Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением и имеющих большие емкости фаз относительно корпуса /земли/ Советский патент 1982 года по МПК G01R27/18 

(5«) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ, НАХОДЯЩИХСЯ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ И ИМЕЮЩИХ БОЛЬШИЕ ЕМКОСТИ ФАЗ ОТНОСИТЕЛЬНО КОРПУСА

1

изобретение относится к электротехнике, в частности к области измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под рабочим напряжением и имеющих большие емкости относительно корпуса (земли).

По основному авт.св. № 805201 известно устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением и имеющих большие емкости фаз относительно корпуса (земли), содержащее индикатор, переключатель, регулируемый резистор, блок дифферен|(ирования, ключ, блок анализа и управления,два измерителя напряжения, форсирующий конденсатор ijНедостатком известного технического решения является накопление заряда на форсирующем конденсаторе в процессе форсировки перезаряда емкостей фаз сети, что либо вынуждает делать паузы между циклами перезаряда более длительными, чтобы обеспе(ЗЕМЛИ)

чить стекание заряда, либо ведет к тому, что в начале каждого очередного цикла форсировки перезаряда сопротивление форсирукмцего канала перезаряда становится больше, чем в начале предыдущего цикла, что постепенно снижает скорость форсировки перезаряда , не позволяя тем самым добиться, самых минимальных затрат времени на переходной процесс установления наtoпряжения.

Цель изобретений - повышение быстродействия устройства путем стабилизации и минимизации начальной веISличины форсирующего зарядного импеданса до начала каждого очередного цикла форсирующего перезаряда,обеспечения квантования количества идущего на форсированный перезаряд

