Устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей Советский патент 1981 года по МПК G01R31/02 G01R31/306 

1

Изобретение относится к контрольно-йзмери тельной технике и предназначено для контроля исправности электрических монтажных схем, кабелей, печатных плат путем выявления коротких замьжаний, обрывов,, утечек или неправильных соединений, а также для определения местоположения электрического повреждения, например, в системах железнодорожной автсматики и телемеханики.

Известно устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее блоки управления, измерения, индикации, ввода и вывода, коммутатор, программа проверки в которых разрабатывается отдельно для каждого объекта диагноза и вводится с внешних носителей 1 .

Недостатком известного устройства является сложность, невысокая надежность из-за наличия механических узлов в устройствах ввода программ, а также трудность изменения программ, размещенных на лентах.

Известно устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее блоки управления, сравнения реакций объекта диагноза с реакциями эталона, индикации, коммутатор и эталонные электрические цепи 2.

Недостатком этого устройства является сложность блока сравнения реакций объекта диагноза с реакциями з)талона и необходимость наличия запасных комплектов эталонных электрических цепей.

Известны также устройства для автоматической проверки параметров электрических

10 цепей, содержащие блоки управления, измерения-сравнения, сигнализации, коммутатор и имеющие универсальную программу проверки, настраиваемую для каждого объекта диагноза с помощью программных плат или переходных

ts жгутов.

Эти устройства; отличаются простотой, высокой надежностью в эксплуатации и низкой стоимостью, однако требуют разработки специальных жгутов для каждого объекта диагноза.

м

Наиболее близким по технической сущности и получаемому при использовании эффекту к предлагаемому является устройство для автомат1меской проверки электрических цепей

содержащее блок. управления, блок измерений и блок сигнализации, коммутационные реле и реле развязки.

Известное устройство вьшолняет проварку изоляции электрических цепей путем последовательного измерения величины сопротивления между каждой электрической цепью, подключаемой через контакты коммутационных реле и реле развязки цепью прямой электрической связи к блоку измерения-сравнения, и всеми остальными электрическими цепями, подключенными через контакты коммутационных реле цепью обратной электрической связи к тОму же блоку измерения-сравнения 13. Однако известное устройство имеет ограгшченные функциональные возможности, так как не позволяет локализовать место повреждения с точностью до пары электрических цепей, между которыми имеет место пониженное сопротивление изоляции, и не контролирует величину проводимости электрических цепей объекта диагноза.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства для автоматической проверки параметров электрических цепей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей, содержащее первые реле развязки и первые коммутационные реле, управляющие обмотки которых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты одноименных групп контактов первых коммутационных реле соединены с соответствующими первыми контактами первых реле развязки, вторые контакты каждой из групп контактов - с первым входом блока измерений и со вторыми контактами первых реле развязки, соединенных третьими контактами с первым выходом блока измерений, соединенного вторыми входом и выходом с соответствующими входом и выходом блока управления, соединенного вторым выходом с первым входом блока сигнализации, второй вход которого соединен с третьим выходом блока измерений, введены вторые реле развязки, вторые коммутационные реле, вспомогательное реле, разделительные реле, управляющие обмотки которых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты каждой из групп контактов вторых коммутационных реле соединены с третьими контактами одноименной группы контактов одноименного первого коммутационного реле, вторые контакты - с выходами проверяемых электрических цепей, третьи контакты одноиме1шых групп контактов вторых коммутационных реле соединены с первыми контактами первых

групп контактов соответствующих вторых реле развязки, вторые контакты соединены через нормально разомкнутые контакты вспомогательного реле с соответствующими первыми контактами одноименных первых реле развязки, третьи контакты - с третьим входом блока измерений, соединенного четвертым выходом с первыми контактами вторых групп контактов вторых реле развязки, вторые контакты которых соединены с первыми контактами соответствующих одноименных групп контактов разделительных реле, соединенных вторыми контактами со входом проверяемых электрических цепей.

