Устройство для контроля качества электрической изоляции

Авторы патента:

G01R27/18 - для измерения сопротивления на землю

Владельцы патента RU 2523075:

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный инженерно-экономический институт (НГИЭИ) (RU)

Изобретение относится к технике электрических измерений. Устройство содержит источник испытательного напряжения (ИИН), эталонный резистор (ЭР), зарядный ключ (ЗК), испытуемый объект (ИО), разрядный ключ (РК), разрядный резистор (РР), выходные выводы, к которым подключают ИО, двухканальный цифровой измеритель с запоминающим устройством с двумя информационными (ЦИ) и двумя управляющими входами, устройство отображения информации (УОИ), генератор тактовых импульсов (ГТИ) и блок управления (БУ) с выходами «Пуск» и «Установка нуля». Первый вывод ИИН через ЗК присоединен к первому выходному выводу устройства, а второй вывод ИИН через ЭР присоединен ко второму выходному выводу устройства. К выходным выводам устройства параллельно подключены соединенные последовательно РК и РР. Выход ЦИ соединен с входом УОИ. Выход ГТИ соединен с первым управляющим входом ЦИ. Также в устройство введены замыкающий и размыкающий блок-контакты ЗК, замыкающий блок-контакт РК, пиковый детектор, дифференцирующий элемент, нуль-компаратор, световой индикатор, счетчик времени, блок умножения напряжений, цифровой индикатор, два масштабных преобразователя и органы управления двухканальным цифровым измерителем с запоминающим устройством. Причем входные выводы первого масштабного преобразователя подключены параллельно выходным выводам устройства, а его выход через размыкающий блок-контакт ЗК и замыкающий блок-контакт РК подключен к первому информационному входу ЦИ и к входам дифференцирующего элемента и пикового детектора. Выход дифференцирующего элемента подключен к входу нуль-компаратора, а выход нуль-компаратора подключен к входу счетчика времени и световому индикатору. Выход счетчика времени подключен к первому входу блока умножения напряжений, второй вход которого подключен к выходу пикового детектора. Выход блока умножения напряжений подключен к входу второго масштабного преобразователя, выход которого соединен с входом цифрового индикатора. Второй вывод ИИН соединен через замыкающий блок-контакт ЗК с вторым информационным входом ЦИ. Вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом «Пуск» блока управления. Второй управляющий вход ЦИ соединен с выходом органов управления ЦИ. Обнуляющие входы пикового детектора и счетчика времени соединены с выходом «Установка нуля» блока управления. Технический результат заключается в возможности непосредственного измерения оставшегося ресурса изоляции. 3 ил.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний и диагностики изоляции электрических машин и трансформаторов, в частности для измерения оставшегося ресурса высоковольтной изоляции.

Оценить качество электрической изоляции можно по нескольким параметрам: сопротивлению изоляции, коэффициенту абсорбции, напряжению саморазряда, возвратному напряжению и другим величинам [1]. Наиболее объективно оценить качество изоляции можно путем измерения параметров, обусловленных внутренним поглощенным зарядом в неоднородной изоляции, какой является изоляция высоковольтных электрических машин и трансформаторов [1, стр.89-106].

Известно устройство для контроля качества электрической изоляции [2]. Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет измерять возвратное напряжение.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для контроля качества электрической изоляции [3], содержащее источник испытательного напряжения, эталонный резистор, зарядный ключ, испытуемый объект, разрядный ключ, разрядный резистор, выходные выводы, к которым подключают испытуемый объект, двухканальный цифровой измеритель с запоминающим устройством с двумя информационными и двумя управляющими входами, устройство отображения информации, генератор тактовых импульсов и блок управления с выходами «Пуск» и «Установка нуля», в котором первый вывод источника испытательного напряжения через зарядный ключ присоединен к первому выходному выводу устройства, а второй вывод источника испытательного напряжения через эталонный резистор присоединен ко второму выходному выводу устройства, к выходным выводам устройства параллельно подключены соединенные последовательно разрядный ключ и разрядный резистор, выход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством соединен с входом устройства отображения информации, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым управляющим входом двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством.

