Устройство избирательного контроля сопротивления и емкости изоляции

Авторы патента:

G01R27/18 - для измерения сопротивления на землю

Владельцы патента RU 2392627:

Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") (RU)

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к контролю сопротивления изоляции в электрических сетях с изолированной нейтралью. Устройство содержит источник тока непромышленной частоты. Один из его выходов соединен с нейтралью, другой - с общей шиной. На каждой линии контролируемой сети установлены датчики тока, связанные с коммутатором. Выход фильтра напряжения нулевой последовательности непосредственно подключен к первому входу одного аналогового перемножителя, а через фазовращатель - к первому входу другого аналогового перемножителя и через блок вычисления квадрата эффективного напряжения - к первым входам аналоговых делителей, вторые входы которых через фильтры нижних частот соединены с выходами аналоговых перемножителей. К выходам аналоговых делителей подключены индикаторы величины сопротивления и емкости изоляции. Технический результат заключается в повышении универсальности, информативности и точности устройства. 1 ил.

Предложение относится к измерительной технике, в частности к избирательному контролю сопротивления и емкости изоляции в электрических сетях с изолированной нейтралью.

Известно устройство избирательного контроля состояния изоляции элементов сети (Н.Н.Никифоровский и др. Электробезопасность судовых электрических систем. - Л.: Судостроение, 1978. с.68-69), содержащее источник напряжения непромышленной частоты, датчики сопротивления изоляции, коммутатор, избирательный усилитель, амплитудный выпрямитель, фазовращатель, блок формирования фазового угла, решающий блок и блок сигнализации.

Недостатком устройства является сложность, связанная с необходимостью применения счетно-решающего блока.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство избирательного контроля сопротивления изоляции (А.С. СССР №1352406, кл. G01R 27/18, 1987), содержащее источник тока непромышленной частоты, датчики тока, фильтр напряжения нулевой последовательности, коммутатор, селектор-преобразователь, потенциометр, выпрямитель и логометр.

Недостаток известного технического решения заключается в невысокой точности, обусловленной приближенными соотношениями, в отсутствии информации о емкости изоляции, а также в сложности конструкции устройства, связанной с необходимостью установки на каждой линии контролируемой сети двух датчиков тока.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства избирательного контроля сопротивления и емкости изоляции.

Устройство содержит источник 1 тока непромышленной частоты, один из выходов которого подключен к нейтрали контролируемой сети, другой соединен с общей шиной, датчики 2, 3, 4 тока, установленные на каждой линии 5, 6, 7 контролируемой сети и связанные с коммутатором 8, фильтр 9 напряжения нулевой последовательности, фильтры 10, 11 нижних частот и индикаторы 12, 13 величины сопротивления и емкости изоляции. Устройство снабжено двумя аналоговыми перемножителями 14, 15, двумя аналоговыми делителями 16, 17, фазовращателем 18 и блоком 19 вычисления квадрата эффективного напряжения. При этом выход фильтра 9 непосредственно подключен к первому входу перемножителя 14, через фазовращатель 18 - к первому входу перемножителя 15 и через блок 19 - к первым входам делителей 16, 17, вторые входы которых через фильтры 10,11 соединены с выходами перемножителей 14, 15, со вторыми входами которых связан выход коммутатора 8. К выходам делителей 16, 17 подключены индикаторы 12, 13. Блок 19 включает выпрямитель с фильтром нижних частот на усилителях 20, 21 и квадратор 22.

Устройство работает следующим образом. Наложенный ток от источника 1 создает на выходе фильтра 9 напряжение u=U_msinωt, а на выходе датчиков 2, 3, 4 напряжения, пропорциональные токам утечки в линиях 5, 6, 7, - i=I_msin(ωt+φ). При этом угол φ=arctgωRC, где R и С - сопротивление и емкость изоляции соответствующей линии контролируемой сети. Коммутатор 8 осуществляет поочередное подключение датчиков 2, 3, 4 к входам перемножителей 14, 15. Фазовращатель 18 поворачивает фазу напряжения, снимаемого с фильтра 9, на 90°. Перемножители 14, 15 формируют напряжения, пропорциональные произведениям входных напряжений, а именно:

