Способ измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока относительно корпуса /земли/

 

А Ыи-

ОПИЮ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик и >771568

К АВТОРСКОМУ СВ ЮТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 020774 (21) 2040771/18-21 с присоединением заявки И9— (51)М. Кл.

G 01 Я 27/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 151080, Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 15-1080 (53) УДК 621 ° 317 °.343(088.8) (72) Автор изобретения

A.Ï.Ðàõìàíoâ (11) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

СЕТЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА ОТНОСИТЕЛЬНО

КОРПУСА (ЗЕМЛИ) Изобретение относится к области контроля электрических параметров силовых электрических цепей, в частности к способам, обеспечивающим измерение сопротивления изоляции судовых сетей постоянного тока, харак= терной особенностью которых являются сильное разветвление и, как следствие, большая емкость токоведущих частей сети относительно корпуса и широкий диапазон изменения сопротивления и емкости изоляции во времени, определяемый динамикой измерения состава цепи. По методике измерения способ относится к разновидности 15 способов, обеспечивающих измерение сопротивления изоляции в эквипотенциальных точках.

Известны способы измерения сопротивления в .эквипотенциальных точках, 20 в основном это мостовые потенциометрические способы P1) .

Известны также способы, использующие регулируемые источники напряжения, вводимые дополнительно между точкой цепи и корпусом, с целью компенсации рабочего напряжения сети Я

Однако быстродействие указанных

-способов определяется постоянной времени цепи изоляции, включающей со-30 противление изоляции и емкость токоведущего контура сети относительно корпуса, величина которой в судовых сетях за счет включения между корпусом и сетью различных искрогасительных, помехонодавительных конденсаторов, применения экранировки и сильного разветвления цепи измеряется сотнями микрофарад, что даже при критическом состоянии сопротивления изоляции соответствует постоянной времени цепи изоляции, измеряемой секундами.

Так как длительность любого переходного процесса с момента возникновения до момента установления равна нескольким постоянным времени, а измерение при наличии переходного процесса производить невозможно, цикличность измерения должна составлять десятки секунд. Реальные схемы, использующие указанные .способы, в действительности имеют промежутки между измерениями, равные в лучшем случае нескольким минутам.

Указанный недостаток сводит к минимуму все преимущества указанных способов измерения при использовании последних в сетях с повышенной динамикой, определяемой изменением состава сети во времени. Поскольку все

771568

В данном случае операционный усилитель 12 включен по схеме повторителя напряжения, дублирующего напряжепереключения, связанные с изменением состава сети, вызывают изменения величин элементов цепи изоляции и броски напряжения сети, то практически в цепи изоляции между моментами указанных возмущений все время. присутствует переменная составляющая напряжения, периодичность которой в сети современного судна составляет в лучшем случае десятки секунд, поэтому приме" нение мостовых схем, использующих указанные способы, становится невозможным.

Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени измерения при обеспечении независимости устройства от наличия переходного процесса в цепи изоляции при сохранении преимуществ, присущих измерениям сопротивлений изоляции в эквипотенциальных точках.

На чертеже представлено устройство для реализации способа измерения сопротивления изоляции сети постоянного тока. Элементы контролируемой сети представлены аккумуляторной батареей 1, эквивалентным емкостям 2, 3 сети, сопротивлениями 4, 8 изоляции полюсов сети. Устройство измерения включает в себя измерительный резистор б, запоминающий конденсатор 7, систему коммутации, включающую переключатели 8, 9, 10, блок управления

11 переключателями, операционный усилитель 12, омметр 13.

В данном случае источник напряжения сети представлен аккумуляторной батареи 1 (источником напряжения сети может быть любой генератор постоянного напряжения и соответствующую точку включения можно выбирать в любом месте контура сети, в том числе и на участках сети, где потенциал. измеренный относительно полюса, составляет часть напряжения сети, например половину напряжения сети).

Система коммутации обеспечивает два режима работы устройства:подготовительный и измерительный. Указанные режимы распределяют во времени блок управления 11 и подчиненные блоку управления переключатели 8, 9, 10.

