Способ измерения электрического сопротивления изоляции

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники, в частности к автоматизированным системам контроля. Технический результат, заключающийся в создании способа измерения изоляции электрических цепей, находящихся под напряжением, достигается путем того, что параллельно измеряемой цепи подключается конденсатор известного номинала, измеряется постоянная времени переходного процесса и, с учетом измеренных начального и конечного значений напряжений, в контролируемых точках определяются параметры изоляции цепи. 1 табл., 2 ил.

Способ измерения электрического сопротивления изоляции в электрических жгутах и кабелях сетей, находящихся под напряжением постоянного тока, относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется при контроле сопротивления изоляции электрических цепей электро- и радиотехнических изделий.

Известен способ измерения сопротивления изоляции в электрических жгутах и кабелях ( заявки 92014756, опубликованной 30.04.1995). Сущность изобретения: предлагаемый способ измерения сопротивления изоляции предусматривает проведение двух последовательных замеров тока проводимости с промежутком времени, определяемым быстродействием устройства, в котором реализуется способ, затем по известной системе уравнений определяют сопротивление изоляции по методу сравнения измеряемого сопротивления с известным с помощью делителя.

Недостатком этого способа является малая точность, малое быстродействие и высокие требования к быстродействию измерительного блока, а также влияние на контролируемые цепи.

Известен способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции ( заявки 96105043, опубликованной 10.01.1998). Способ измерения заключается в том, что измеряют величину сопротивления, его первую и вторую производную по времени и за установившееся значение сопротивления изоляции принимают удвоенное значение сопротивления изоляции в тот момент времени, когда первая производная имеет максимум, а вторая производная равна нулю.

Недостатком этого способа является малая точность и сложность его реализации.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является способ определения изоляции электрических сетей ( заявки 5049551, опубликованной 02.09.1995).

Сущность изобретения: способ определения сопротивления изоляции электрических сетей основан на поочередном шунтировании резистором полюсов сети, последовательном измерении на нем мгновенных значений напряжения в момент шунтирования и затем через равные интервалы времени определении эквивалетного сопротивления изоляции как произведения величины шунтирующего резистора на отношение напряжения контролируемой сети к сумме установившихся значений напряжения на шунтирующем резисторе, уменьшенное на единицу.

Недостатком этого способа является существенное влияние на контролируемые цепи и отсутствие возможности обеспечения гальванической развязки измерительных цепей от контролируемых.

Задачей заявляемого изобретения является создание способа измерения изоляции электрических сетей, находящихся под напряжением. Это достигается путем реконфигурации измеряемой цепи и оценке по виду переходного процесса измеряемых параметров.

Сущность изобретения заключается в том, что параллельно измеряемой цепи подключается конденсатор известного номинала, измеряется постоянная времени переходного процесса и с учетом измеренных начального и конечного значений напряжений в контролируемых точках определяются параметры изоляции цепи. При этом обеспечивается гальваническая развязка измеряемой и измерительной цепей.

Технический результат достигается за счет применения в качестве шунтирующего элемента конденсатора известной емкости и простоты способа вычисления параметров измеряемой цепи.

Возможность осуществления изобретения подтверждается тем, что авторами проведено моделирование процессов измерения и уже разработан и опробован макет устройства,реализующего этот способ.

Способ измерения электрического сопротивления изоляции в электрических жгутах и кабелях сетей, находящихся под напряжением постоянного тока, поясняется с помощью схемы, приведенной на фиг. 1. На схеме приняты следующие обозначения: V1 - источник напряжения в контролируемой цепи, RИЗ1, RИЗ2 - сопротивления изоляции первого и второго участков цепи по отношению к корпусу, C1, С2 - паразитные емкости первого и второго участков цепи по отношению к корпусу, Сш - конденсатор известной емкости, R3 - сопротивление в цепи разряда конденсатора Сш до нуля вольт для приведения его в исходное состояние перед очередным циклом измерения.

S1, S2 - контакты реле Р1 и Р2 для соответствующей коммутации Сш, V2, V3 - генераторы управляющих сигналов для реле.

В исходном состоянии конденсатор Сш разряжают до нуля вольт, например, путем замыкания контакта S2. Измеряют потенциалы точек А и В по отношению к точке К (корпуса). После этого шунтируют точку А или В (в зависимости от того, какой потенциал выше) конденсатором Сш через контакт S1, предварительно разомкнув контакт S2.

Измеряют параметры переходного процесса, который описывается формулой Зависимость e(t) приведена на фиг. 2.

Проводя постоянные замеры изменяющегося потенциала Vxi точки В, фиксируют момент ti, когда он достигнет какого-нибудь значения из таблицы, выбранного из соображений, либо минимальной погрешности, либо минимального времени преобразования. Этому значению Vxi соответствует коэффициент ki, который определяет соотношение между i и ti.

Тогда i определяется по формуле
Зная потенциал V0 точки В до подключения конденсатора, равный , значение скачка напряжения Vn в точке В в момент шунтирования, равное , и постоянную времени переходного процесса , легко определить параметры изоляции по формулам



Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить реализацию устройств для измерения электрического сопротивления изоляции и обеспечить гальваническую развязку измерительных цепей.


Формула изобретения

Способ измерения электрического сопротивления изоляции цепей, находящихся под напряжением постоянного тока, заключающийся в том, что изменяется конфигурация измеряемой цепи путем шунтирования и производится ряд замеров измеряемой цепи, отличающийся тем, что вначале измерения производятся замеры потенциалов разных участков цепей по отношению к корпусу, потом шунтируют участок цепи, имеющий более высокий потенциал, конденсатором известной емкости, и измеряют параметры переходного процесса в точках шунтирования, а по этим параметрам вычисляют значения паразитных емкостей C и сопротивлений изоляций цепей по отношению к корпусу RИЗ1 и RИЗ2 по формулам



где V0, Vn - установившееся и начальное значения напряжения в точке измерения;
- постоянная времени переходного процесса;
V1 - источник напряжения в контролируемой цепи;
RИЗ1, RИЗ2 - сопротивления изоляции первого и второго участков цепи по отношению к корпусу;
С1, С2 - паразитные емкости первого и второго участков цепи по отношению к корпусу;
Сш - конденсатор известной емкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроиспытательной технике и может быть использовано для испытаний на исправность электрических мостиков пиросредств изделий ракетно-космической техники (РКТ), относящихся к особо опасным цепям, а также целостности цепей термопар, реле давлений, замкнутых электрических контуров и жил кабелей

Изобретение относится к электроустановкам, имеющим заземленные системы распределения электроэнергии

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике транспортных средств с электротягой

Изобретение относится к устройствам компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ и может быть использовано для точного измерения емкости фаз сети на землю с целью последующей резонансной настройки дугогасящих реакторов

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам измерения и компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ, и может быть использовано для точного измерения емкости фаз сети на землю для последующей резонансной настройки дугогасящих реакторов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты электротехнических установок и человека в трехфазных (многофазных) сетях с изолированной нейтралью

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ, и может быть использовано для точного измерения емкости фаз сети на землю для последующей резонансной настройки дугогасящих реакторов

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции рельсовой линии

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к созданию приборов и устройств для измерения и контроля качества поверхностного слоя изделий после механообработки

Изобретение относится к области электротехники

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться для контроля сопротивления изоляции и целостности цепей кабеля

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при определении составляющих внутреннего сопротивления электрических сетей на частоте основной и высших гармоник напряжения

Изобретение относится к способам контроля сопротивления изоляции в низковольтных сетях постоянного тока, в частности в судовых разделенных сетях постоянного тока
Наверх