Устройство для дистанционного измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока

 

Г.::

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 42,5137

Союз Советских

Сощиалисти веских

Республик

I ! (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06,04.72 (21) 1769333/24-7 с присоединением заявки- № (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74, Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25.09.74 (5I) М. Кл. G Olr 31/02

G 01г 27100

Государственный комитет

Совета 1линистров СССР по делам изобретений и открытии (53) УДК 621.317.735 (088.8) (72) Автор изобретения

П. Дьяков (71 Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЙ ИЗОЛЯЦИИ СЕТИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известные устройства для дистанционного измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока, содержащие делитель напряжения, коммутатор, генератор, управляющий коммутатором, входной усилитель постоянного тока, соединенный с выходом коммутатора, источник постоянного тока, запоминающие конденсаторы и преобразователи напряжения, не обеспечивают получения линейной зависимости выходного сигнала от контролируемого сопротивления, что усложняет процесс автоматической обработки результатов измерений цифровыми устройствами.

Для получения линейной зависимости выходного сигнала от контролируемого сопротивления предлагаемое устройство снабжено дополнительным суммирующим усилителем, выводы запоминающих конденсаторов с общей точкой, соединенные через контакты коммутатора с входным усилителем, раздельно подключены через другие контакты коммутатора ко входам двух преобразователей напряжения во временной интервал, выходы которых подсоединены к выходным каскадам суммирующего усилителя, на вход которого подана разность потенциалов суммарного напряжения запоминающих конденсаторов и делителя напряжения контролируемой сети.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема описываемого устройства.

Устройство содержит генератор 1, представляющий собой, например, релейный мультивибратор, напряжение которого на выходе равно или нулю, или близко к напряжению питания, коммутатор 2 с контактными группами 3 — 10, входной усилитель 11 постоянного тока, вход и выход которого подключены

10 к коммутатору 2, конденсаторы 12 и 13, два блока 14 формирования импульсов с усилительным транзистором 15, трансформатором

16 с прямоугольной петлей гистерезиса с первичной обмоткой 17, обмоткой смещения 18

15 и выходной обмоткой 19, суммирующий усилитель 20, нагрузкой которого являются параллельно включенные выходные каскады 21 с транзисторами 22, управляющие входы которых соединены с обмотками 19 трансформаторов 16. Устройство запитывается от источника 23 постоянного тока, Сопротивления изоляции полюсов сети условно обозначаются резисторами 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

Управляемый от генератора 1 коммутатор

2, контактные группы которого замыкаются и размыкаются одновременно, контактными группами 9 и 10 подключает усилитель 11 одним выводом к корпусу, а другим поочеред30 но к положительному и отрицательному по425137

3 люсам сети. Выход усилителя 11 при этом подсоединяется к выводам конденсатора 12 или 13 через контактные группы 7 и 8 коммутатора 2. Выходное сопротивление усилителя

l i выбирается сравнительно малым. Поэтому за время подключения входа усилителя l l к каждому из полюсов сети конденсаторы 12 и l3 заряжаются до установившегося значения. 11ричем время заряда или разряда конденсаторов 12 и 13 существенно меньше, чем время подключения входа усилителя 11 к каждому из полюсов сети.

На чертеже показано состояние коммутатора 2, в котором вход усилителя 11 включен контактными группами 9 и 10 между корпусом и шиной «минус» сети. Выход усилителя

i i при этом соединен контактными группами и ь с выводами конденсатора 12, напряжение от которого через контактные группы 4 и

Ь коммутатора 2 подается на вход блока 14

<рормирования импульсов. Это положение коммутатора 2 соответствует отсутствию напряжения на выходе генератора 1. В предшествующии промежуток времени, когда на ряжение на выходе генератора l близко к напряжению питания, вход усилителя li оыл включен между корпусом и шиной «плюс», оомотка 18 смещения трансформатора lo c прямоугольнои петлей гистерезиса контактнои группой 3 коммутатора 2 была подключена к шинам источника 23 постоянного тока.

Ы результате этого сердечник трансформатора ib оыл переведен в состояние насыщения — й,.

