RU115578U1 - DEVICE FOR CONTROL OF INSULATION OF ELECTRICAL SYSTEMS - Google Patents

Abstract

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем, содержащее генератор трехфазной сети, нагрузку, блок присоединения к нагрузке, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, делитель частоты, выпрямитель, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу-сигнализации, установленных в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, при этом четыре выхода генератора трехфазной сети подключены параллельно через блок присоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, два выхода генератора трехфазной сети подключены к входу делителя частоты, один из выходов которого соединен с землей, другой выход подключен к одному из входов выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого соединены с соответствующими выходами генератора сети, выход блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения, через разделительный конденсатор, а выход соединен с землей и сигнальной лампой, вход которой соединен с контактом реле измерительного блока, а выход ее через резистор соединен со вторым входом исполнительного элемента, при этом контакт реле блока отключения дифференциального автомата своим входом подключен к первому входу исполнительного элемента, а выход е A device for monitoring the insulation of electrical systems, containing a generator of a three-phase network, a load, a load connection unit, including a differential machine connected in series with a power supply, a frequency divider, a rectifier, a barrier unit, a measuring unit with a relay, a bypassed capacitor, an actuator with a trip coil differential circuit breaker, a differential circuit breaker shutdown unit, a current sensor installed in the connection block, a seven-story relay, a relay and an alarm lamp installed in the differential circuit breaker shutdown unit, a step-up transformer located in the barrier block, while four outputs of the three-phase network generator are connected in parallel through the block connection to the load and the barrier unit, the output of which is connected to the ground, two outputs of the three-phase network generator are connected to the input of the frequency divider, one of the outputs of which is connected to the ground, the other output is connected to one of the inputs of the rectifier, the first and second outputs of the connection unit are connected to the actuator, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the network generator, the output of the disconnection unit of the differential automatic machine is connected to the fourth output of the connection unit through a separating capacitor, and the output is connected to ground and a signal lamp, the input of which is connected to the contact relay of the measuring unit, and its output through a resistor is connected to the second input of the executive element, while the relay contact of the disconnecting unit of the differential machine is connected to the first input of the executive element by its input, and the output e

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимов с распознаванием и определением их места.The utility model relates to the field of electrical engineering and can be used to protect AC electrical installations from emergency conditions with recognition and determination of their location.

Известно устройство для контроля изоляции электротехнических систем (Патент 85764 РФ, МПК Н02Н 7/00 (2006.01). Устройство для контроля изоляции электротехнических систем / А.А.Балюк, И.Я.Борзеев ДВГУПС (РФ).-№2009106088; Заявлено 20.02.09; Опубл. 10.08.2009, Бюл. №22).A device for monitoring the insulation of electrical systems (Patent 85764 RF, IPC Н02Н 7/00 (2006.01). Device for monitoring the insulation of electrical systems / A.A. Balyuk, I.Ya. Borzeev DVGUPS (RF) .- No. 2009106088; Declared 20.02 .09; Publ. 10.08.2009, Bull. No. 22).

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем содержит генератор трехфазной сети, нагрузку, блок присоединения к нагрузке, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, делитель частоты, выпрямитель, выполненный по мостовой схеме, заградительный блок, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, симистор, реле и лампу сигнализации, установленными в блоке отключения дифференциального автомата.A device for monitoring the insulation of electrical systems contains a three-phase network generator, a load, a load connection unit, including a differential circuit breaker, connected in series with a power supply unit, a frequency divider, a rectifier made according to a bridge circuit, a blocking block, an actuating element with a differential coil disconnecting coil, a measuring block with relay, shunted capacitor, differential automaton tripping block, current sensor installed in the connection block, triac, r barely and an alarm lamp installed in the block off the differential machine.