Фильтры 10, 11, включающие интегрирующие цепи и развязывающие усилители, подавляют высокочастотные и выделяют низкочастотные составляющие этих напряжений. Низкочастотная составляющая на выходе фильтра 10 пропорциональна активной мощности, выделяющейся на сопротивлении R изоляции на частоте наложенного тока. Низкочастотная составляющая на выходе фильтра 11 пропорциональна реактивной мощности на емкости С изоляции. На выходе блока 19 формируется напряжение, соответствующее квадрату эффективного значения входного напряжения - . В делителе 16 вычисляется отношение , пропорциональное сопротивлению R изоляции, в делителе 17-отношение , пропорциональное емкостной проводимости (а при фиксированной частоте - емкости изоляции). Индикаторы 12, 13 отображают соответствующие значения сопротивления и емкости изоляция контролируемой линии. Для подавления напряжения рабочей частоты на выходах датчиков 2, 3, 4 могут быть включены конденсаторы, образующие с выходной обмоткой датчика резонансный контур, настроенный на частоту накладываемого тока. Аналогично в фильтре 9 в качестве элемента, включенного между общей шиной и средней точной, также может использоваться параллельный резонансный контур, настроенный на ту же частоту. При стабильном напряжении источника 1 выходное напряжение блока 19 постоянно, что делает его наличие в устройстве необязательным. Соответственно упрощаются делители 16, 17.

Таким образом, предложенное устройство реализует достаточно простой и универсальный алгоритм определения сопротивления и емкости изоляции ответвлений электрической сети, обеспечивает высокую точность, информативность и существенно упрощает конструкцию устройства.

Устройство избирательного контроля сопротивления и емкости изоляции, содержащее источник тока непромышленной частоты, один из выходов которого подключен к нейтрали контролируемой сети, другой соединен с общей шиной, датчики тока, установленные на каждой линии контролируемой сети и связанные с коммутатором, фильтр напряжения нулевой последовательности, фильтры нижних частот и индикаторы величины сопротивления и емкости изоляции, отличающееся тем, что оно снабжено двумя аналоговыми перемножителями, двумя аналоговыми делителями, фазовращателем и блоком вычисления квадрата эффективного напряжения, причем выход фильтра напряжения нулевой последовательности непосредственно подключен к первому входу одного аналогового перемножителя, через фазовращатель - к первому входу другого аналогового перемножителя и через блок вычисления квадрата эффективного напряжения - к первым входам аналоговых делителей, вторые входы которых через фильтры нижних частот соединены с выходами аналоговых перемножителей, со вторыми входами которых связан выход коммутатора, а к выходам аналоговых делителей подключены индикаторы величины сопротивления и емкости изоляции.

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к контролю сопротивления изоляции в электрических сетях с изолированной нейтралью. .

Устройство для контроля сопротивления изоляции электрической сети постоянного тока // 2390033

Изобретение относится к электроизмерительной технике и релейной защите систем электроснабжения. .

Способ измерения сопротивления изоляции в цепях постоянного тока // 2384855

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к измерению изоляции цепей постоянного тока. .

Способ определения сопротивлений изоляции присоединений в сети постоянного тока с изолированной нейтралью, устройство для его осуществления и дифференциальный датчик для этого устройства // 2381513

Изобретение относится к способам измерения и контроля сопротивления изоляции изолированных от земли (корпуса) силовых электрических сетей постоянного тока. .

Способ измерения параметров относительно земли в компенсированных электрических сетях // 2377582

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам для измерения параметров контура нулевой последовательности в компенсированных электрических сетях 6-35 кВ, в том числе, и в сетях с комбинированным режимом заземления нейтрали.

Способ измерения и контроля сопротивления изоляции изолированных от земли (корпуса) силовых электрических сетей переменного тока под рабочим напряжением и устройство для его реализации // 2377581

Изобретение относится к способам измерения и контроля сопротивления изоляции изолированных от земли (корпуса) силовых электрических сетей переменного тока. .

Способ контроля состояния изоляции консоли подвески контактного провода относительно металлической арматуры железобетонной опоры контактной сети // 2359279

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для профилактического контроля состояния изоляции консоли от металлической арматуры железобетонной опоры контактной сети электрифицированной железной дороги.

Устройство для измерения электрического сопротивления изоляции // 2348939

Способ контроля коррозионного состояния металлической арматуры железобетонных опор контактной сети // 2348048

Изобретение относится к контролю коррозионного состояния металлической арматуры железобетонных опор контактной сети и может быть использовано для контроля коррозионного состояния металлической арматуры в других железобетонных изделиях.