Недостаток его заключается в том, что оно не позволяет непосредственно измерить оставшийся ресурс высоковольтной изоляции по параметрам возвратного напряжения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повышение эксплуатационной надежности высоковольтного испытуемого электрооборудования за счет более объективной оценки состояния электрической изоляции, в частности за счет непосредственного измерения оставшегося ресурса изоляции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля качества электрической изоляции, содержащее источник испытательного напряжения, эталонный резистор, зарядный ключ, испытуемый объект, разрядный ключ, разрядный резистор, выходные выводы, к которым подключают испытуемый объект, двухканальный цифровой измеритель с запоминающим устройством с двумя информационными и двумя управляющими входами, устройство отображения информации, генератор тактовых импульсов и блок управления с выходами «Пуск» и «Установка нуля», в котором первый вывод источника испытательного напряжения через зарядный ключ присоединен к первому выходному выводу устройства, а второй вывод источника испытательного напряжения через эталонный резистор присоединен ко второму выходному выводу устройства, к выходным выводам устройства параллельно подключены соединенные последовательно разрядный ключ и разрядный резистор, выход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством соединен с входом устройства отображения информации, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым управляющим входом двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством, введены замыкающий и размыкающий блок-контакты зарядного ключа, замыкающий блок-контакт разрядного ключа, пиковый детектор, дифференцирующий элемент, нуль-компаратор, световой индикатор, счетчик времени, блок умножения напряжений, цифровой индикатор, два масштабных преобразователя и органы управления двухканальным цифровым измерителем с запоминающим устройством, причем входные выводы первого масштабного преобразователя подключены параллельно выходным выводам устройства, а его выход через размыкающий блок-контакт зарядного ключа и замыкающий блок-контакт разрядного ключа подключен к первому информационному входу двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством и к входам дифференцирующего элемента и пикового детектора, выход дифференцирующего элемента подключен к входу нуль-компаратора, выход нуль-компаратора подключен к входу счетчика времени и световому индикатору, выход счетчика времени подключен к первому входу блока умножения напряжений, второй вход которого подключен к выходу пикового детектора, выход блока умножения напряжений подключен к входу второго масштабного преобразователя, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, второй вывод источника испытательного напряжения соединен через замыкающий блок-контакт зарядного ключа с вторым информационным входом двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом «Пуск» блока управления, второй управляющий вход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством соединен с выходом органов управления двухканальным цифровым измерителем с запоминающим устройством, обнуляющие входы пикового детектора и счетчика времени соединены с выходом «Установка нуля» блока управления.

Суть изобретения (рисунок 1) заключается в следующем. Известно, что один из эффективных неразрушающих методов тестового контроля состояния главной изоляции основан на использовании явления абсорбции. О состоянии изоляции и степени ее старения судят по току утечки и по току абсорбции, или, точнее, по коэффициенту абсорбции, который определяют как отношение одноминутного значения сопротивления изоляции к пятнадцатисекундному значению ее.

Коэффициент абсорбции и индекс поляризации дают объективную оценку состояния изоляции, так как учитывают заряд абсорбции, поглощенный в системе изоляции. Однако контроль заряда абсорбции по току абсорбции неудобен тем, что ток абсорбции мал и промышленные помехи сильно искажают его. Поэтому удобнее пользоваться другими методами обнаружения явления абсорбции. Так, например, на практике можно применить метод измерения напряжения саморазряда и возвратного напряжения [1]. По мере старения изоляции напряжение саморазряда и возвратное напряжение уменьшаются. В качестве оценки состояния изоляции предложено использовать напряжение саморазряда u_c15, измеренное на 15 секунде после начала процесса измерения напряжения саморазряда, и возвратное напряжение u_в30, измеренное на тридцатой секунде после начала процесса измерения возвратного напряжения. Как показала практика, по мере старения изоляции изменяется не только максимальное значение возвратного напряжения, но и момент времени его наступления. У состарившейся изоляции время наступления максимального возвратного напряжения уменьшается

На рисунке 1 показаны зависимости возвратного напряжения двух трансформаторов: нового трансформатора при вводе его в эксплуатацию (кривая 1) и трансформатора после 28 лет эксплуатации (кривая 2).

