RU2052826C1

RU2052826C1 - Trouble-shooting device for d

Info

Publication number: RU2052826C1
Authority: RU
Inventors: Б.Д. Дунаев; В.А. Савельев; С.А. Словесный; С.В. Шилов
Original assignee: Дунаев Борис Дмитриевич; Савельев Виталий Андреевич; Словесный Сергей Алексеевич; Шилов Сергей Валентинович
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1996-01-20

Abstract

C. AND A.C. LINES. FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: device has auxiliary a.c. voltage supply 1, capacitor 2, network 3, compensating winding 4, adder 5, switch 6, variable capacitor 7, variable resistor 8, primary and metering windings 9 and 10 of adder, respectively. EFFECT: improved design. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств для непрерывного контроля сопротивления изоляции потребителей постоянного и переменного тока, находящихся под напряжением. The invention relates to electrical engineering and can be used to create devices for continuous monitoring of insulation resistance of DC and AC consumers under voltage.

Известно устройство для контроля сопротивления изоляции разветвленной сети постоянного тока, содержащее трансформаторы по числу контролируемых потребителей, генератор переменного тока, резистивный делитель, включенный между шинами питания, и указательный орган. A device for controlling the insulation resistance of a branched direct current network, containing transformers according to the number of controlled consumers, an alternator, a resistive divider connected between the power buses, and a pointing organ.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерения, обусловленная шунтированием активного сопротивления изоляции контролируемых цепей емкостным сопротивлением, так как в отдельных случаях уже при частоте генератора f 1-2 Гц емкостная составляющая тока может быть равна току утечки изоляции. The disadvantage of this device is the low accuracy of the measurement, due to the shunting of the insulation resistance of the controlled circuits by capacitance resistance, since in some cases even with the generator frequency f 1-2 Hz, the capacitive component of the current may be equal to the insulation leakage current.

Известен также способ измерения сопротивления изоляции электрических сетей, который реализуется при помощи устройства, содержащего дополнительный источник переменного тока, управляемую компенсирующую цепь, блок сравнения переменного тока, блоки управления, генератор однополярных импульсов, дифференциальный сравнивающий блок, пороговое устройство, индикатор величины сопротивления и индикатор емкости. К недостаткам данного устройства можно отнести отсутствие возможности определения поврежденного участка сети, недостаточную надежность и помехозащищенность при работе в сетях высокого напряжения. There is also a method of measuring the insulation resistance of electric networks, which is implemented using a device containing an additional AC source, a controlled compensation circuit, an AC comparison unit, control units, a unipolar pulse generator, a differential comparison unit, a threshold device, an indicator of the resistance value and a capacitance indicator . The disadvantages of this device include the lack of the ability to determine the damaged section of the network, insufficient reliability and noise immunity when working in high voltage networks.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и составу является устройство для измерения сопротивления изоляции в судовых электроэнергетических системах постоянного и переменного тока, содержащее вспомогательный источник переменного напряжения, параллельно которому подключен компенсирующий конденсатор переменной емкости, сумматор и блок измерения. Closest to the proposed technical essence and composition is a device for measuring insulation resistance in ship electric power systems of direct and alternating current, containing an auxiliary source of alternating voltage, in parallel with which a compensating capacitor of variable capacitance, an adder and a measuring unit are connected.

Недостатком данного устройства является низкая надежность, так как компенсирующий конденсатор переменной емкости гальванически связан с токоведущими элементами контролируемой сети, что при его повреждении сделает невозможной не только работу самого устройства, но и может привести к возникновению аварийной ситуации в самой контролируемой сети. The disadvantage of this device is its low reliability, since a compensating capacitor of variable capacitance is galvanically connected to current-carrying elements of the controlled network, which, if damaged, will make it impossible not only to operate the device itself, but can also lead to an emergency in the controlled network itself.

Недостатком устройства также является низкая чувствительность, обусловленная отсутствием компенсации тока утечки исправной изоляции. The disadvantage of this device is the low sensitivity due to the lack of compensation of the leakage current of intact insulation.

Цель изобретения повышение надежности и чувствительности устройства. The purpose of the invention is to increase the reliability and sensitivity of the device.

Это достигается тем, что в устройство, содержащее вспомогательный источник переменного напряжения, разделительный конденсатор, сумматор, ключ и компенсирующий конденсатор переменной емкости, дополнительно введены регулируемое сопротивление, полосовой фильтр, коммутатор, блок обработки информации, устройство индикации и блоки сбора информации, при этом каждый блок сбора информации содержит сумматор, включенные параллельно регулируемые резистор и конденсатор и полосовой фильтр, а в качестве сумматоров использованы трансформаторы с числом обмоток равным (n + 2), где n число фаз контролируемой сети. This is achieved by the fact that in the device containing an auxiliary source of alternating voltage, an isolation capacitor, an adder, a key and a compensating capacitor of variable capacitance, an adjustable resistance, a bandpass filter, a switch, an information processing unit, an indication device, and information collection units are additionally introduced, each the information collection unit contains an adder, an adjustable resistor and a capacitor and a band-pass filter connected in parallel, and transformers with h are used as adders scrapped windings equal to (n + 2), wherein n number of controllable network phases.

