Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК G01R31/02 G01R17/10 G01R27/18 

Изобретение относится к электро-технике, а именно к контролю сопротивления изоляции сети постоянного тока относительно корпуса без ее отключения. Известно устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее измерительньой мост постоянного тока, двумя плечами которого являются сопротивления изоляции каждого полюса относительно , а двумя другими - переменные сопротивления, управляемые следящей системой с усилителем, и измеритель сопротивления с измерительным источНИКОМ, включенным в диагональ моста, причем в качестве переменных сопротивлений использован управляемый параллельный делитель с nocTOHHHbavi выходным сопротивлением, плечи которого через управляемые коммутирующие элементы делителя соединены с полюсами контролируемой сети, а средня точка является одним из полюсов измерительной диагонали моста. При это следящая система состоит из блока цифровой индикации соотношения сопро тивлений изоляции полюсов сети и соединенных параллельно нуль-органа включенного в диагональ моста, блока управляемого формирователя счетных импульсов, и реверсивного счетчика, управляющего коммутирующими элементами делителя и блоком цифровой индикации. Устройство обеспечивает автоматическую балансировку моста, имеет удовлетворительное быстродействие при .несколько улучшенной точности, достигаемойза счет исключения методической погрешности, вносимой в результат измерения баланснрными резисторами f1. Недостатками устройства являются необходимость в ручной операции сраь нения измеренного сопротивления изоляции с за,цанной уставкой, а также недостаточная точность контроля погрешностей, вносимая в результат измерения сигнальным резистором и измерительным источником. Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля сопротивления изоляции сетей постоянного тока,два плеча которого образованы сопротивлениями изоляции каждого полюса относительно зем-пи, и два другнх - переменными сопротивленняг-ш, управляемые следящей системой с усилителем, и измеритель сопротивления с измерительным истрчником, включенные в диагональ моста через дополнительный компенси1 уыций источник, напряжение которого напряжению измерительного ricTj4HHKa 2. : Устройство имеет удовлетворительн(ую надежность за счет возможности б:есконтактно 1 схемы при недостаточной точности из-за погрешностей, вно симых в результате измерения балансн ф резисторами моста, внутренним соп|)отивлением измерителя, а также неи ентичностью измерительного и .комп| нсирую1цего источника. Другой недЬстаток устройства - отсутствие воз м жности автоматического сравнения контролируемого сопротивления изоляции с уставкой. ; Цель изобретения - повышение точнрсти контроля, что позволяет при. использовании в автоматизированных системах контроля сложных электротех н|1ческих изделий, значительно снизит среднюю величину потерь на контроль объекта за счет высвобождения обслуж в ющего персонала, исключения субъек тивных ошибок контроля и получение за период испытаний более полной информации для прогнозирования работ способности объекта. Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля сопро тивления изоляции сети постоянного тока, содержацее мост постоянного тЬка, двумя плечами которого являют сопротивления изоляции каждого полю са относительно корпуса и двумя дру гими - балансные резисторы, управляемые следящей системой с дифферен циальным- усилителем, и измерительны источник, включенный в диагональ моста, введены компаратор, блок управления, одинаков1ые измерительный и компенсационный шунты, два управлйегФлх компенсационных резистора, первий из которых равен первому балансному резистору, а второй - втор му балансному резистору, и управляе мый резистор уставки, при этом первые выводы шунтов соединены с положительным полюсом измерительного источника, второй вывод компенсацио нОго шунта подключен к первым вывОдам компенсационных резисторов и п ямому входу компаратора, второй вывод измерительного шунта связан с общей точкой балансных резисторов, ийэерсным входом компаратора и прямы входом дифференциального усилителя, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом измерительног источника, первым выводом резистора уставки, второй вывод которого подк чен к вторым выводам компенсациойных резисторов, и с корпусом, выводы компаратора и дифференциального уфилителя связаны с входами блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами первых балансного и компенсационного резисторов, второй - с управляющим входом резистора уставки, третий с управляющим входом измерительного источника, а четвертый - с управляющими входами вторых балансного и компенсационного резисторов. На чертеже показана структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит первый и второИ балансные резисторы 1 , 2 (Rg) дифференциальный усилитель 3, измерительный источник 4, компаратор Ь, устройство 6 управления, измерительный шунт 7 (R) компенсационный шунт Ь (Rg) , соответственно первый и второй компенсационные резисторы 9 (Rg), 10 (R|p), управляемый резистор 11 уставки, сопротивления изоляции полюсов относительно земли соответственно 12 и 13 ( R j, и f ига ) Устройство для контро.