Устройство для контроля сопротивления изоляции протяженных подземных объектов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции жил и оболочек кабелей связи, трубопроводов. Техническим результатом является расширение диапазона величин контролируемых сопротивлений с одновременным уменьшением контролируемого напряжения до 15 В, а также повышение помехоустойчивости устройства вследствие контроля не по току утечки изоляции, а по напряжению, снимаемому с добавочного сопротивления, и использования фильтра нижних частот на основе гиратора с частотой среза меньше 5 Гц и с высоким входным сопротивлением до 1000 МОм. Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с существующими решениями следующие преимущества: увеличение помехозащищенности устройства; снижение общей стоимости в результате применения простых и распространенных элементов; уменьшение мощности источника напряжения вследствие снижения напряжения контроля. 1 ил.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции жил и оболочек кабелей связи, трубопроводов.

Известно устройство сигнализации понижения сопротивления изоляции кабелей, содержащее входную часть, которая представляет собой релаксационное реле на безнакальных тиратронах, и блок сигнализации (Шварцман В. О. Электрические измерения междугородных, городских и сельских линий связи. М.: Связь, 1972, с. 14-16). Недостатком известного устройства являются его низкая помехоустойчивость, а также высокое напряжение контроля (160-220 В). Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для контроля сопротивления изоляции кабеля (Авторское свидетельство СССР N 1273849, G 01 R 31/08, 1986, БИ N 44), содержащее входную часть, пороговый блок, интегратор и блок фиксации напряжения, в котором для повышения достоверности результатов контроля во входной цепи устройства используется соединение охранного кольца, окружающего входной зажим каждого канала, через буферный усилитель со входным зажимом. Недостатком известного устройства являются сложность в конструктивном исполнении, а также достаточно высокое (56 В) контролируемое напряжение, прикладываемое к кабелю.

Целью изобретения является расширение диапазона величин контролируемых сопротивлений с одновременным уменьшением контролируемого напряжения до 15 В, а также повышение помехоустойчивости устройства. Указанная цель достигается тем, что состояние изоляции оценивается по величине потенциала, снимаемого с добавочного сопротивления и поступающего на пороговый блок через фильтр на основе гиратора, построенного на сравнительно простых и распространенных элементах RC и операционных усилителях, причем частота среза фильтра меньше 5 Гц. Использование операционных усилителей с высоким входным сопротивлением (до 1000 МОм) и коэффициентом усиления позволяет снизить напряжение контроля, а следовательно, и токи утечки. Таким образом, заявляемое устройство отличается отсутствием необходимости использования сложного устройства охранного кольца и соответствует критерию изобретения "новизна" и "существенные отличия".

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит входные клеммы 1 и 2, подключаемые соответственно к проводнику контролируемого объекта и к "земле", добавочное сопротивление 3, конденсатор 4, резистор 5 и схема гиратора 6, пороговый блок 7, блок сигнализации 8 и источник напряжения 9.

Устройство работает следующим образом.

Проводник контролируемого объекта подключается к входному зажиму 1, а "земля" подключается к зажиму 2, соединенному с плюсовым проводом источника питания. Напряжение, обратно пропорциональное величине сопротивления изоляции контролируемого объекта, снимается с добавочного сопротивления 3 и поступает на пороговый блок 7 через фильтр нижних частот, состоящий из конденсатора 4, резистора 5 и схемы гиратора 6 с положительным импедансом. Использование такого фильтра позволяет надежно защитить устройство от переменных, импульсных помех, а также от блуждающих токов. При снижении изоляции повышается потенциал на добавочном сопротивлении и срабатывает пороговое устройство. Сигнал с порогового блока 7 поступает на блок сигнализации 8, где осуществляется оптическая и звуковая сигнализация. При дистанционном контроле осуществляется фиксация сигнализации на модуле системы передачи информации.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с существующими решениями следующие преимущества: увеличение помехозащищенности устройства; снижение общей стоимости в результате применения простых и распространенных элементов; уменьшение мощности источника напряжения вследствие снижения напряжения контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля сопротивления изоляции протяженных подземных объектов, содержащее входные зажимы, добавочное сопротивление, конденсатор, резистор, схему гиратора, пороговый блок, сигнальный блок и источник напряжения, отличающееся тем, что состояние изоляции определяется потенциалом, снимаемым с добавочного сопротивления, образующего совместно с контролируемым сопротивлением изоляции величиной до 150 МОм делитель напряжения, поступающим через фильтр нижних частот, построенный на основе гиратора, с высоким входным сопротивлением и с постоянной времени до 10 с, на пороговый блок, сигнал с которого поступает на блок сигнализации.

РИСУНКИ

Рисунок 1