На фиг. 1 изображена структурная схема предложенного устройства. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device.

Оно состоит из вспомогательного источника переменного напряжения 1, имеющего частоту, отличную от частоты напряжения контролируемой сети, один из полюсов которого через разделительный конденсатор 2 подключен к одному из токоведущих элементов сети 3, а другой полюс заземлен. Кроме того, выход вспомогательного источника переменного напряжения соединен с одним из выводов компенсирующей обмотки 4 сумматора 5 и с ключом 6. При этом с целью повышения надежности работы компенсирующая обмотка 4 гальванически отделена от токоведущих элементов контролируемой сети с помощью разделительного конденсатора 2. Второй вывод компенсирующей обмотки сумматора соединен с одним из выводов компенсирующего конденсатора переменной емкости 7, параллельно которому с целью повышения чувствительности устройства путем компенсации тока утечки исправной изоляции подключено регулируемое сопротивление 8, причем второй вывод конденсатора заземлен. Кроме компенсирующей обмотки, сумматор 5 содержит первичную 9 и измерительную 10 обмотки. It consists of an auxiliary source of alternating voltage 1, having a frequency different from the frequency of the voltage of the controlled network, one of the poles of which is connected to one of the current-carrying elements of the network 3 through an isolation capacitor 2, and the other pole is grounded. In addition, the output of the auxiliary AC voltage source is connected to one of the terminals of the compensating winding 4 of the adder 5 and to the key 6. In this case, in order to increase the reliability of operation, the compensating winding 4 is galvanically separated from the current-carrying elements of the controlled network using an isolation capacitor 2. The second output of the compensating winding the adder is connected to one of the terminals of a compensating capacitor of variable capacitance 7, in parallel with which, in order to increase the sensitivity of the device by compensating t Single leakage intact insulation is connected adjustable resistance 8, wherein the second terminal of the capacitor is grounded. In addition to the compensating winding, the adder 5 contains a primary 9 and measuring 10 windings.

Для повышения чувствительности устройства путем подавления помех в спектре сигнала, получаемого с обмотки 10 сумматора, ее выход соединен с полосовым фильтром 11, настроенным на частоту вспомогательного источника напряжения. To increase the sensitivity of the device by suppressing interference in the spectrum of the signal received from the winding 10 of the adder, its output is connected to a band-pass filter 11 tuned to the frequency of the auxiliary voltage source.

С целью повышения надежности работы устройства путем расширения объема контролируемых величин в устройство введены блоки сбора информации 12, число которых равно количеству присоединений. В состав блока сбора информации входят сумматор 13 с первичной 14, компенсирующей 15 и измерительной 16 обмотками, а также полосовой фильтр 17, соединенный с измерительной обмоткой 16, и компенсирующая цепь, образованная параллельно включенными конденсатором переменной емкости 18 и регулируемым сопротивлением 19, один вывод которой соединен с компенсирующей обмоткой 15, а другой заземлен. Выходы фильтров 11 и 17 подключены на вход коммутатора 20, соединенного с блоком обработки информации 21, на выходе которого включено устройство индикации 22. Параметры контролируемой сети представлены схемами замещения 23 и 24. In order to increase the reliability of the device by expanding the volume of monitored quantities, information collection blocks 12 are introduced into the device, the number of which is equal to the number of connections. The information collection unit includes an adder 13 with a primary 14, compensating 15 and measuring 16 windings, as well as a band-pass filter 17 connected to the measuring winding 16, and a compensating circuit formed in parallel by a variable capacitor 18 and adjustable resistance 19, one output of which connected to the compensating winding 15, and the other is grounded. The outputs of the filters 11 and 17 are connected to the input of the switch 20 connected to the information processing unit 21, at the output of which an indication device 22 is turned on. The parameters of the monitored network are represented by equivalent circuits 23 and 24.

