Способ определения места снижения сопротивления изоляции в объектах с общим изолированным от земли источником питания

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для нахождения места повреждения изоляции у объектов железнодорожной автоматики. Сущность изобретения: в объекте, находящемся под постоянным напряжением, формируют опорное напряжение, при измерении его регулируют и вычитают из напряжения, измеряемого в соответствующих точках вдоль объекта, для получения пулевого значения разности, затем прикладывают к объекту дополнительное постоянное напряжение и после временной задержки проводят повторное измерение и по нулевому значению судят о месте снижения сопротивления изоляции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах железнодорожной автоматики, в частности в электроустановках.

Известен способ определения места снижения сопротивления изоляции в электрической сети, использующий электромагнитное воздействие в месте измерения переменного тока сигнальной частоты, пропускаемого по цепи от одного из полюсов источника питания через сопротивление изоляции на землю (корпус) (см. а.с.СССР N 1242860, кл. G 01 R 31/08, 1984).

Недостатком способа является его малая разрешающая способность, так как при этом способе определяются места снижения сопротивления изоляции на постах электрической централизации при величинах сопротивлений не более 1-2 кОм. Этот способ не дает возможности определить место снижения сопротивления изоляции при их величинах более 20 кОм, при которых регистрируется отказ устройств.

Известны также способы отыскания мест снижения сопротивлений изоляции в электрической сети, основанные на принудительном смещении потенциалов сети по отношению к земле посредством наложения напряжения переменного тока, измерении переменных составляющих токов по участкам сети в определении места пониженной изоляции по максимальной из измеренных величин переменных составляющих токов (см. а.с. СССР N 849112, кл. G 01 R 31/08, 1979 и а.с. СССР N 976407 кл, G 01 R 31/08, 1981).

Недостатком этих способов является также малая разрешающая способность, так как в реальных сетях постов электрической централизации имеется большая емкостная утечка и большие уровни помех переменного тока различных частот.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения места снижения сопротивления изоляции в объектах c общим изолированным от земли источником питания, заключающийся в прикладывании к объекту постоянного напряжения, измерении распределения напряжения, измерении распределения напряжения в соответствующих точках вдоль объекта между земляной шиной и шиной питания и определении места снижения сопротивления изоляции по результату измерения.

Недостатком этого способа является сложность осуществления большого числа измерений и расчетов для определения места минимального сопротивления изоляции.

Целью изобретения является упрощение и ускорение измерений за счет исключения необходимости измерения и расчета значения сопротивления изоляции в различных узлах установки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения места снижения сопротивления изоляции в объектах с общим изолированным от земли источником питания, заключающемся в прикладывании к объекту постоянного напряжения, измерении распределения напряжения в соответствующих точках вдоль объекта между земляной шиной и шиной питания и определении места снижения сопротивления изоляции по результату измерения, формируют опорное напряжение, при измерении регулируют его и вычитают из измеряемого напряжения для получения нулевого значения разности, затем прикладывают к определенным точках объекта дополнительное постоянное напряжение и, после временной задержки, проводят повторное измерение и по нулевому значению разности судят о месте снижения сопротивления изоляции.

Кроме того, в способе определения места снижения сопротивления изоляции в объектах с общим изолированным от земли источником питания с целью экономии электроэнергии и повышения точности определения места снижения сопротивления изоляции дополнительное постоянное напряжение прикладывают к рассредоточенным точкам одной из шин питания, а измеряют напряжение относительно одной из точек земляной шины.

Достижение поставленной цели объясняется следующим.

Регулирование постоянного опорного напряжения при каждом измерении для получения нулевого значения напряжения измерения осуществляется для компенсации действующих от источника питания помех.

Прикладывание к определенным точкам объекта дополнительного постоянного напряжения осуществляют для создания потенциального поля между отдельными узлами объекта, в которых производят поиск места снижения сопротивления изоляции.

Задержка измерений позволяет устранить влияние на результаты измерений емкости монтажа.

В результате патентного поиска не обнаружены решения со входными отличительными признаками, что позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого устройства и его изобретательском уровне.

На фиг. 1 и 2 показаны схемы устройств, реализующих данный способ.