5 На чертеже показана электрическая схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управления, блок 2 измерений, блок 3 сигнализации, первые коммзтационные. реле 4, первые реле 5

0 развязки, вторые коммутациошше реле 6,

вторые реле 7 развязки, контролируемые электрические цепи (объект диагноза) 8, вспомогательное реле 9, разделительные реле 10. Объектами диагноза устройства являются

5 электрический кабель, жгут, печатный монтаж типового элемента замены, электрическая монтажная схема блока, шкафа, статива и других конструктивов.

Устройство для автоматической проверки

Q параметров электрических цепей работает следующим образом.

В режиме контроля исправности объекта 8 диагноза устройство выполняет проверку соответствия нормативным значениям величин проводимости каждой электрической цепи и сопротивлений изоляции электрических цепей относительно друг друга.

Устройство работает циклически, прячем общий цикл его работы состоит из Р малых циклов, каждый из которых, в свою очередь, состоит из К тактов, где Р - максимальное количество реле развязки 4, 6, а К - число групп контактов реле развязки 4, 6.

В каждом такте работы устройство вьшолняет контроль величин проводимости ощюй

электрической цепи и изоляции одной электрической цепи относительно остальных цепей объекта 8 диагноза. В исходном состоянии все реле устройства выключены. Контроль исправности начинается с цепи 8.1.1. В первом

0 такте первого цикла контроля блок 1 включает реле 4.1 и 10.1, затем - реле 7.1. При этом ток с выхода 2.7 блока 2 через замыкающие части переключающих контактов 7.1.2, 10.1.1, 4.1.1, размыкающие части контак55 тов 6.1.1 и 5.1.1, контролируемую цепь 3.1.1, цепь обратной связи (ЦОС), поступает на вход 2.4 того же блока. Блок 2 вьшолняет измерение проводимости контролируемой цепи

и сравнение полученной величины с норматив ным значением. В том случае, если проводимость цепи 8.1.1 соответствует норме, блок 2 вырабатьшает сигнал продолжения контроля в блок 1. Этот бло1с, включая реле 7.1, включает реле 5.1. Испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через замыкающие части контактов 5.1.1 и 4.1.1 подается в контролируемую цепь 8.1.1. При этом электрические цепи 8.1.2, ..., 8.1.К через замьпсающие части контактов 4.1.2, ..., 4.1.К, размыкающие части KOHTaicTOB 5.2.1, ...,5.К.1 будут подключены к входу 2.4 блока 2. Остальные электрические цепи 8.2.1, 8.2.2,...8.2.К,...,8.Р;к через размы1кающие части ко бактов 6.2.1,...6.2.К,...,6.Р.1, ...,6.Р.К и 4.2.1,...4.2.К,...,4.Р.1,...4.Р.К будут также цепью обратной электрической связи подключены к входу 2.4 блока 2. При этом блок 2 вьшолняет операции измерения сопротивления изоляции между цепью 8.1.1 и всеми остальными и сравнения полученной величины с нормативным значением.

В случае, если сопротивление изоляции соответствует норме, по сигналу блока 2 блок 1 выключает реле 5.1. На этом работа устройства в первом такте заканчивается.

Во втором такте блок 1 включает реле 7.2. Ток с выхода 2,7 блока 2 через замыкающие части контактов 7.2.2, 10.1.2, 4.1.2, размыкающие части контактов 6.1.2, 5.2.1, электрическую цепь 8.1.2 и ЦОС поступает на вход 2.4 блока 2, который аналогично рассмотренному ранее контролирует проводимость этой части цепи 8.1.2. При ее соответствии норме блок 1 по команде из блока 2 выключает реле 7.2 и включает реле 5.2. Испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через цепь прямой связи (ЦПС), включающую : замьпсающие части контактов 5.2.1 и 4.1.2, размьпсающую часть контакта 6.1.2 подается в цепь 8.1.2. Электрическая цепь 8.1.1. при этом через размьпсающую часть контакта 5.1.1 будет подключена к входу 2.4 блока 2. К этому же входу будут подключены и остальные электрические цепи объекта диагноза. Блок 2 при соответствии сопротивления изоляции между цепью 8.1.2 и всеми остальными цепями норме, вырабатьшает сигнал продолжения контроля в блок 1. Блок 1 выключает реле 5.2, заверщая работу устройства во втором такте. В дальнейших 3,4,..., К тактах первого цикла устройство работает аналогично.