Первые четыре выхода генератора трехфазной сети подключены к входам блока присоединения, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы которого подсоединены к входам нагрузки, остальные два выхода подсоединены к входам делителя частоты, один выход которого соединен с первым входом выпрямителя, а второй выход - с землей.The first four outputs of the three-phase network generator are connected to the inputs of the connection unit, the sixth, seventh, eighth and ninth outputs of which are connected to the load inputs, the other two outputs are connected to the inputs of the frequency divider, one output of which is connected to the first input of the rectifier, and the second output to ground .

Дифференциальный автомат блока присоединения к нагрузке последовательно соединен с конденсаторами, объединенными звездой, являющимися блоком питания. Входы дифференциального автомата и четвертый выход генератора трехфазной сети являются входами блока присоединения. Три входа дифференциального автомата и четвертый провод от генератора трехфазной сети являются шестым, седьмым, восьмым и девятым выхода блока присоединения.Первый выход дифференциального автомата и выход четвертого провода генератора трехфазной сети являются первым и вторым выходами блока присоединения, выход конденсаторов, объединенных звездой, его третьим выходом, выход разделительного конденсатора - его четвертым выходом, выход датчика тока - его пятым выходом.The differential automaton of the load connection unit is connected in series with capacitors connected by a star, which are the power supply unit. The inputs of the differential automaton and the fourth output of the three-phase network generator are the inputs of the connection unit. The three inputs of the differential automaton and the fourth wire from the generator of the three-phase network are the sixth, seventh, eighth and ninth outputs of the connection unit. The first output of the differential machine and the output of the fourth wire of the generator of the three-phase network are the first and second outputs of the connection unit, the output of the capacitors combined by a star, its third output, the output of the isolation capacitor is its fourth output, the output of the current sensor is its fifth output.

Входом и выходом заградительного блока являются вход и выход колебательного контура. Вход колебательного контура подключен к третьему выходу блока присоединения, а выход к входу выпрямителя.The input and output of the blocking block are the input and output of the oscillatory circuit. The input of the oscillatory circuit is connected to the third output of the connection unit, and the output to the input of the rectifier.

Исполнительный элемент своими двумя входами подключен к первому и второму выходу блока присоединения.The actuator with its two inputs is connected to the first and second output of the accession unit.

Вход катушки отключения является входом исполнительного элемента, а объединенный выход контактов - его выходом. Вход сигнальной лампы соединен с выходом резистора, а его вход является входом исполнительного элемента. Выход контакта реле измерительного блока также является входом исполнительного элемента.The input of the trip coil is the input of the actuator, and the combined output of the contacts is its output. The input of the signal lamp is connected to the output of the resistor, and its input is the input of the actuator. The output of the relay contact of the measuring unit is also the input of the actuator.

Вход реле измерительного блока является его входом, а выход реле является выходом измерительного блока.The relay input of the measuring unit is its input, and the relay output is the output of the measuring unit.

Вход реле блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения через заградительный конденсатор, а выход его через подстроечный резистор соединен с землей.The input of the relay block of the shutdown of the differential automaton is connected to the fourth output of the accession unit through a blocking capacitor, and its output is connected to ground through a trimming resistor.

Выход симистора блока отключения дифференциального автомата соединен с входом реле, выход которого соединен с землей. Вход сигнальной лампы блока отключения дифференциального автомата соединен с выходом замыкающего контакта реле, а выход ее через резистор соединен с землей. Вход симистора, объединенного с входом замыкающего контакта реле подсоединен к выходу датчика тока, являющийся выходом блока присоединения.The output of the triac of the block off the differential machine is connected to the input of the relay, the output of which is connected to ground. The input of the signal lamp of the trip unit of the differential machine is connected to the output of the NO contact of the relay, and its output through the resistor is connected to ground. The input of the triac combined with the input of the make contact of the relay is connected to the output of the current sensor, which is the output of the connection unit.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При отсутствии воздействия теплового излучения от внешних источников на контролируемую сеть ток генератора трехфазной сети поступает на реле измерительного блока через конденсаторы блока присоединения и далее через колебательный контур заградительного блока, выпрямитель, делитель частоты - на землю, и имеет минимальную величину. Одновременно ток генератора трехфазной сети поступает на контролируемую сеть нагрузки через дифференциальный автомат и четвертый провод блока присоединения и далее через нагрузку на землю.In the absence of the influence of thermal radiation from external sources on the controlled network, the current of the three-phase network generator is supplied to the relay of the measuring unit through the capacitors of the connection unit and then through the oscillating circuit of the blocking unit, a rectifier, and a frequency divider to the ground, and has a minimum value. At the same time, the current of the three-phase network generator is supplied to the controlled load network through a differential circuit breaker and the fourth wire of the connection unit and then through the ground load.