На чертеже положения подвижных контактов переключателей определяют подготовительный режим работы устройства,. при котором неинвертирующий вход усилителя 12 подключен к соответ ствующей точке включения в сеть, выбранной на одном из проводов, соединяю щем соседние секции аккумуляторной батареи 1, выход усилителя постоянно подключен к корпусу, относительно которого измеряют сопротивление изоля ции сети, через измерительный резис-тор б и подключенный параллельно ему с помощью. переключателя 9 запоминающий конденсатор, а инвертирующий вход .усилителя через переключатель Я подключен к корпусу. ния контрольной точки на корпусе. Укаэанное включение обеспечивает быстрый перезаряд емкостей 2 и 3 сети, в точке корпуса до напряжения точки включения, и по установлении процесса перезаряда указанных емкостей между выходом усилителя через измерительный резистор б протекает ток, замыкающийся через сопротивления изоляции,. шины сети и провода питания усилителя. Beличина и направление укаэанного тока обеспечивает условие эквипотенциальности контрольной точки и корпуса.

Цепь изоляции зашунтирована динамическим выходным сопротивлением повторителя, поэтому все ее возмущения

Форсируются повторителем напряжения, поддерживающим эквипотенциальность контрбльной точки и корпуса, причем на запоминающем конденсаторе 7 постоянно обновляется инФормация о величине тока, протекающего через сопротивления изоляции и резистор 6, которая выделяется на конденсаторе 7 в виде напряжения, пропорционального укаэанному току и. величине сопротивления резистора 6.

При переходе в режим измерения конденсатор 7 переключается на неинвертирующий вход усилителя 12, а инвертирующий вход усилителя подключается к выходу усилителя, и между точкой включения в сеть и корпусом включается омметр 13. В данном случае операционный усилитель 12 включен по схеме стабилизатора тока с опорным источником на конденсаторе 7, 40 и эталонным сопротивлением на резисторе б. Через резистор 6, цепь изоляции, шины сети, питающей провода усилителя, и усилитель проходит ток, величина и направление которого экви45 валентны току, проходящему через эту цепь в предыдущем режиме. Но в этом случае цепь изоляции шунтируется очень высоким выходным сопротивлением ста- билизатора тока, величиной которого

5О можно пренебречь при измерении. Поэтому омметр .13, включенный между точкой включения в сеть и корпусом, показывает величину сопротивления участка цепи, скомпенсированного по отношению к рабочему напряжению сети, в который входят параллельно соединенные сопротивления 4 и 5 изоляции обоих полюсов сети и сопротивление стабилизатора тока. Поскольку сопротивлением контура сети можно

60 пренебречь ввиду его малости, а сопротивлением стабилизатора тока можно пренебречь по причине его очень большой величины,то отсчет на омметРе с большой достоверностью соответст65 вует величине параллельного соедине771568

Формула изобретения

Способ измерения сопротивления изоляции сетей постоянного тока относительно корпуса (земли), при котором между корпусом и выбранной

Сосгавитель В. Малахов

Редактор T. Юрчикова Техред A. Щепанская . рр

Ко ектор -Н Григорук

Заказ 6687/56 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ния сопротивлений изоляции полюсов сети, т.е.

R ° Я„ и +

1+ где Rq отчет по омметру

R и R<- сопротивления полюсов сети

1 относительно корпуса, соответствующие сопротивлениям 4 и 5.

Предложенный способ позволит повысить точность измерения. точкой включают источник компенсирующего напряжения, обеспечивающий эквипотенциальность указанных точек, между этими точками включают оьметр и производят отсчет, о т л и ч а ив

5 шийся тем, что, с целью повыаения точности и сокращения времени измерения,перед включением омметра измеряют ток компенсации и замещают источник напряжения источником тока, эквивалентного току компенсации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Физический энциклопедический словарь. М., "Сов. энциклопедия", 1963, т. 3, с. 330 — 332.

2. Авторское свидетельство СССР

9 369515, кл. G 01 R 27/18, 17.08.70.