После окончания К такта первого цикла блок 1 выключает реле 4.1 и 10.1.

В первом такте второго цикла блок 1 включает реле 4.2 и 10.2. С помощью реле

7.1, 7.2, ...,7.К и 5.1, 5.2,...,5.К в 1К тактах

этого цикла блок 2 вьшолняет контроль элек

трических цепей 8.2.1, 8.2.2,..., 8.2.К. При этом устршство работает как и в первом . цикле.

; Окончание контроля объекта 8 диагноза при отсутствии в нем дефектов происходит после проверки последней электрической -цепи. Количество электрических цепей, подлежащих контролю, задает блок 1.

Если в процессе контроля блок 2 зафиксирует повреждение в злектрнческой цепи, то по его сигналу блок 1 остановит работу /устройства. Блок 3 включит сигнализацию j вида дефекта, номера цикла и такта работы уст йства в момент останова, по которым

5 выявляется поврежденная электрическая цвпь; При этом принимается одно из возможных рещений. Первое - устраняется обнаруженный дефект, после чего контроль исправности объекта диагноза повторяется сначала. Второе0 фиксируется дефект, например, выводом информации о нем через печатающее устройство, после чего продолжаются операции контроля. Во втором случае ycTpaHeraie всех обнаруженных повреждений вьщолняется после оконча5 ния контроля исправности всех электрических цепей.

В режиме поиска дефекта в изоляции злектрических цепей устройство переключается автоматически или оператором после того, fcaK

0 блок 2 обнаружит несоответствие величины с6прот1тлеиия изоляции контролируемы цепи нормативному значению. При этом устройство выполняет псжск той электрической . цепи 8, у которой с первой имеет место по5 ниженное сопротивление изоляции, например короткое замыкание.

В этом режиме устройство также работает циклически, однако в каждом такте оно вьшолняет только контроль изоляции соответ0 ствующей электрической цепи и не контролирует ее проводимость.

При переходе к режиму поиска дефекта блок 1 выключает реле 10.1, 10.2,..., 10.Р, включает реле 9, блокирует реле 7.1,7.27.К

5 в том состоянии, в котором они находились в момент фиксации дефекта, а также блокирует дополнительные коммутационные реле 6.1, 6.2,...,6.Р в тех состояниях, в которых находились соответствующие им одноименные

g основные коммутационные реле 4.1,4.2,...,4.Р. Например, если в режиме контроля исправности пониженное сопротивление изоляции было обнаружено в первом такте второго цикла, т.е. у электрической цепи 8.2.1, то реле 6.2 и 7.1 будут заблокированы во включенном, а реле 6.1,6.3,...,6.Р и 7.2,7.3,...,7.К - в выключенном .состояниях, в этих состояниях они останутся до конца режима поиска дефекта. .

Поврежденная, электрическая цепь 8.2.1 чере замыкающие части контактов 6.2.1 и 7.1.1 будет подключена к входу 2.6 блока 2.

Блок 1 начинает работу со второго такта, включая реле 5.2. Испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через замьпсающие части контактов 5.2.1,9.2,6.2.2 и размыкающую часть контакта 7-2.1 подается BI контролируемую цепь 8.2.2. Блок 2 измеряет величину сопротавления изоляции между цепями 8.2.2 и 8.2.1 и, в случае ее соответствия норме, вырабатьшает сигнал продолжения поиска. Блок 1 вьпслючает реле 5.2. На зтом второй такт работы устройства заканчивается.

В следующих 3,... Дтактах того же цикла последовательно включаются реле 5.3,...,5.К. Через замыкающие части контактов 5.3.1,...,5.К.1, 9.3,...,9,К, 6.2.3,...,6.2.Ki размыкающие части контактов 7.3.1,...,7.К.1 измерительное напряжение последовательно подается в электрические цепи 8.2.3,...,8.2.К. При этом блок 2 аналгично контролирует сопротивление изоляции между этими цепями и электрической цепью 8.2.1.