Из рисунка 1 видно, что в течение срока эксплуатации изоляция стареет и возвратное напряжение снижается. Установлено, что возвратное напряжение u_в30 снижается примерно на 6-7 В за год. Существенно изменяется и момент времени, при котором наблюдается максимум возвратного напряжения.

Трансформаторы, у которых u_в30 меньше 15 В, следует считать изношенными по изоляции более чем на 90% и при возможности заменять их новыми трансформаторами.

В зарубежной практике для оценки состояния бумажно-масляной изоляции кабелей по возвратному напряжению пользуются соотношением существенных параметров формы возвратного напряжения (рисунок 1):

$p = \frac{t'}{t_{\max}}$ ,

где t_max - время, при котором наблюдается максимум возвратного напряжения, t' - время, при котором прямая, проведенная под углом начального фронта кривой возвратного напряжения, достигнет значения максимального возвратного напряжения. Коэффициент p увеличивается со старением изоляции. Эта тенденция наблюдается и у трансформаторов. Например, у новой изоляции он составляет 0,3, а у старой - 0,5. Однако это увеличение не такое характерное, так как диапазон изменения p невелик. Авторы предлагают на основе опыта другое соотношение для ресурса изоляции P=U_max·t_max. Для новой изоляции ресурс составляет Р=240·25=6000 В·с. Для изоляции, проработавшей 28 лет, Р=200·2=400 В·с. В среднем за год эксплуатации ресурс уменьшается на 200 В·с. При Р<100 В·с изоляцию следует считать изношенной. Определение оставшегося ресурса изоляции важно для практики потому, что ресурс изоляции определяет и ресурс высоковольтных электрических машин и трансформаторов.

Итак, о старении изоляции без ее разрушения, как показали исследования, можно судить по характеру провесов поляризации, а именно по величине возвратного напряжения, как ни по одному другому параметру. Это доказывается следующими положениями.

С увеличением срока эксплуатации изоляция изнашивается, ее электрическая прочность снижается. С ростом эксплуатации уменьшается и возвратное напряжение, которое может характеризовать состояние изоляции даже лучше, чем испытание повышенным напряжением. Дело в том, что пробивное напряжение характеризует лишь кратковременную прочность изоляции и в ряде случаев она может быть достаточно высокой. Однако электрическая прочность при длительном воздействии напряжения оказывается недостаточной из-за ухудшившихся электрических характеристик изоляции. В частности, в процессе старения изоляции увеличиваются диэлектрические потери, которые могут привести к тепловому пробою изоляции при длительном приложении напряжения.

Для каждого вида изоляции существует свой внутренний ресурс, который характеризуется способностью изоляции в течение определенного времени выдерживать приложенное напряжение и противостоять разрушающему воздействию процессов, протекающих при этом напряжении.

Внутренний ресурс у каждого вида новой изоляции есть величина постоянная, и естественно он постепенно уменьшается с ростом срока службы. Уменьшается и возвратное напряжение. Следовательно, величина возвратного напряжения в настоящее время лучше, чем какой-либо другой параметр, характеризует изношенность изоляции.

В качестве подтверждения вышесказанного, на рисунке 2 приведены зависимости сопротивления изоляции R и возвратного напряжения u_в от времени для двух трансформаторов, имеющих одинаковый срок эксплуатации 28 лет. Нагрузка второго трансформатора была больше, чем у первого. Он длительное время работал с перегрузкой. Поэтому его изоляция оказалась более изношенной, чем у первого Если судить о состоянии изоляции этих трансформаторов только по сопротивлению изоляции, то у второго трансформатора оно выше, чем у первого (R₂=380 МОм > R₁=145 МОм) и можно сделать ошибочный вывод о том, что состояние изоляции у второго трансформатора лучше, чем у первого. Однако, если рассчитать коэффициенты абсорбции для обоих трансформаторов, то окажется, что у первого трансформатора он выше (145/126=1,15>380/355=1,07). Если же судить о состоянии изоляции по возвратному напряжению u_в30, то видно, что поглощенный заряд абсорбции у второго трансформатора гораздо меньше, чем у первого (16 В < 48 В). Меньше и оставшийся ресурс (Р=100·2,5=250<200·2=400).