Устройство для поиска поврежденного участка в разветвленных сетях постоянного и переменного тока работает следующим образом. После подключения устройства к контролируемой сети производится его настройка. Для этого, изменяя величину емкости конденсатора 7 и сопротивления 8, добиваются равенства амплитуд и фаз токов, протекающих по обмоткам 9 и 4 сумматора 3. При этом ток, протекающий в обмотке 9 обусловлен наличием емкости и проводимости изоляции контролируемой сети на землю. Так как потоки в сердечнике трансформатора сумматора 5 направлены встречно, то при равенстве создающих их токов регулирующий поток и ЭДС на выводах измерительной оболочки 10 будут равны нулю. Аналогично производится настройка блоков сбора информации, на время проведения которой ключ 6 должен быть замкнут. A device for searching for a damaged area in branched DC and AC networks operates as follows. After connecting the device to the monitored network, it is configured. To do this, by changing the value of the capacitor 7 and the resistance 8, the equal amplitudes and phases of the currents flowing through the windings 9 and 4 of the adder 3 are achieved. The current flowing in the winding 9 is due to the presence of the capacitance and conductivity of the insulation of the controlled network to the ground. Since the flows in the core of the transformer of the adder 5 are directed in the opposite direction, when the currents generating them are equal, the control flow and the EMF at the terminals of the measuring shell 10 will be zero. Similarly, you configure the blocks of information collection, for the duration of which the key 6 must be closed.

При снижении сопротивления изоляции какого-либо из присоединений увеличивается ток, протекающий по обмотке 9, а поток, создаваемый током этой обмотки, начинает преобладать над потоком, создаваемым током компенсирующей обмотки 4. Результирующий поток индуцирует ЭДС в измерительной обмотке 10, к выводам которой подключен полосовой фильтр 11. Фильтр подавляет все частоты, отличие от частоты напряжения вспомогательного источника 1. Отделенный от помех полезный сигнал поступает на коммутатор 20 и с него на блок обработки информации 21. Если амплитуда сигнала превысила некоторое ранее заданное значение, что соответствует снижению сопротивления изоляции ниже установленной нормы, то с блока обработки информации на коммутатор подается команда на замыкание ключа 6 и поочередный опрос блоков сбора информации. When the insulation resistance of any of the connections decreases, the current flowing through the winding 9 increases, and the flow created by the current of this winding begins to prevail over the flow created by the current of the compensating winding 4. The resulting flow induces an EMF in the measuring winding 10, to the terminals of which a strip filter 11. The filter suppresses all frequencies, different from the voltage frequency of the auxiliary source 1. Separated from interference, the useful signal is fed to the switch 20 and from it to the information processing unit 21. If the amplitudes ud signal has exceeded a previously set value that corresponds to a reduction of insulation resistance below the norm, then information processing unit to the switch is commanded to switch circuit 6 and the alternate poll information acquisition units.

Информация с измерительных обмоток сумматоров 5 и 13 через полосовые фильтры 11 и 17 поступает на вход коммутатора 20, производящего поочередное включение блока обработки информации 21 к выходам фильтров 11 и 17. Информация о состоянии изоляции после необходимой обработки и преобразования отображается на устройстве индикации 22. Information from the measuring windings of the adders 5 and 13 through the bandpass filters 11 and 17 is fed to the input of the switch 20, which alternately turns on the information processing unit 21 to the outputs of the filters 11 and 17. Information about the insulation state after necessary processing and conversion is displayed on the display device 22.

Claims

1. DEVICE FOR SEARCH FOR DAMAGED PARTICIPATION IN DC AND AC NETWORKS, containing an auxiliary source of alternating voltage, an isolation capacitor, an adder, a compensating capacitor and a key, characterized in that, in order to increase the reliability and reliability of the search, an adjustable resistance, a strip a filter, a switch, an information processing unit, an indication device, and information collection units according to the number of connections of a consumed controlled network, while the adjustable resistance is on parallel to the compensating capacitor, the first output of which is connected to the first output of the compensating winding, and the second is connected to the device common bus, an isolation capacitor, the first output of which is connected to the second output of the compensating winding of the adder, to the first output of the switch and the first output of the auxiliary AC voltage source, the second the output of which is connected to the common bus of the device, the second output of the isolation capacitor is connected to the terminal for connecting the monitoring object, the first and second you The odes of the measuring winding of the adder through a band-pass filter are connected to the first and second terminals of the switch, the third and fourth conclusions of which are connected to the first and second terminals of the information processing unit, the third terminal of which is connected to the output of the information block, the terminals 5 to N of the switch are connected respectively to the first and the second conclusions of the blocks of information collection, the third and fourth conclusions of each of the blocks of information collection are connected to the current-carrying buses of the power supply network, the fifth and sixth conclusions of the blocks are connected to the terminals E for connecting a control object, and the seventh terminal is connected to the second terminal of the key.

2. The device according to claim 1, characterized in that each of the information collection units contains an adder, an adjustable capacitor and a resistance connected in parallel, the first output of which is grounded, and the second connected to the first output of the compensation winding of the adder, the second output of which is connected to the seventh output of the unit , the third and fourth conclusions of which are connected to the first and second conclusions of the primary winding of the adder, the third and fourth conclusions of which are connected respectively to the fifth and sixth conclusions of the block, the first and second conclusions are measured The total windings of the adder through a band-pass filter are connected respectively to the first and second outputs of the block.