В случае, если сопротивление изоляции между цепью 8.2.1 и электрическими цепями 8.2.2 ...,8.2.К соответствует норме, в конце данного цикла блок управления выключает реле 9.

В- следующих 3, 4,..., Р циклах через замыкающие части контактов 5.1.1, 5..2.1,...,5.К.1 и 4.3.1, 4.3.2,..., 4.3.К,...,4.Р.1, 4.Р.2,..., 4.Р.К, размыкающие части контактов 6.3.1, 6.3..2, ..., 6.3.К, ..., 6.Р.1, 6.Р.2, ..„ 6.Р.К измерительное напряжение будет подаваться в каждом такте работы устройства в электрические цепи 8.3.1, 8.3.2,...,8.3.К,...,8.Р.1, 8J.2,..., 8.Р.К объекта 8 диагноза. Блок 2 будет при этом вьщолнять измерение сопротивления изоляции между дефектной цепью 8.2.1 и всеми остальными цепями объекта диагноза в отдельности.

Пусть второй дефектной цепью, у которой с цепью 8.2.1 имеет место пониженное сопротивление изоляции, будет электрическая цепь 8.Р.2. Тогда во втором такте Р цикла работы устройства испытательное напряжение с выхода 2.5 блока 2 через замыкающие части контактов 5.2.1 и 4.Р.2 и размыкающую часть контакта 6.Р.2 будет подано в электрическую цепь 8.Р.2. Блок 2 зафиксирует пониженное сопротивление изоляции между этой цепью и цепью 8.2.1, выработает сигнал обнаружения дефекта в блок 1, который, в свою очередь, прекратит дальнейший поиск дефектной цепи, остановив работу устройства. Блок 2 включит сигнализацию о номере цикла и такта, в котором произошел останов, по которым определяется местоположение дефектной электрической цепи. После устранения дефекта в изоляции необходимо вновь проверить исправность объекта диагноза.

Таким образом, предложенное устройство для автоматической проверки параметров электрических цепей за счёт введения реле 6, 7, 9, 10 позволяет локализовать место дефекта в изоляи1ии электрических цепей, между которыми имеет место пониженное сопротивление изоляции, и контролирует величину

I.

проводимости каждой электрической цепи объекта диагноза.

Формула нзобретения

Устройство для автоматической проверки параметров злектрических цепей, содержащее первые реле развязки и первые коммутационные реле, управляющие обмотки которых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты одноименных групп контактов первых коммутациошшк реле соединены с соответствующими первыми контактами первых реле развязки, вторые контакты каждой из групп контактов - с первым входом блока измерений и со вторыми контактами первых реле развязки, соединенных третьими контактами с первым выходом блока измерений, соединенного вторыми входом и выходом с соответствующими входом и выходом блока управления, соединенного вторым выходом с первым входом блока сигнализации, второй вход которого соединен с третьим выходом блока измерений, отличающееся тем, что, с целью расщирёния функциональных возможностей устройства, в него введены вторые реле развязки, вторые коммутационнью реле, вспомогательное реле, разделительные реле, управляющие обмотки которых соединены с соответствующими выходами блока управления, первые контакты каждой из групп контактов вторых коммутационных реле соединены с третьими контактами одаоименной группы контактов одноименного первого коммутаци онного реле, вторые контакты - с выходами проверяемых злектрических цепей, третьи контакты одноименных групп контактов вторых коммутационных реле соединены с первь1ми контактами первых групп контактов соответствующих вторых реле развязки, вторые контакты которых соединены через нормально разомкнутые контакты вспомогательного реле с соответствующими первыми контактами I первых реле развязки, третьи контакты с третьим входом блока измерений, соединенного четвертым выходом с первыми контактами вторых групп контактов вторых реле развязки, вторые контакты которых соединены с первыми контактами соответствующих одноименных групп контактов разделительных реле соединеьшых вторыми контактами со входами проверяемых электрических цепей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка ФРГ Г 2537225, кл. G 01 R 31/28, 1978.

2.Патент США N° 3549935, кл. 324-73, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР № 385242, кл. G 01 R 31/02, 1974 (прототип).

./ «/ .Р /.f