Устройство для контроля сопротивления цепи фаза-нуль

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ФАЗА - НУЛЬ, содержащее блок коммутации, измеритель сопротивления , состоящий из трансформатора , первичная обмотка которого подключена параллельно-последовательно Cpffja о yjf6 о соединенным тиристору и нагрузочному резистору, а также выпрямитель и блок сравнения, причем последовательно соединенные блок коммутации и измеритед1ь сопротивления включены между входными зажимами фаза и нуль, отличающееся тем, чтс), с целью повьшения чувствительности и быстродействия, обеспечения безопасности , в него введены амплитудный детектор, пороговый элемент и блок согласования, причем входной зажим фаза через последовательно соединенные блок согласования, выпрямитель , амплитудный детектор, блок сравнения и пороговый элемент соедийен с блоком коммутации, входной за (Л жим нуль соединен с вторым входом блока согласования, а выход выпрямис теля соединен с вторим входом блока сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (11) (51) g С 01 R 27/16.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3400943/18-21 (22) 12. 01. 82 (46) 30.09.86. Бюл. If- 36 (71) Завод "Мегомметр" и Ленинградское пуско-наладочное управление треста Севзапэлектромонтаж (72) А.П.Зотов,.И.В.Тупица,.

В.К.Гарнов, Л.Г.Левин, В.P.Ðàáèíîâè÷ и Л.M.Âèøíåâåöêèé (53) 621.317.33.(088.8) (56) Паспорт. Техническое описание прибора М147, 1981, Умань.

Авторское свидетельство СССР

¹ 673931, кл. С 01 R 17/10,02.03.78 ° . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ФАЗА — НУЛЬ, содержащее блок коммутации, измеритель сопротивления, состоящий из трансформатора, первичная обмотка которого подключена параллельно-последовательно соединенным тиристору и нагруэочному резистору, а также выпрямитель и блок сравнения, причем последовательно соединенные блок коммутации и измеритель сопротивления включены между входными зажимами "фаза" и "нуль", о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия, обеспечения безопасности, в него введены амплитудный детектор, пороговый элемент и блок согласования, причем входной зажим

"фаза" через последовательно соединенные блок согласования, выпрямитель, амплитудный детектор, блок

Ф сравнения и пороговый элемент соеди- Е нен с блоком коммутации, входной зажим нуль" соединен с вторым входом блока согласования, а выход выпрямителя соединен с вторйм входом блока сравнения.,Я

1120818

2. Устройство по п. 1, о . т л и ч аю щ е е с я тем, что блок согласования представляет собой трансформатор, к первичной обмотке которого присоединен конденсатор.

Изобретение относится к области электротехнических измерений, в част ности к определению полного сопротивления цепи фаза-нуль в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением электроустановки.

Известно устройство, представляющее собой узел предварительного контроля.сопротивления цепи фаза-нуль (Е„). Устройство содержит блок коммутации и нагрузочный резистор, включенные последовательно между зажимами "фаза" и "нуль", выпрямитель,под-. ключенный к тем же зажимам, нелинейный мост в качестве схемы сравнения, сдвоенный переменный резистор, служащий для балансировки моста, и электромагнитное реле, воздействующее на блок коммутации.

Недостатками устройства являются низкая чувствительность, сравнительно малое быстродействие из-за наличия электромагнитного реле, необходимость предварительной ручной балансировки моста, трудоемкость настройки устройства путем балансировки моста потенциометром. Кроме того, ток, потребляемый устройством, превышает

,безопасную величику, так как не может быть меньше тока срабатывания электромагнитного реле.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является устрой ство, содержащее блок коммутации и измеритель. сопротивления, состоящий из трансформатора, первичная обмотка которого подключена параллельнопоследовательно соединенным тиристору и нагрузочному резистору, включенные последовательно между зажимами фаза и "нуль", выпрямитель, подключенный к тем же зажимам, нелинейный мост в качестве блока сравнения, переменный резистор, служащий для балансировки моста, усилитель и элек5

10 !

3. Устройство го п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что пороговый элемент состоит из последовательно соединенных порогового элемента и триггера. тромагнитное реле, воздействующее на блок коммутации, Перед измерением при разомкнутом силовом контакте блока коммутации устройство калибру- ют по напряжению сети, уравновешивая нелинейный мост с помощью переменного резистора и индикатора в диагонали моста. При этом срабатывает электромагнитное реле, разрешая включение блока коммутации. После нажатия кнопки "Измерение" замыкается силовой контакт блока коммутации, нагружая цепь фаза-нуль на калиброванный резистор. Напряжение между зажимами фаза-нуль уменьшается, и в диагонали нелинейного моста возникает напряжение, которое после усиления поступает на базу транзистора, коллектор— эмиттерный переход которого включен параллельно обмотке электромагнитного реле. Если падение напряжения на сопротивлении Z< от тока нагрузки превышает безопасную величину, электромагнитное реле отключается, воздействуя на размыкание силового контакта блока коммутации.