Основной путь тока проходит от делителя частоты, на выпрямитель, соединенный с измерительным блоком, через заградительный блок, конденсаторы блока присоединения, нагрузку и на землю. В выпрямителе токи делителя частоты, генератора трехфазной сети и нагрузки накладываются и результирующий ток утечки поступает на реле измерительного блока. Кроме того, ток генератора трехфазной сети поступает через дифференциальный автомат и четвертый провод генератора сети блока присоединения на отключающую катушку и сигнальную лампу исполнительного элемента. Ток генератора сети поступает также на реле блока отключения дифференциального автомата от четвертого выхода блока присоединения через разделительный конденсатор и компенсируется подстроечным резистором.The main current path passes from the frequency divider, to the rectifier connected to the measuring unit, through the blocking unit, the capacitors of the connection unit, the load and ground. In the rectifier, the currents of the frequency divider, the generator of the three-phase network and the load are superimposed and the resulting leakage current is supplied to the relay of the measuring unit. In addition, the current of the three-phase network generator is supplied through a differential circuit breaker and the fourth wire of the network generator of the accession unit to the trip coil and the signal lamp of the actuator. The current of the network generator is also supplied to the relay of the block disconnecting the differential automaton from the fourth output of the connection unit through an isolation capacitor and is compensated by a trimming resistor.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции в пределах установленных норм, величина тока нагрузки имеет допустимое значение, а величина результирующего тока утечки недостаточна для срабатывания реле измерительного блока, при этом контакт реле в исполнительном элементе находится в отключенном состоянии, сигнальная лампа не горит, контакт реле и контакт реле в исполнительном элементе находятся в отключенном состоянии.In normal operation, i.e. if the insulation resistance is within the established standards, the load current has an acceptable value, and the resulting leakage current is insufficient for the relay of the measuring unit to operate, while the relay contact in the actuator is in the off state, the signal lamp does not light, the relay contact and relay contact in the actuator are in the off state.

Ток от генератора трехфазной сети продолжает поступать на нагрузку. Измерительный блок показывает утечки результирующего тока нагрузки, соответствующую техническим нормам.Current from the three-phase network generator continues to flow to the load. The measuring unit shows the leakage of the resulting load current in accordance with technical standards.

В аварийном режиме, в первом случае, при симметричном снижении сопротивления изоляции нагрузки ниже установленных норм, результирующий ток утечки увеличивается выше установленных норм (допустимых значений). Реле в измерительном блоке срабатывает и включает контакт в исполнительном элементе. Измерительный блок показывает величину результирующего тока утечки выше установленных норм, сигнальная лампа в исполнительном элементе горит, показывая аварийный режим в электроустановке. Это дает некоторое время для поиска и устранения неисправностей в электрооборудовании технологического процесса.In emergency mode, in the first case, with a symmetrical decrease in the load insulation resistance below the established norms, the resulting leakage current increases above the established norms (permissible values). The relay in the measuring unit is activated and turns on the contact in the actuator. The measuring unit shows the value of the resulting leakage current above the established norms, the signal lamp in the actuating element is on, indicating the emergency mode in the electrical installation. This gives some time for troubleshooting in electrical equipment of the process.

