Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции Советский патент 1982 года по МПК G01R31/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции различных объектов, например источников с Неизменным уровнем напряжения задаваемого в подключенные элек рические сети. Известно устройство дпя изменения сопротивления изоляции электроу тановок постоянного тока, содержаще регистрирукяций прибор, отградуированный в единицах сопротивления регулируемый резистор, подключенный к шинам источника питания, два последовательно соединенных резистора и переключатель на два положения, при этом одна пара неподвижных контактов переключателя подсоединена к шинам источника питания, а другая пара - к средней точке последовател но соединенных резисторов, другие вы воды их подключены к корпусу и к движку регулируемого резистора, подвижные контакты переключателя подсое динены к регистрирующему прибору 1 Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности вследствие отсутствия непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции, неработоспособности при равенстве между собой сопротивлений изоляции полюсов и необходимости выполнения ручных операций . Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для защиты сети постоянного и переменного тока от тока утечки на землю, содержащее коммутатор, резистор, пороговые элементы и исполнительный орган 2. Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности., так как не выявляется равномерного снижения сопротивления изоляции полюсов, не срабатывает при одинаковых величинах сопротивлений изоляции полюсов (в этих случаях напряжение между общей точкой делительных резисторов и землей, т.е. на заземляющем резисторе, равно нулю). Кроме того, оно не позволяет реализовать непрерывное измерение сопротивления изоляции и многоуровневый его контроль. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции, содержащее коммутатор, соединенные паргшлельнЬ первый резистор и пороговые элементы, исполнительный орга введены измерительный прибор, вторые резисторы, диодный мост и переключатель, первый и второй входы которого соединены через соответствующие вторые резисторы с первым и вторым выводами объекта контроля и с первым и вторым входами коммутато ра соответственно, третий вход - с выходом коммутатора, выход - с первым выводом первой диагонали диодцо го моста, второй вывод которой соединен с контуром заземления, первый и второй выводы второй диагонали диодного моста соединены с первым и вторым выводами измерительного прибора и с первыми и вторыми выводами пороговых элементов, соединенных вы ходами с соответствующими входами и полнительного органа. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит объект 1 кон роля, например источник питания с выходными шинами 2, питающий электрод 3, коммутатор 4, вторые резисторы 5 переключатель 6, диодный мост 7, контур 8 заземления, первый резистор 9, измерительный прибор 10 пороговые элементы 11, исполнительный орган 12, диоды 13 - 16. Сопротивления изоляции полюсов источника изображены условно резисторами 17-1 - 17-2. Устройство работает следующим об разом. Шкала измерительного прибора 10 градуируется в единицах измерения сопротивления (например, килоомах) и напряжения (вольтах). Резисторы 5 величина которых равна величине резистора 9, необходимы для сохранения одинаковой шкалы прибора 10 в режиме контроля и в режиме измерени Роль нагрузочного резистора 9 могут также выполнять внутренние сопр тивления прибора 10 или пороговых элементов 11. Число пороговых элементов 11 обу лавливается требуемым количеством ступеней сопротивления изоляции. Из мерительный прибор 10 и пороговые элементы 11 реагируют на среднее зн чение напряжения, выделяемого на ре зисторе 9. Переключатель б имеет среднее по ложение фиксированное, а крайние с самовозвратом,. т.е. выход коммутатора подключен к мосту 7 постоянно. Эта связь размыкается только кратковременно при переводе вручную (оператором) переключателя 6 в одно из его крайних положений. Коммутатор 4 (на чертеже показан условно) имеет скважность срабатывания, равную 0,5, т.е. подключается к шинам 2 на равные промежутки времени. В исходном состоянии переключатель б находится в среднем положении. В левом (по. чертежу) положении контактов коммутатора 4 ток от положительного полюса источника 1 протекает через нормально замкнутые контакты переключателя 6, диод 13, резистор 9, диод 16, контур заземления 8, резистор 17-2 к отрицательному полюсу источника 1. В правом (по чертежу) положении контактов коммутатора 4, ток от отрицательного полюса источника 1 протекает через нормально замкнутые :контакты переключателя б, диод 14, резистор 9, диод 15, контур заземления 8, резистор 17-1 к положительному полюсу источника 1. в результате переключения коммутатор 4 создает на резисторе 9 непрерывно чередующиеся импульсы одинаковой длительности и полярности, величина одного из которых равна напряжению U+ между, например, положительным полюсом и контуром 8, а другого - напряжению U между отрицательным полюсом и тем же контуром 8. Выпрямительный мост 7 обеспечивает одинаковую полярность указанных импульсов напряжений U+ и U на резисторе 9. В результате на последнем осуществляется суммирование этих импульсов , при этом показания Uy измерительного прибора 10, например магнитоэлектрической системы, равны среднему значению напряжений U+ и и ,т.е. .. . UilU: и. . Поскольку величина обратно пропорциональна сопротивлению резистора 17--2, а величина U. обратно пропорциональна сопротивлению резистора , величина Uy увеличивается с уменьшением сопротивления изоляции каждого из полюсов источника 1. В результате по показаниям прибора 10, например вольтметра, однозначно определяется сопротивление изоляции рассматриваемой схе1УЫ и тем Сс1мым обеспечиваются контроль измерение сопротивления изоляции . Ухудшение изоляции сопровождается увеличением среднего значения напряжения на резисторе 9 и после достижения им заданной величины срабатывает один из пороговых элементов 11, посьшая через исполнительный орган 12 предупредительный сигнал. Дальнейшее снижение изоляции.приводит к срабатыванию следующего порогового элемента, который извещает, например, об аварийном состоянии изоляции. После поступления сигнала от исполнительного органа 12 об ухудшении изоляции переключатель 6 попеременно переводится в крайние положе ния и по наименьшему показанию измерительного прибора 10 определяется полюс с более низкой изоляцией. При этом по двум показаниям при бора 10 в крайних положениях переключателя 6 можно измерить сопротивл ния 13 изоляции каждого полюса. Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивающее непрерывный многоступенчатый контроль и измерение, создает возможность раздельного выявления понижения изоляции полюсов источника питания. Формула изобретения Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции, содержащее коммутатор, соединенные парал лельно первый резистор и пороговые элементы, исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены измерительный прибор, вторые резисторы, диодный мост, переключатель , первый и второй входы которого соединены через соответствующие вторые резисторы с первым и вторым выводами объекта контроля и с первым и вторым входами коммутатора соответственно, третий вход - с выходом коммутатора, выход - с первым выходом первой диагонали диодного моста, второй вывод которой соединен с контуром заземления, первый и второй выводы второй диагонали диодного моста соединены с первым и вторым выводами измерительного прибора и с первыми и вторыми выводами пороговых элементов, соединенных выводами с соответствующими входами исполнительного, органа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 531099, кл. G 01 R 27/18, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 743104, кл. Н 02 Н 3/16, 1980 (прототип).

0