Недостатками устройства являются недостаточное быстродействие, обусловленное наличием электромагнитного реле; необходимость предварительной ручной регулировки моста; сравнительно большая величина потребляемого устройством тока, обусловленная бестрансформаторным питанием устройства от сети, потреблением электромагнитного реле и стабилитрона, что создает опасность для персонала при. включении прибора.

Целью изобретения является повыше ние быстродействия и чувствительност( устройства, обеспечение безопасности

Цель достигается тем, что в устройство для контроля сопротивления цепи фаза-нуль введены амплитудный детектор, пороговый элемент и блок

Иа чертеже представлена блок-схе45 ма устройства.

Устройство содержит измеритель сопротивления цепи фаза-нуль 1, блок коммутации 2, блок согласования 3, выпрямитель 4, амплитудный детектор

5, блок сравнения 6, пороговый элемент 7. Пороговый элемент 7 состоит из триггера 8 и порогового элемента

9. 55

Измеритель сопротивления цепи фаза-нуль 1 содержит тиристор 10, нагрузочный резистор 11, трансформатор з 1120 согласования, причем входной зажим

"фаза" через последовательно соединенные блок согласования, выпрямитель, амплитудный детектор, блок сравнения и пороговый элемент соединен с блоком коммутации, входной зажим "нуль" соединен с вторым входом блока согласования, а выход выпрямителя соединен с вторым входом блока сравнения ° 10

Блок согласования представляет собой трансформатор, к первичной об.мотке которого присоединен конденсатор.

Пороговый элемент состоит из по- 15 следовательно соединенных порогового элемента и триггера.

Амплитудный детектор запоминает напряжение ненагруженной сети, т.е. до замыкания силового контакта в блоке коммутации, которое сравнивается. с напряжением на выходе выпрямителя после замыкания силового контакта, т.е. с напряжением сети, нагруженной током потребления измери- 25 теля 2 . Если разность этих напряЦ жений превышает порог безопасности, например 36 или 42 В, срабатывают пороговый элемент и триггер, воздействующий на блок коммутации, силовой 30 контакт которого осуществляет полный электрический разрыв цепи измерителя.

Благодаря согласующему (понижающему) трансформатору и малому собственному потреблению схемы устройства, выполненной на экономичных полупроводниковых элементах, ток потребления устройства заведомо безопасен и определяется практически током холостого хода согласующего трансформато- 40

O ра. Этот ток может быть еще уменьшен в 2-4 раза путем подключения конденсатора параллельно первичной обмотке трансформатора.

818 ф

12. Устройство содержит также конденсатор 13.

Устройство работает следующим образом.

После подключения к сети зажимов

"фаза" и "нуль" вторичное напряжение согласующего блока 3 через выпрямитель 4 поступает на вход амплитудно.го детектора 5 и первый вход блока сравнения 6, на второй вход которого поступает напряжение выхода амплитудного детектора 5, равное напряжению на первом входе. Так как при этом на выходе блока сравнения 6 и порогового элемента 7 сигнал отсутствует, триггер 8 может быть установлен в положение, при котором контакт в блоке коммутации 2 замыкается.

При замыкании этого контакта подается питание на трансформатор 12 собственных нужд измерителя сопротивления 1 и на силовую цепь его, содержащую тиристор 10 и нагрузочный резистор 11. В дополнение к току, потребляемому согласующим блоком 3, по цепи фаза-нуль пойдет ток, потребляемый трансформатором собственных нужд, и ток утечки тиристора 10. Падение напряжения от суммы этих токов на сопротивлении цепи фаза-нуль приводит к снижению напряжения между зажимами

"фаза" и "нуль", на вторичной обмотке трансформатора 3 и на выходе вы-. прямителя 4. Так как напряжение на выходе амплитудного детектора.5 остается неизменным, на выходе блока сравнения 6 появляется напряжение, пропорциональное падению напряжения на сопротивлении цепи фаза-нуль. Если вследствие неисправности цепь зануления имеет повышенное сопротивление, падение напряжения на нем может достигнуть величины, при которой напряжение прикосновения становится опасным для человека. На эту величину и настроен пороговый элемент 7, по достижении порога срабатывания которого перебрасывается триггер 8, отключающий коммутационный аппарат в блоке коммутации 2, который своим контактом разрывает цепь измерителя сопротивления 1. После этого по цепи фаза-нуль будет проходить лишь небольшой заведомо безопасный для человека ток (менее 5 мА), потребляемый согласующим трансформатором 3.

Ток согласующего трансформатора

3 может быть компенсирован включениКорректор E.Ñèðîõìàí

Техред И.Попович

Редактор О.Филиппова

Тираж 728 . Подписное

ВНКПЩ Государственного квмитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Заказ 5267/3

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

3 .. 1120818 ем параллельно его первичной обмот- где Т„, ке конденсатора 13, емкость которо- 4 го выбирается по формуле Uñ

Тм 10 (мкФ) р (1) у У ..„У

Ф намагничивающий ток,мА; угловая частота сети,рад/с; напряжение сети переменного тока (действующее значение), В.