По результатам обследования можно сделать следующий вывод. Первый трансформатор может спокойно работать до следующей проверки. Второй же трансформатор требует к себе повышенного внимания и, вероятнее всего, необходимо приготовиться к его замене.

В заключении отметим, что при неразрушающих испытаниях для оценки качества изоляции большое значение имеет изменение ее характеристик во времени. Поэтому с повышением частоты контроля увеличивается вероятность своевременного выявления дефектов.

Структурная схема предлагаемого устройства для контроля качества электрической изоляции представлена на рисунке 3. Устройство содержит источник испытательного напряжения 1, эталонный резистор 2, зарядный ключ 3, разрядный ключ 4, разрядный резистор 5, первый масштабный преобразователь напряжения 6, испытуемый объект 7, размыкающий блок-контакт 8 зарядного ключа, замыкающий блок-контакт 9 зарядного ключа, замыкающий блок-контакт 10 разрядного ключа, двухканальный цифровой измеритель с запоминающим устройством 11, устройство отображения информации 12, дифференцирующий элемент 13, нуль-компаратор 14, световой индикатор 15, пиковый детектор 16, счетчик времени 17, блок умножения напряжений 18, второй масштабный преобразователь 19, цифровой индикатор 20, блок управления 21 с выходами «Пуск» и «Установка нуля», генератор тактовых импульсов 22, органы управления 23 двухканальным цифровым измерителем с запоминающим устройством, выходные выводы 24 и 25.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии ключ 4 замкнут, а ключ 3 разомкнут и электрические емкости объекта испытания 7 разряжаются через разрядный резистор 5, имеющий малое сопротивление. Необходимость введения разрядного резистора 5 вызвана соображениями электромагнитной совместимости, так как в разрядной цепи без разрядного резистора 5 в момент замыкания разрядного ключа 4 возникают большие экстратоки, электромагнитные помехи от которых могут приводить к сбою электронной аппаратуры. После разряда конденсаторов в течение одной минуты в соответствии с правилами устройства электроустановок блок управления 21 подает сигнал сначала на размыкание ключа 4 и затем на замыкание ключа 3. При указанном положении ключей 3 и 4 начинается процесс заряда изоляции объекта испытания 7. Блок-контакт 9 при этом замкнут и на второй вход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством 11 подается напряжение, пропорциональное току утечки объекта испытания. Сигнал с выхода «Пуск» блока управления 21 запускает генератор тактовых импульсов 22. Сигналы с выхода генератора тактовых импульсов с частотой 1 с поступают на первый управляющий вход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством 11 и значения напряжения, пропорциональные току утечки, через каждую секунду (или по желанию через 5 секунд) сохраняются в запоминающем устройстве измерителя 11. Через одну минуту после начала процесса заряда изоляции зарядный ключ 3 отключается. При этом блок-контакт 9 размыкается, а блок-контакт 8 замыкается и напряжение, пропорциональное напряжению саморазряда, подается на первый информационный вход двухканального цифрового измерителя с запоминающего устройства 11. Это напряжение через каждую секунду в течение одной минуты запоминается запоминающим устройством измерителя 11. По окончанию процесса саморазряда ключ 3 снова замыкается на одну минуту, в течение которой изоляция вновь заряжается, пополняя внутренний поглощенный заряд, израсходованный в период саморазряда.