Способ контроля коррозионного состояния металлической арматуры железобетонных опор контактной сети // 2348047

Устройство электропитания, транспортное средство с электроприводом, включающее устройство электропитания, и способ управления устройством электропитания // 2398687

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано на транспорте

Способ измерения и контроля эквивалентного сопротивления изоляции изолированных от земли силовых электрических сетей постоянного тока, в том числе и сетей электродвижения со статическими преобразователями под рабочим напряжением, и устройство для его реализации // 2403580

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике для измерения сопротивления изоляции силовых электрических сетей постоянного тока

Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока и устройство для его осуществления // 2411526

Изобретение относится к электротехнике и предназначено к использованию при создании и применении устройств и систем для измерения сопротивлений изоляции в сетях постоянного тока, находящихся под напряжением

Способ измерения сопротивления изоляции и защиты от замыканий на корпус силовых цепей тепловозов // 2415445

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике транспортных средств с электрической тягой

Способ контроля электрического сопротивления изоляции и защитного отключения электрооборудования // 2437109

Изобретение относится к электроизмерительной технике

Устройство измерения и контроля эквивалентного сопротивления изоляции изолированных от земли силовых электрических сетей постоянного тока под рабочим напряжением // 2460080

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и используется для измерения и постоянно действующего контроля сопротивления изоляции электрических сетей постоянного тока на кораблях, судах, шахтах, метрополитене и там, где есть разветвленные отдельные сети постоянного тока, изолированные от земли

Способ контроля состояния изоляции в трехфазной электрической сети // 2478975

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для эксплуатационного контроля состояния изоляции относительно земли объектов под рабочим напряжением в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, а также в сетях, где нейтраль заземлена через резистор или реактор

Способ измерения сопротивления изоляции и защиты от замыканий на корпус силовых цепей тепловозов // 2488129

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике транспортных средств с электрической тягой, а именно к микропроцессорным системам управления и диагностики тепловозов

Способ измерения сопротивления изоляции цепей постоянного тока, находящихся под рабочим напряжением, и устройство для его реализации // 2496114

Группа изобретений относится к электроизмерительной технике и предназначена для использования в автоматизированных системах контроля, диагностики и управления технологическими процессами. Между одним из полюсов контролируемой цепи и шиной заземления подключают измерительную цепь, содержащую управляемый дополнительный источник постоянного тока формирующий однополярное двухступенчатое напряжение, при этом, с целью снижения измерительного напряжения дополнительного источника, с цепью заземления соединяют полюс дополнительного источника одноименный с подключенным полюсом контролируемой цепи. Устройство содержит измерительную цепь, включенную между одним из полюсов контролируемой цепи и шиной заземления и состоящую из управляемого дополнительного источника постоянного тока, ограничительных резисторов и токового шунта, микропроцессорный элемент, прецизионный элемент стабилизации напряжения питания аналоговой части микропроцессорного элемента, блок передачи измерительной информации, при этом, параллельно токовому шунту, подключена цепь из последовательно соединенных масштабирующих операционных усилителей, а параллельно дополнительному источнику подключен еще один операционный усилитель с делителем напряжения на входе, выходы операционных усилителей соединены с входами аналого-цифрового преобразования микропроцессорного элемента, а выход микропроцессорного элемента, управляющий дополнительным источником, имеет функцию широтно-импульсной модуляции. Технический результат заключается в повышении точности и достоверности измерений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Способ контроля сопротивления изоляции цепей постоянного тока относительно корпуса и устройство для его реализации // 2503963

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется при контроле сопротивления изоляции электрических цепей постоянного тока относительно корпуса. Технический результат заявленного изобретения заключается в сокращении числа коммутационных элементов, отвечающих за подключение цепей к измерительному каналу, и в сокращении времени, затрачиваемого на проведение измерений. Технический результат достигается благодаря тому, что исследуемые цепи группируют в двухмерную матрицу, состоящую из m строк и n столбцов. Далее группы цепей, составляющих строки и столбцы матрицы, поочередно подключают к источнику напряжения U постоянного тока через измерительный резистор R1 и выполняют измерения напряжений AU на резисторе R1. Сопротивления изоляции групп цепей определяют по формуле Rизол=R1×(U/ΔU-1). Каждая исследуемая цепь участвует в двух измерениях: сначала в составе группы строки матрицы, а затем в составе группы столбца матрицы. На основе анализа результатов измерений определяют цепи с пониженным сопротивлением изоляции относительно корпуса. Выдача команд, измерение напряжений, вычисление сопротивлений изоляции и формирование результатов контроля осуществляется с помощью программного модуля. Для (m×n) исследуемых цепей требуется проведение (m+n) измерений. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.