20 электричества и минимизации времени завершения переходного процесса после окончания циклов форсирующего перезаряда. 39 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением и имеющих большие емкости фаз относительно корпуса (земли), содержащее индикатор, переключатель, регулируемый резистор, первый вывод которого соединен с блоком дифференцирования и с ключом, блок анализа и управления , первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами переключателя и ключа, третий выход соединен со средним выводом регулируемого резистора, два измерителя напряжения, форсирующий конденсатор, первый вывод которого подключен к выходу ключа, второй вывод - к корпусу (земле), потенциальные входы измерителей напряжения.и два вывода переключателя соответственно подключены к фазам контролируемой сети, третий вывод соединен с регулируемь1м резистором, второй вывод которого и вторые входы измери телей напряжения подключены к корпусу (земле), выходы измерителей напряжения и блока дифференцирования соединены соответственно с тремя вхо дами блока анализа и управления, к выходу которого подключен индикатор, введен элемент принудительного восстановления начальных условий форсирующего конденсатора, например, дополнительный резистор, первый вывод которого подключен к ключу, второй вывод - к корпусу. Кроме того, блок анализа и управления содержит блок сравненит, блок управления переключателем, два пороговых элементаiлoгичecкий элемент ИЛИ, логический элемент И, генератор тактовых импульсов, блок управления регулируемым резистором, ключ,причем выход блока сравнения соединен со входом блока управления переключателем и с первым входом ключа, выход которого соединен со входом блока управления регулируемым резистором, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого пороговог элемента, который также соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго порогового элемен та , а выход - со вторым входом ключа На чертеже представлена блок-схеа устройства. Устройство содержит два измеритея 1 и 2 напряжения, переключатель 3, регулируемый резистор t, ключ 5, орсирующий конденсатор 6, блок 7 ифференцирования, блок 8 анализа управления, индикатор 9, элемент 1 О принудительного восстановления ачальных условий форсирующего коненсатора, например, дополнительный езистор, причем блок 8 анализа и правления содержит блок 11 сравения, блок 12 управления переключаелем, два пороговых элемента 13 и 1 логический элемент ИЛИ 15, логиеский элемент И 16, генератор 1 актовых импульсов, блок 18 управ-, ления регулируемым резистором ключ 19. Устройство работает следующим образом. После определения с помощью измерителей 1 и 2 напряжения блока 11 сравнения полюса (фазы) сети с большим потенциалом относительно корпуса, что отражается в полярности сигнала на выходе блока 11 сравнения, поступающего а блок 12 управления переключателем, последний подключает с помощью переключателя 3 регулируемый резистор к полюсу (фазе) сети с большим потенциалом. Затем сигнал с выхода блока 11 сравнения, пройдя через нормально замкнутый ключ 19 на вход блока 18 управления регулируемым резистором, вызывает с его помощью изменение величины регулируемого резистора на один шаг (в сторону уменьшения).Это приводит к тому, что из-за наличия емкостей полюсов (фаз) сети относительно корпуса начинаются переходные процессы уменьшения напряжения на полюсе (фазе) сети с большим потенциалом и увеличения напряжения на полюсе сети с меньшим потенциалом. Характер изменения величины напряжения на полюсе (фазе) сети с большим потенциалом отмечается блоком 7 дифференцирования, что приводит к срабатыванию порогового элемента 13 (например, реагирующего на сигнал минусовой полярности). Сигнал с выхода порогового элемента 13 через элемент ИЛИ 15 поступает на управляемый вход ключа 19i вызывая его размыкание, чем препятствует поступлению управляющих сигналов с блока 11 сравнения на блок 18 управления регулируемым резистором. Это обеспечивает временное прекр щение регулирования резистора «.Одновременно сигнал с выхода порогового устройства 13 поступает на вход логического элемента И 16, на второй вход которого периодически поступаю импульсы с генератора 17 тактовых им пульсов. В момент прихода тактового импульса на второй вход элемента И на его выходе появляется сигнал, ко торый вызывает переключение ключа 5 при котором форсирующий конденсатор 6 отключается .от резистора 10 и подключается к потенциальному выводу регулируемого резистора i. Подключение форсирующего конденсатора 6, шунтирующего сопротивление изоляции полюса (фазы) с большим потенциалом и регулируемого резистора Ц, создает низкоимпедансный путь перезаряда емкостей полюсов (фаз) сети. С тем, чтобы в процессе перезаряда можно бы ло бы как можно больше приблизиться к уровню, определяемому величинами сопротивлений изоляции полюса (фазы) сети, шунтированного установленной на первом шаге величиной регулируемого резистора Ц,и полюса (фазы) с меньшим потенциалом, количество электричества, протекающее через фор сирующий конденсатор 6, квантуют с помощью генератора тактовых импульсов 17. В паузе между импульсами ключ 5 возвращается в исходное положение, которое устанавливается форсирующим конденсаторбм 6. Информация с выхода блока дифференцирования 7 в паузе между импульсами является показателем необходимости продолжения циклов перезаряда с помощью форсирующего конденсатора 6, либо отсутствия тако необходимости. Если сигнал в паузе импульсами на выходе блока дифференцирования 7 сохраняет знак, который он имеет в начале переходного процесса измерения напряжения на полюсе (фазе) се ти в предшествующей паузе между циклами форсированного перезаряда, то пороговый элемент 13 продолжает находиться в сработанном состоянии и обеспечивает прохождение импульсов с генератора 17 тактовых импульсов на ключ 5 для подключения форсирующе го конденсатора 6 к регулируемому резистору Ц. Циклы форсированного перезаряда продолжаются. Если же сигнал в очередной паузе между импульсами на выходе блока 7 дифференцирования меняет знак по сравнению со знаком, который был в предшествующей части переходного процесса, то срабатывает пороговый элемент И, а пороговый элемент 13 возвращается в исходное состояние. Возврат порогового элемента 13 в исходное состояние блокирует логический элемент И 16 и предотвращает поступление импульсов на ключ 5Это означает, что на предшествующем цикле форсированного перезаряда несколько перейден необходимый уровень, и дальше будет происходить возврат к этому необходимому уровню (обратный ход). В течение указанного обратного хода ключ 19 продолжает оставаться в разомкнутом состоянии, так как на его управляемый вход поступает через ИШ 15 сигнал с выхода ; порогового элемента It. В MOf4eHT достижения уровня перезаряда, определяемого имеющимися а данный момент сопротивлениями изоляции полюсов (фаз) сети и регулируемого резистс а k, сигнал на выходе блока 7 дифференцирования становится равным (или близким) нулю. Пороговый элемент 1, так же как и пороговый элемент 13, возвращается в исходное состояние. Это вызывает замыкание ключа 19 на вхсэд блока 18 управления регулируемым резистором поступает сигнал с выхода блока 11 сравнения, что означает, что уравнивание потенциалов полюсов (фаз) сети еще не наступило, и блок 18 управления выдает команду на изменение величины регулируемого резистора k на очередной шаг. Далее проходят циклы форсированного перезаряда согласно описанному выше. Есле же после завершения циклов форсированного перезаряда одновременно с нулем на выходе блока 7 дифференцирования становится равным нулю сигнал на выходе блока 11 сравнения, то блок 8 регулируемым резистором управления не провод 1т дальнейшего изменения величины регулируемого резистора t. Процесс измерения завершен, и величина регулируемого резисто