После этого разрядный ключ 4 замыкается на короткое время Δt, взятое нами равное 5 с, в течение которого геометрическая емкость объекта испытания 7 полностью разряжается до нуля, а емкость, обусловленная внутренним поглощенным зарядом, остается практически неразряженной, так как заряд внутреннего поглощения не может изменяться «мгновенно». Спустя время Δt разрядный ключ 4 размыкается. Зарядный ключ 3 остается разомкнутым. Начинается процесс измерения возвратного напряжения, которое образуется за счет заряда геометрической емкости зарядом внутреннего поглощения. Напряжение, пропорциональное возвратному напряжению, при этом подается через замкнутые блок-контакты 8 и 10 на первый информационный вход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством 11, которое запоминает измеряемое напряжение через каждую секунду в течение одной минуты. В начале этого измерения сигналом «Установка нуля» обнуляется пиковый детектор и запускается счетчик времени 17. Когда возвратное напряжение достигнет максимума, производная его становится равной нулю и на выходе дифференцирующего элемента 13 сигнал также становится равным нулю и нуль-компаратор 14 срабатывает и останавливает счетчик времени 17, о чем сигнализирует световой индикатор 15. На выходе счетчика времени сохраняется сигнал, пропорциональный измеренному времени t_MAX, при котором наступает максимум возвратного напряжения U_MAX. Значение максимального возвратного напряжения фиксируется пиковым детектором. Блок умножения перемножает значения U_MAX и t_MAX и выдает с учетом второго масштабного преобразователя 19 на экране цифрового индикатора 20 значение оставшегося ресурса работы Р изоляции. После этого устройство выключается.

На практике удобно пользоваться относительным оставшимся сроком службы изоляции, оценивая его но отношению к сроку службы новой изоляции, измеренному при вводе высоковольтного электрооборудования в эксплуатацию.

Технико-экономический эффект от предложенного изобретения определяется повышением эксплуатационной надежности высоковольтного испытуемого электрооборудования за счет более объективной оценки состояния электрической изоляции и оценки оставшегося ресурса работы.

Источники информации

1. Серебряков А.С. Электротехническое материаловедение. Электроизоляционные материалы: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2005. - 280 с. (стр.104-106).

2. Авторское свидетельство СССР №601632, кл. G01R 27/00, 19.04.76.

3. Авторское свидетельство СССР 767667, кл. G01R 27/02, 1980.

Устройство для контроля качества электрической изоляции, содержащее источник испытательного напряжения, эталонный резистор, зарядный ключ, испытуемый объект, разрядный ключ, разрядный резистор, выходные выводы, к которым подключают испытуемый объект, двухканальный цифровой измеритель с запоминающим устройством с двумя информационными и двумя управляющими входами, устройство отображения информации, генератор тактовых импульсов и блок управления с выходами «Пуск» и «Установка нуля», в котором первый вывод источника испытательного напряжения через зарядный ключ присоединен к первому выходному выводу устройства, а второй вывод источника испытательного напряжения через эталонный резистор присоединен ко второму выходному выводу устройства, к выходным выводам устройства параллельно подключены соединенные последовательно разрядный ключ и разрядный резистор, выход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством соединен с входом устройства отображения информации, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым управляющим входом двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством, отличающееся тем, что в него введены замыкающий и размыкающий блок-контакты зарядного ключа, замыкающий блок-контакт разрядного ключа, пиковый детектор, дифференцирующий элемент, нуль-компаратор, световой индикатор, счетчик времени, блок умножения напряжений, цифровой индикатор, два масштабных преобразователя и органы управления двухканальным цифровым измерителем с запоминающим устройством, причем входные выводы первого масштабного преобразователя подключены параллельно выходным выводам устройства, а его выход через размыкающий блок-контакт зарядного ключа и замыкающий блок-контакт разрядного ключа подключен к первому информационному входу двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством и к входам дифференцирующего элемента и пикового детектора, выход дифференцирующего элемента подключен к входу нуль-компаратора, выход нуль-компаратора подключен к входу счетчика времени и световому индикатору, выход счетчика времени подключен к первому входу блока умножения напряжений, второй вход которого подключен к выходу пикового детектора, выход блока умножения напряжений подключен к входу второго масштабного преобразователя, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, второй вывод источника испытательного напряжения соединен через замыкающий блок-контакт зарядного ключа с вторым информационным входом двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством, вход генератора тактовых импульсов соединен с выходом «Пуск» блока управления, второй управляющий вход двухканального цифрового измерителя с запоминающим устройством соединен с выходом органов управления двухканальным цифровым измерителем с запоминающим устройством, обнуляющие входы пикового детектора и счетчика времени соединены с выходом «Установка нуля» блока управления.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для измерения емкости между фазами и корпусом (или землей) в любых трехфазных электросетях, например в судовых.