ля сопротивления изоляции сети постоянного тока содержит мост постоянного тока, двумя плечами которого являются сопротивления изоляции каждого полюса относительно земли RMJ из 2 и двумя другими - балансные резисторы 1 и 2, дифференциальный усилитель 3, измерительный источник 4, включенный в диагональ моста, компаратор 5, устройство 6 управления, измерительный шунт 7, компенсационный аунт 8, компенсационные резисторы 9 и 10 и управляемый резистор 11 уставки, причем первые виводы шунтов 7 и 8 соединены с положительным полюсом источника, второй вывод шунта 8 подключен к первым выводам резисторов 9 и 10 и прямому входу компаратора 5, второй вывод шунта 7 связан с общей точкой резисторов 1 и 2, инверсный вход которого соединен с отрицательным полюсом источника 4, первым выводом резистора 11 уставки, второй вывод которого подключен к вторым выводам резисторов 9 и 10, и с корпусом, выходы компаратора 5 и усилителя 3 связаны с входами устройства 6 управления, первый выход которого соединен с управляющими входами резисторов 1 и 9, второй с управляющим входом резистора уставки, третий - с управляющим входом источника 4, а четвертый - с управляющими входёили резисторов 2 и 10. Предложенное устройство работает следующим образом. Процесс контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока состоит из двух тактов. Б первом такте устройство 6 управления отключает источник 4 напряжения, и следящая система, состоящая из дифференциального усилителя 3, восприниуаквдего напряжение разбаланса моста, устройства б управления и балансных резисторов 1 и 2 приводит мост в состояние равновеси при котором напряжение между точками 14 и 15 равно О . В этом случае напряжение Ёд контролируемой сети не влияет на ток, протекаюций в диа гонали моста. При этом устройство управления синхронно с балансным резистором 1 (2) управляет компенса ционным резистором 9 (10) таким образом, что в любой момент времени вьтолняются соотношения: , , Устройство 6 управления фиксируе состояния резисторов i, Rjr R R (о впл до следующей балансировки моста. Во втором такте устройство 6 управления включает источник 4. Тогда через ыунт 7 потечет ток, определяе выражением t: П-12 (1) R,+ R,. fR Ее - напряжение измери ИЯ ИЗтельного источника - эквивалентное со«эчв «„ +Р „противление изоляции сети относительно корпуса, 5 .R - эквивалентное о р лансное сопротивле Ьэкв ние. Токчерез иунт 8 равен ЕО б Ккэкв - эквивалентное компенсационное э«в сопротивление j . сопротивление уставки. На вход компаратора 5 поступает напряжение U,U,R,-a8Re E4 ; R0+Ry R экв экв Re-Rba. выражение (3) принимает вид 1 . t R rV Из равенства (4) следует, что компаратор 5 автоматически осущест ляет операцию сравнения HR так как остальные параметры в прав части равенства при данных условия являются константами. Значения соп тивлений резисторов I,, 7 не вносят погрешностей в результат сравнения и Йц (погрешности вносят лишь их технологические, те пературные и временные отклонения соответственно от to В менения Е в диапазоне, определяем чувствительностью компаратора 5, также не вносят погрешностей в результат контроля. Технический эффект изобретения заключается в автоматизации процесса и повьлыении точности контроля сопротивления изоляции сети постоуЛного тока относительно корпуса. Цель достигается введением установочного контура, подключенного к измерительному источнику и состоящего из резистора уставки, двух компенсационных резисторов, а также изверительного и компенсационного шунтов. Кроме этого, устройство дополнительного содержит компаратор и устройство управления, причем компаратор подклю- чен к измерительному и установочному контурам так, что он осуществляет сравнения токов, протекающих в этих контурах, а устройство управления при балансировке схемы обеспечивает в установочном контуре сопротивление, равное эквивалентному балансному сопротивлению. изобретения Устройство для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока, содержащее мост постоянного тока, два плеча которого образованы сопротивлениями каждого полюса относительно корпуса, и два других - балансными резисторами, дифференциальный усилитель, и измерительный источник, включенный в диагональмоста, о тличаюцеес я тем, что, с целью повыиения точности контроля сопротивления изоляции, в него введены компаратор, блок управления, измерительный и коглпенсационн11 й шунты, два управляемых компенсационных резистора и управляемый резистор уставки, при этом первые выводы измерительного и ко1мпенсационно1 о шунтов соединены с положительным полюсом измерительного источника, второй вывод компенсационного шунта подключен к первым выводам компенсационных резисторов и прямому входу компаратора, второй вывод измерительного ыунта соединен с общими выводами балансных резисторов, инверсным входом KONfflapaTopa и пр;1мым входом дисрференциального усилителя, инверс™ ный вход которого соединен с отрицательным полюсом измерительного источника, первым выводом резистора уставки, второй вывод которого подключен к вторым выводам компенсационных резисторов, и с корпусом, выходы коьшаратора и дифференциального усилителя соединены с входами блока управления, первый выход которого соединен с управляющими вхо дагии первых балансного и компенсационногс резисторов,- второй - с управляющ15М входом резистора уставки, третий - с управляющий входом измерительного источника, а четвертый - с управляющими входами вторых балансного и компенсационного резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР tf 46Ы90, кл. G 01 R 27/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 378776, кл. G 01 R 27/18, 1971.

U 11