Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей Советский патент 1983 года по МПК G01R31/02 H01H3/16 

Изобретение относится к устройствам для контроля сопротивления изоляции и защитного отклонения трехфазных электрических сетей .с изО лкрованной нейтралью трансформатора.

По основному авт. св. № 572728 известно устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее эталонный источник выпрямленных импульсных сигналов и включенный между фазами сети и землей оперативный источник, подключенные параллельно диоду, шунтирующему вход транзисторного усилителя, который присоединен к разделительно му конденсатору цепи компенсации и оперативному источнику, а выход указанного усилителя через конденсатор подключен к исполнительному органу, зашунтированному диодом, вклюг ченним согласно с источником питания 13Известное устройство недостаточно устройчиво j ложным срабатыэаниям, что в основном определяется параметрами емкости разделительного конденсатора и балластного резистора, включенного между указанным конденсатором и входом усилителя, Чвм

больше величина емкост разделитель- , ного конденсатора и сопротивления балластного резистора, тем выше устойчивость устройства к ложн1 1 срабатываниям при коммутационных операциях в сети. Однако увеличение емкости разделительного конденсатора приводит к снижении быстродействия, а увеличение сопротивления балластного резистора - к снижению чувствительности устройства. Кроме того, уставки сопротивления срабатывания указанного устройства зависят от величины емкости сети, так как схема взаимосвязи разделительного конденсатора и входа усилителя не препятг ствует прохождению через вход усилителя токов нулевой прследовательности, обусловленных напряжением смещения нейтрали при несимметрич-ных утечках в сети.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства путем повышения устойчивости против ложных срабатываний и устранения влияния напряжения смещения нейтрали.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей, содержащее источник пита- ния и эталонный источник, включен.ные между фазами сети и замлей, опе ративный источник и компенсирующую цепь, к которой подключен зашунтиро ванный полупроводниковым диодом вход транзисторного усилителя, выход которого соединен с исполнитель ным органом, параллельно полупровод |Никовому диоду подключены встречно оперативный источник и источник импульсного напряжения, выполненный в виде выпрямителя, соединенного последовательно с резистором и полупроводниковым стабилитроном, а выход усилителя соединен через емкость с исполнительным органом, зашунтированным полупроводниковым при бором, включенным согласно с источни ком питания, введен блок сравнения токов, первый и второй выводы которого соединены соответственно с соответствующими выводами оперативного источника и резистора, а третий и четвертый выводы блока сравнения токов соединены соответственно скатодом и анодом полупроводников., го диода, шунтирующего вход транзисторного усилителя. Причем блок сравнения токов содержит два конденсатора и две параллельные цепи, каждая из которых содержит последовательно соединенные и резистор, причем анод первого диода соединен с катодом второго Д ода и вторым выводом блока сравнения токов, катод первого диода соединен первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом второго конденсато ра и с перлым и четвертым выводами блока сравнения токов, первый вывод второго конденсатора соединен с анодом второго диода и с первым выводом второго резистора, второй вывод кото рого соединен с вторым выводом перво го резистора и с третьим выводом бло ка сравнения токов . На чертеже приведена схема устройства для измерения сопротивления изоляции электрических цепей. Устройство содержит оперативный источник 1, включенный между фазами сети и землей с помощью звезды резисторов 2 и цепи компенсации,состоящей из дросселя-трансформатора 3, компенсирующего дросселя 4 и разделительного конденсатора 5, источник б выпрямленных импульсных сигналов, который выполнен на четырехклеммном стабилитроне, резистор 7, полупроводниковый диод 8, шунтирующий вход транзисторного усилителя 9, резисто 10, выпрямительный мост 11, источни 12 переменного напряжения, резистор 13, блок 14 сравнения токов, пропрр циональных амплитудным значениям полуволн переменного напряжения сиг нала nofiexH, состоящий из диода 15, резистора 16, диода 17, резистор 18, конденсаторы 19 - 21, исполнительный орган 22 (реле), зашунтированный диодом 23, источник 24 питания, сопротивление изоляции 25, резистор 26, контакт 27 нулевого расцепителя 28, автоматический выключатель 29. Устройство работает следующим Образом. При бесконечно большом сопротивлении изоляции 25 оперативный ток Ion замыкается по цепи: земля, звезда резисторов 2, фазы сети, соединительный дроссель-трансформатор 3, компенсирующий дроссель 4, резистор 13, диод 15, резистор 16 и эммиттербазовый переход транзисторного усилителя 9. При этом 1 меньше амплитудного значения тока 1, который npoj порционален мгновенному значению выпрямленного напряжения источника б и через вход усилителя 9 протекает ток импульсов, обусловленный разностью между и Ion- В связи с этим усилитель 9 периодически открывается и закрывается. В результате этого при открытом состоянии транзистора 9 конденсатор 21 через диод 23 заряжается до напряжения источника 24 питания, а при закрытом - разряжается через обмотку реле 22 и резистор 26, включенный в колглекторную цепь транзисторного усилителя 9. Средний ток импульсов разряда конденсатора 21 через обмотку реле 22 оказывается достаточным для его срабатывания и последующего удержания его якоря во включенном состоянии. При снижении сопротивления изоляции 25 оперативный ток l, проходящий через вход транзисторного усилителя 9, увеличивается и при достижении им некоторого порогового значения происходит отпадание якоря исполнительного реле 22,- которое своим контактом 27 разрывает цепь нулевого расцепителя 28 автоматического выключателя 29,в результате чего выключатель 29 отключает сеть с поврежденной изоляцией. Схема взаимосвязи между входом усилителя 9, оперативным источником 1 и разделительным конденсатором 5, которая выполнена в виде блока сравнения токов, пропорциональных амплитудным значениям полуволн переменного напряжения сигнала помехи, обеспечивает помехозащищенность устройства при коммутационных-операциях в сети. При переходных процессах в сети сигнал помехи, как правило, содержит апериодическую и колебательные составляющие. В связи с этим блок помехоподавления должен отфильтровывать обе составляющие. Действительно, указанное построение блока подавления, с одной сторо