Способ защиты синхронных генераторов от замыкания на землю в одной точке цепи возбуждения // 2508587

Изобретение относится к области электротехники, а именно к релейной защите синхронных генераторов, и может быть использовано на электрических станциях для защиты синхронных генераторов от замыкания обмотки возбуждения на землю в одной точке, а также для контроля сопротивления изоляции.

Способ измерения сопротивления изоляции цепей постоянного тока, находящихся под рабочим напряжением, и устройство для его осуществления // 2503964

Способ измерения сопротивления изоляции цепей постоянного тока, находящихся под рабочим напряжением, и устройство для его осуществления относятся к электроизмерительной технике и предназначены для использования преимущественно в автоматизированных системах контроля, диагностики и управления технологическими процессами.

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

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.

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 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.

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 электрического сопротивления изоляции и защитного отключения электрооборудования // 2437109

Изобретение относится к электроизмерительной технике. .

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. .

Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции в сетях переменного тока с резистивной нейтралью под рабочим напряжением // 2526221

Изобретение относится к области электротехники. Устройство состоит из источника измерительного стабилизированного напряжения постоянного тока, фильтра RC, состоящего из последовательно соединенных резистора и конденсатора, одного диод, шунтирующего конденсатор С1, блока гальванической развязки, усилителя напряжения сигнала с регулируемым коэффициентом усиления, блока питания, электронного делителя напряжения, блока индикации и блока сигнализации. При этом источник измерительного стабилизированного напряжения постоянного тока положительным полюсом подключен к корпусу (земле), а отрицательным полюсом соединен с нижним первым выводом резистора нейтрали контролируемой сети. Второй вывод резистора нейтрали контролируемой сети соединен с нейтралью контролируемой сети. Параллельно источнику измерительного стабилизированного напряжения постоянного тока включены конденсатор С1 и диод, катод которого соединен с корпусом (землей). Параллельно резистору нейтрали включен фильтр RC, причем конденсатор фильтра включен параллельно входу блока гальванической развязки, который своим выходом включен на вход усилителя напряжения сигнала с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен со входом электронного делителя напряжения, а выход электронного делителя напряжения соединен непосредственно с блоком индикации и с блоком сигнализации. При этом все блоки устройства запитаны от блока питания. Технический результат заключается в возможности непрерывного контроля сопротивления изоляции. 1 ил.

Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции под рабочим напряжением в силовых сетях переменнего тока с резистивной нейтралью // 2541418

Изобретение относится к области электротехники. Устройство содержит резистор, соединенный с нейтралью одним выводом, резистивный датчик тока, источник стабилизированного напряжения постоянного тока, шунтирующий конденсатор C1, RC-фильтр на 50 Гц, блок гальванической развязки, электронный делитель напряжения, дифференциальный усилитель, блок питания и блоки индикации и сигнализации. При этом второй вывод резистора нейтрали соединен с введенными резистивным датчиком тока и источником стабилизированного напряжения постоянного тока, включенными последовательно. Второй вывод резистора нейтрали соединен с корпусом через шунтирующий конденсатор С1, а плюсовой вывод источника стабилизированного напряжения соединен с корпусом через введенный резистивный датчик тока. Параллельно резистивному датчику тока включен RC-фильтр, средняя точка которого соединена с входом блока гальванической развязки, а выход блока гальванической развязки соединен с входом электронного делителя напряжения, на выход которого входом включен дифференциальный усилитель, на выход которого входом включены блоки индикации и сигнализации. Все блоки устройства запитаны от блока питания. Технический результат заключается в возможности непрерывно контролировать сопротивление изоляции в сетях переменного тока с резистивной нейтралью. 1 ил.

