополнительного блока управления 11 является второй вход элемента И-НЕ 13, а выходом дополнительного блока управления П - выход делителя 16. Устройство работает следующим образом. При изменении сопротивления изоляции 2 или шунтирующей, его емкос.ти сети 3 относительно корпуса сигнал разбаланса измерительного мо.ста 1 со сравнивающего блока 6 через блок управления 8 вызывает изменение величины сопротивления и емкости соответственно компенсирующих резистора 4 и конденсатора 5, направленное на уравновешивание активной и емкостной составляющих комплексного сопротивления изоляции сети. По мере приближения к мо.менту равновесия измерительного моста изменение (например, увеличение) емкости компен-. сирующего конденсатора 5 ведет к уменьшению падения напряжения на комплексном компенсирующем сопротивлении. С уменьшением сравниваемых сигналов относительная погрешность сравнения увеличивается, что ведет к увеличению общей погрешности уравновешивания. При уменьшении падения напряжения на компенсирующем плече измерительного моста ниже заданного уровня пороговый элемент 10 возвращается в исходное состояние. Это вызывает изменение управляющего сигнала на выходе дополнительного блока управления II, что ведет к изменению частоты источника переменного тока 7 таким образом, что падение напряжения на компенсирующем комплексном сопротивлении измерительного моста возрастает. При этом пороговый элемент 10 вновь срабатывает, а величина сигнала, вызвавшего необходимое изменение частоты источника переменногй тока 7, запоминается на выходе дополнительного блока управления 11, и происходит дальнейшее уравновешивание измерительного моста при новом значении частоты источника переменного тока 7. Сравниваюший блок 6 на первом этапе урановешивания сравнивает действующие значения напряжения переменного тока (уравновешиваются емкости), а на втором этапе - .мгновенные значения (уравновешиваются сопротивления). Величина сопротивления изоляции посе уравновешивания воспроизводится иникатором 9.