Устройство содержит изолированный от земли источник питания постоянного тока 1, подключенный к семейству узлов электрической установки, содержащих сопротивления нагрузки 2.2n, сопротивления изоляции плюсовой 3.3n и минусовой 4.4n шин питания относительно корпусов 5.5n узлов, источник опорного напряжения 6, содержащий переменный 7 и постоянный 8 резисторы, подключенный первым и вторым выводами к шинам питания, а средним выводом к инвертирующему входу измерительного блока 9, содержащего дифференциальный усилитель 10 постоянного тока с высокоомными входами и индикатор 11. Кроме того, устройство содержит дополнительный источник постоянного тока 12, минусовой провод которого подключен к одной из точек корпуса непосредственно, а плюсовой через ключевой элемент 13.

На фиг. 1 дан вариант комбинированного подключения узлов электрической установки к источнику питания, а на фиг. 2- вариант последовательного соединения узлов.

Способ реализуют следующим образом.

Измерительный блок 9 неинвертирующим входом поочередно подключают к отдельным точках корпуса отдельных узлов электрической установки, двигаясь от источника питания, например, по точкам 5.5', 5''.5ⁿ.

При каждом подключении сначала регулируемым резистором 7 регулируют опорное напряжение и вычитают его из измеряемого для получения нулевого выходного сигнала усилителя 10 и, соответственно, нулевого показания индикатора 11.

Затем через ключевой элемент 13 подключают дополнительный источник постоянного тока к удаленным друг от друга точкам корпуса, например, 5' и 5ⁿ и, подключаясь вновь неинвертирующим входом измерительного блока 9 поочередно к тем же точкам корпуса отдельных узлов электрической установки после небольшой задержки (5-10 с), измеряют измерительным блоком напряжения в этих точках корпуса. По нулевому показанию индикатора в конкретной точке определяют, что в этой точке имеет место снижение сопротивления изоляции.

При линейном подключении узлов электрической установки к источнику питания (см. фиг. 2) первый выход источника 6 опорного напряжения поочередно, двигаясь от источника питания вглубь схемы, подключают к точкам подключения нагрузок к плюсовой шине питания. Измерительный блок 9 постоянно подключен неинвертирующим входом к одной из точек корпуса, например 5. При каждом подключении c помощью переменного резистора 7 устанавливают на выходе измерительного блока нулевое показание.

Дополнительный источник постоянного тока 12 подключают к удаленным друг от друга точкам подключения нагрузок к одной из шин питания, например, отрицательный вывод к первой нагрузке, а положительный вывод через ключевой элемент 13 к последней точке подключения нагрузки.

Затем, подключаясь вновь первым выводом источника опорного напряжения 6 к точкам подключения нагрузок, определяют, после временной задержки, на измерительном блоке 9 в момент подачи напряжения от дополнительного источника постоянного тока 12 напряжение в данной точке. При получении нулевого значения напряжения определяют, что в этой точке имеет место снижение сопротивления изоляции.

Применение предлагаемого способа позволит значительно упростить и ускорить процедуру определения места снижения сопротивления изоляции, измерения можно проводить без выключения электрической установки из эксплуатации, что является большим преимуществом для объектов железнодорожной автоматики, в которых по условиям непрерывного технологического процесса недопустимо отключение электрического тока для поиска места снижения сопротивления изоляции.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА СНИЖЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В ОБЪЕКТАХ С ОБЩИМ ИЗОЛИРОВАННЫМ ОТ ЗЕМЛИ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ, заключающийся в прикладывании в объекту постоянного напряжения, измерении распределения напряжения в соответствующих точках вдоль объекта между земляной шиной и шиной питания и определении места снижения сопротивления изоляции по результату измерения, отличающийся тем, что формируют опорное напряжение, при измерении регулируют его и вычитают из измеряемого напряжения для получения нулевого значения разности, затем прикладывают к определенным точкам объекта дополнительное напряжение, после временной задержки проводят повторное измерение и по нулевому значению разности судят о месте снижения сопротивления изоляции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное постоянное напряжение прикладывают к рассредоточенным точкам одной из шин питания, а измеряют напряжение относительно одной из точек земляной шины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 05.11.2007

Извещение опубликовано: 10.05.2009        БИ: 13/2009