Устройство для измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока // 2554308

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения сопротивления изоляции электрических сетей переменного тока, находящихся под напряжением и изолированных от земли. Устройство содержит источник измерительного напряжения, миллиамперметр, блок гальванической развязки, блок вычитания, блок управления, управляемый источник переменного напряжения, первый ключ, второй ключ, токоограничивающий резистор. Причем два входа блока гальванической развязки подключены к двум фазам контролируемой сети, между которыми действует переменное напряжение. Выход блока гальванической развязки подключен ко второму входу блока управления, выход которого подключен к входу управляемого источника переменного напряжения, первый выход которого подключен к второму выводу токоограничивающего резистора, первый вывод которого подключен ко второму выходу источника измерительного напряжения. Второй выход управляемого источника переменного напряжения подключен через миллиамперметр к земле. Первый выход источника измерительного напряжения через первый ключ подключен к любой фазе контролируемой сети. Первый вход блока вычитания подключен к первому выходу управляемого источника переменного напряжения, а выход блока вычитания через второй ключ подключен к первому входу блока управления. Технический результат заключается в уменьшении погрешности и времени измерения сопротивления изоляции. 3 ил.

Способ контроля электрического сопротивления изоляции шин питания относительно корпуса // 2602753

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется при контроле сопротивления изоляции электрических цепей электро- и радиотехнических изделий, отключенных от источника питания. На первом этапе при закороченных шинах между корпусом и шинами устанавливают тестовый сигнал, существенно превосходящий уровень помех, что позволяет проводить измерения параллельно соединенных сопротивлений изоляции обеих шин с высокой точностью. На втором этапе подключают первый источник низкого уровня между шинами электропитания, который обеспечивает быстрый заряд емкости нагрузки и нейтрализацию влияния активного сопротивления нагрузки на результаты измерений. При этом малый уровень сигнала исключает повреждение потребителей энергии по цепям питания. А второй источник сигнала подключают между корпусом и одной из шин, что обеспечивает высокую точность измерений сопротивления утечки. Технический результат заключается в возможности проведения контроля с минимальными энергетическими затратами, с высоким быстродействием и с минимальным влиянием помех. 4 ил.

Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока // 2609277

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля изоляции сетей постоянного оперативного тока. В сети постоянного тока периодически осуществляют тестовое воздействие путем подключения к полюсам высокоточного резистора, при этом измеряют величины напряжений на полюсах и дифференциальные токи присоединений сети до и после каждого тестового воздействия. Величина сопротивления резистора регулируется исходя из условия, чтобы после его подключения напряжения полюсов относительно земли входили в диапазон допустимых значений, а ток утечки на землю через резистор не превышал установленного допустимого значения. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и повышении точности измерения сопротивления изоляции, а также в повышении универсальности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ определения сопротивления изоляции сети постоянного тока с изолированной нейтралью // 2609726

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании и применении устройств и систем измерения сопротивлений изоляции в сетях постоянного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Технический результат: повышение точности измерений сопротивления изоляции сети постоянного тока. Сущность: измеряют напряжение между «землей» и полюсами источника постоянного тока. Для чего сначала подключают резистивный элемент к одному из полюсов, а затем к другому, выравнивают напряжения на полюсах параллельным подключением к источнику постоянного тока двух последовательно соединенных одинаковых резисторов, общая точка которых через третий резистор соединена с «землей». При этом резистивные элементы подключают поочередно параллельно первому и второму резисторам, измеряют напряжение на третьем резисторе после подключения одного и другого резистивных элементов. Далее определяют сопротивление изоляции всей сети, а затем для каждого из полюсов. 1 ил.

Способ определения сопротивления изоляции сети и сопротивлений изоляции присоединений сети переменного тока с изолированной нейтралью // 2614187

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения сопротивления изоляции сетей переменного тока с изолированной нейтралью. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет измерения сопротивлений изоляции присоединений, уменьшение величины перекоса напряжений между фазами и «землей», возникающих при определении сопротивления изоляции сети и сопротивления изоляции присоединений. Сущность: измеряют средние значения напряжения между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста, собранного на полупроводниковых диодах по схеме Ларионова и подключенного к фазам сети переменного тока, а также между положительным и отрицательным полюсами трехфазного выпрямительного моста и «землей». При этом производят выравнивание напряжений на фазах сети путем включения параллельно полюсам трехфазного выпрямительного моста двух последовательно соединенных первого и второго резисторов, общая точка которых соединена с «землей». Измеряют среднее значение тока через провод, соединяющий общую точку первого и второго резисторов с «землей», измеряют средние значения дифференциальных токов, протекающих по присоединениям сети, с помощью датчиков дифференциальных токов для измерений средних значений токов, после подключения сначала к одному из полюсов трехфазного выпрямительного моста третьего резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резисторов, а потом к другому полюсу трехфазного выпрямительного моста четвертого резистора, один из выводов которого подсоединен к общей точке первого и второго резисторов. Значения сопротивлений изоляции всей сети в целом и сопротивления изоляции присоединений определяют из соответствующих выражений. 11 ил.