1 ри подключении входа усилителя 11 к шине «минус» сети цепь обмотки 18 смещения разрывается контактной группой 3 коммутатора 2. 1-1апряжением, подаваемым с конденсатора 12, транзистор 1б открывается. 11ри этом напряжение подается на первичную оомотку 1(трансформатора 16. Сердечник перемагничивается. Время перемагничивания сердечника от состояния — В, до состояния +й. обратно пропорционально напряжению на конденсаторе 12. 11ри перемагничивании сердечника в выходнои обмотке 19 трансформатора lб наводится напряжение, которое через выпрямитель и резисторы поступает на управляющий вход выходного каскада 21. Транзистор 22 открыт в течение всего времени перемагничивания сердечника трансформатора lb. Одновременно на вход суммирующего усилителя 20 подается напряжение, пропорциональное величине E — U — U, где Š— напряжение контролируемой сети, Ui и U>— напряжения на конденсаторах 12 и 13, которые пропорциональны напряжению на входе усилителя 11 при включении его соответственно между полюсом «плюс» и корпусом и плюсом «минус» и корпусом.

Таким образом, сигнал на выходе устройства U», представляет собой последовательность прямоугольных импульсов, амплитуда которых пропорциональна E — Ui — U2, а дли5

50 тельность обратно пропорциональна напряжению У .

Аналогично работает второй канал устройства. В рассматриваемом интервале времени, соответствующем приведенному на чертеже состоянию коммутатора 2, вход второго блока 14 формирования импульсов отключен от конденсатора 13 контактными группами 5 и б коммутатора 2. Обмотка 18 смещения контактной группой 3 подключена к источнику

23 постоянного тока и происходит перемагничивание сердечника в состояние — В,. При подаче импульса с выхода генератора 1 вход усилителя ll контактными группами 9 и 10 подключается к шине «плюс» сети и корпусу.

Одновременно контактными группами 7 и 8 конденсатор 13 подключается к выходу усилителя 11 и контактными группами 5 и b к управляющему входу блока 14 формирования и м пул ьсов.

Сигнал U„„ также представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с той же самой амплитудой, что и по первому выходу, но длительность этих импульсов ооратно пропорциональна напряжению Ui.

1-1апряжение U»»< прямо пропорционально сопротивлению изоляции между корпусом и полюсом «плюс», а напряжение Ups — сопротивлению изоляции между корпусом и полюсом «минус».

Сопротивления цепей, подключенных параллельно конденсаторам 12 и 13, выбираются достаточно большими, чтобы не происходило заметного разряда конденсаторов. 11оэтому напряжение на конденсаторах практически меняется только при их подключении к низкоомному выходу усилителя 11.

Частота работы генератора выбирается достаточно низкой для расширения диапазона измеряемых сопротивлений изоляции.

Устройство для измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока позволяет осуществить непрерывный количественный анализ состояния сопротивлений изоляции контролируемой сети по двум раздельным каналам. Линейная зависимость выходных сигналов от сопротивлений изоляции полюсов позволяет упростить процесс обработки результатов измерений, а также дает возможность без дополнительного преобразования использовать полученную информацию в автоматических аналого-цифровых устройствах обработки информации.

Предмет изобретения

Устройство для дистанционного измерения сопротивлений изоляции сети постоянного тока, содержащее делитель напряжения, коммутатор, генератор, управляющий коммутатором, входной усилитель постоянного тока, соединенный с выходом коммутатора, источник постоянного тока, запоминающие конденсаторы и преобразователи напряжения, отлич ающееся тем, что, с целью получения ли425137

Вил 2 Вил

Составитель И. Днепровская

Техред Е. Борисова Корректор М. Лейзерман

Редактор Т. Фадеева

Заказ 2662/6 Изд. № 746 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, лК-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 нейной зависимости выходного сигнала от контролируемого сопротивления, оно снабжено дополнительным суммирующим усилителем, выводы запоминающих конденсаторов с общей точкой, соединенные через контакты коммутатора с входным усилителем, раздельно подключены через другие контакты коммутатора ко входам двух преобразователей напряжения во временной интервал, выходы которых подсоединены к выходным каскадам суммирующего усилителя, на вход которого

5 подана разность потенциалов суммарного напряжения запоминающих конденсаторов и делителя напряжения контролируемой сети.