В аварийном режиме, во втором случае, при однофазном замыкании на землю или прикосновении человека к фазному проводу величина результирующего тока утечки увеличивается до уровня срабатывания реле в блоке отключения дифференциального автомата. При этом включается контакт реле в исполнительном элементе и на отключающую катушку поступает ток, который отключает ток генератора трехфазной сети от нагрузки через дифференциальный автомат блока присоединения.In emergency mode, in the second case, with a single-phase earth fault or when a person touches the phase wire, the value of the resulting leakage current increases to the level of relay operation in the trip unit of the differential machine. In this case, the relay contact in the actuator is turned on and a current is supplied to the trip coil, which disconnects the current of the three-phase network generator from the load through the differential machine of the connection unit.

В аварийном режиме, в третьем случае, при воздействии теплового излучения от внешнего источника на контролируемую сеть датчик тока в блоке присоединения открывается и ток от него поступает на вход симистора и контакта, при этом симистор открывается, выход которого подсоединен к входу реле и цепь тока замыкается на землю. Реле срабатывает и включает свои контакты в цепи отключающей катушки в исполнительном элементе и в цепи сигнальной лампы. В результате ток поступает на катушку отключения дифференциального автомата в блоке присоединения, после чего дифференциальный автомат срабатывает и отключает генератор трехфазной сети от нагрузки. При этом ток от датчика тока продолжает поступать на сигнальную лампу, которая загорается и продолжает гореть и после отключения генератора трехфазной сети от нагрузки, что указывает на процесс распознавания вида повреждения. Чувствительность срабатывания устройства контроля изоляции электротехнических систем значительно повышается.In emergency mode, in the third case, when thermal radiation from an external source affects the controlled network, the current sensor in the connection unit opens and current from it flows to the input of the triac and contact, while the triac opens, the output of which is connected to the relay input and the current circuit closes to the ground. The relay operates and turns on its contacts in the circuit of the trip coil in the actuator and in the signal lamp circuit. As a result, the current flows to the trip coil of the differential machine in the accession unit, after which the differential machine operates and disconnects the three-phase network generator from the load. In this case, the current from the current sensor continues to flow to the signal lamp, which lights up and continues to burn even after the three-phase network generator is disconnected from the load, which indicates the process of recognizing the type of damage. The response sensitivity of the insulation monitoring device of electrical systems is significantly increased.

Таким образом, представляется возможным отыскать место повреждения в контролируемой сети в отключенном состоянии от генератора трехфазной сети, так как ток от датчика продолжает поступать независимо от состояния нагрузки на вход симистора и сигнальную лампу, которая во все время поиска неисправностей в контролируемой сети будет находиться во включенном состоянии и гореть. Место повреждения находят по месту расположения датчика в контролируемой сети.Thus, it seems possible to find the place of damage in the monitored network in the disconnected state from the three-phase network generator, since the current from the sensor continues to flow regardless of the load condition at the input of the triac and the signal lamp, which will be on during the troubleshooting of the monitored network condition and burn. The place of damage is found at the location of the sensor in a controlled network.

Устройство для контроля электротехнических систем позволяет распознавать вид повреждения, повысить чувствительность устройства к срабатыванию от воздействия внешних источников теплового излучения и определить место повреждения в контролируемой сети по месту расположения датчика тока.A device for monitoring electrical systems allows you to recognize the type of damage, increase the sensitivity of the device to the operation from external sources of thermal radiation and determine the location of damage in a controlled network at the location of the current sensor.