Способ и устройство контроля изоляции системы электроснабжения с изолированной нейтралью // 2644626

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции многофазных разветвленных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Техническим результатом является осуществление избирательного контроля утечки или замыкания фазы на землю в разветвленной системе электроснабжения с изолированной нейтралью, выявление элемента с поврежденной изоляцией до появления аварийного режима. Устройство контроля изоляции сети электроснабжения с изолированной нейтралью содержит высоковольтные провода подключения, контактор измерительной цепи, контактор заземления. Параллельно контактам контактора заземления подключен диодный мост с модулятором поискового тока. При этом обеспечивается возможность подключения фазы сети электроснабжения через коммутационный переключатель, токоограничивающий конденсатор, контакт контактора измерительной цепи и контакт контактора заземления к контуру заземления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ автоматического контроля изоляции источников постоянного тока относительно корпуса и относительно друг друга и устройство для его реализации // 2647218

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к автоматизированным системам контроля, и применяется для контроля сопротивления изоляции шин питания гальванически развязанных источников постоянного тока относительно корпуса и между собой. Техническим результатом изобретения является повышение достоверности определения значений сопротивления изоляции относительно корпуса, а также возможность контроля изоляции шин нескольких гальванически развязанных источников постоянного тока как относительно корпуса, так и между собой как в выключенном, так и во включенном состоянии. Способ измерения сопротивления изоляции в цепях постоянного тока основан на подключении к полюсам цепи постоянного тока цепи резисторов, состоящей из двух последовательно соединенных резисторов с одинаковой величиной сопротивления. В место соединения резисторов включается измерительная цепь из последовательно включенных источника измерительного напряжения и измерителя тока. Далее определяется эквивалентное сопротивление цепи резисторов. В измерительную цепь включают источник измерительного напряжения с одним значением напряжения, величина которого может быть равна нулю, затем с другим, отличным от нуля. Определяют значения измерительных токов для двух значений измерительных напряжений, вычисляют алгебраическую разность измерительных напряжений, делят ее на алгебраическую разность измеренных токов и из результата деления, взятого по модулю, вычитают значение эквивалентного сопротивления. Для измерения сопротивления изоляции между двумя гальванически развязанными источниками постоянного тока подключают между местами соединения двух цепочек резисторов с одинаковыми величинами сопротивлений, включенных между полюсами соответствующих источников постоянного тока, при этом вычитаемое эквивалентное сопротивление равно номинальному значению сопротивлений резисторов цепочек. Способ измерения сопротивления изоляции реализуется в устройстве, которое содержит цепочку из одинаковых резисторов, включенных последовательно, подключаемую к полюсам источника постоянного тока для измерения его сопротивления изоляции относительно корпуса, измерительную цепь, состоящую из последовательно включенных источника измерительного напряжения и датчика тока, а также коммутатора измерительного напряжения, имеющего вход управления, контроллера с аналоговым входом, подключенным к датчику тока, и выходом контроллера, имеющим электрическую связь с входом управления коммутатора измерительного напряжения. Дополнительно введены два коммутатора, каждый из которых имеет n+1 вход, один выход и вход управления, резистор, подключенный между n+1 входом первого коммутатора и n+1 входом второго коммутатора, устройство последовательного интерфейса. Кроме этого, введены n-1 дополнительных цепочек последовательно соединенных резисторов, измерительная цепь подключена между выходами введенных коммутаторов, а коммутатор измерительного напряжения своим выходом подключен параллельно источнику измерительного напряжения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.