Недостатком устройства для контроля изоляции электротехнических систем является то, что оно не позволяет с достаточной точностью распознавать вид повреждения в электротехнических сетях большой протяженности, например в кабельных линиях. Устройство имеет значительную погрешность измерения и низкую помехоустойчивость в наиболее удаленных местах от источника тока, генератора трехфазной сети. Кроме того, устройство не позволяет распознавать уровень величины сопротивления изоляции и определять время начала аварии.The disadvantage of the device for monitoring the insulation of electrical systems is that it does not allow with sufficient accuracy to recognize the type of damage in electrical networks of great length, for example in cable lines. The device has a significant measurement error and low noise immunity in the most remote places from the current source, three-phase network generator. In addition, the device does not allow to recognize the level of insulation resistance and determine the start time of the accident.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля изоляции электротехнических систем (патент №98640 РФ, МПК Н02Н 3/00. Устройство для контроля изоляции электротехнических сметем./ Борзеев И.Я., Балюк А.А., Катин В.Д., ДВГУПС (РФ). -№2010118961/07, Заявлено 11.05.2010. Опубл. 20.10.2010. Бил. №29)The closest in technical essence and the achieved result is a device for monitoring the insulation of electrical systems (patent No. 988640 of the Russian Federation, IPC Н02Н 3/00. Device for monitoring the insulation of electrical engineering estimates. / Borzeev I.Ya., Balyuk AA, Katin V. D., DVGUPS (RF). -№2010118961 / 07, Stated May 11, 2010. Published on October 20, 2010. Bill. No. 29)

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем содержит генератор трехфазной сети, блок присоединения, нагрузку, делитель частоты, выпрямитель, выполненный по мостовой схеме, заградительный блок, исполнительный элемент, измерительный блок, блок отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке.The device for monitoring the insulation of electrical systems contains a three-phase network generator, an accession unit, a load, a frequency divider, a rectifier made according to a bridge circuit, a blocking block, an actuating element, a measuring block, a differential circuit breaker block, a step-up transformer located in the blocking block.

Первые четыре выхода генератора трехфазной сети подключены к входам блока присоединения шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы которого подсоединены к входам нагрузки остальные два выхода подсоединены к входам делителя частоты, один выход которого соединен с первым входом выпрямителя, а второй выход - с землей.The first four outputs of the three-phase network generator are connected to the inputs of the connection unit of the sixth, seventh, eighth and ninth outputs of which are connected to the load inputs, the other two outputs are connected to the inputs of the frequency divider, one output of which is connected to the first input of the rectifier, and the second output to ground.

Дифференциальный автомат блока присоединения к нагрузке последовательно соединен с кондесаторами, объединенными звездой, являющимися блоком питания. Входы дифференциального автомата и четвертый выход генератора трехфазной сети являются входами блока присоединения. Три входа дифференциального автомата и четвертый провод от генератора трехфазной сети являются шестым, седьмым, восьмым и девятым выходами блока присоединения. Первый выход дифференциального автомата и выход четвертого провода генератора трехфазной сети являются первым и вторым выходами блока присоединения, выход конденсаторов, объединенных звездой, его третьим выходом, выход разделительного конденсатора - его четвертым выходом, выход датчика тока - его пятым выходом.The differential automaton of the load connection unit is connected in series with the capacitors connected by a star, which are the power supply unit. The inputs of the differential automaton and the fourth output of the three-phase network generator are the inputs of the connection unit. The three inputs of the differential automaton and the fourth wire from the three-phase network generator are the sixth, seventh, eighth and ninth outputs of the connection unit. The first output of the differential automaton and the output of the fourth wire of the three-phase network generator are the first and second outputs of the connection unit, the output of the capacitors connected by a star, its third output, the output of the isolation capacitor by its fourth output, the output of the current sensor by its fifth output.

Первым входом заградительного блока является вход, подсоединенный к третьему выходу блока присоединения третьим и четвертым входом являются входы подключения к выходам выпрямителя первичной обмотки трансформатора колебательного контура, вторичная обмотка которого включена в рассечку цепи контура, выход блока подсоединен к земле.The first input of the blocking block is the input connected to the third output of the connection block, the third and fourth input are the inputs of connecting to the outputs of the rectifier of the primary winding of the transformer of the oscillatory circuit, the secondary winding of which is included in the cut circuit of the circuit, the output of the block is connected to ground.

Исполнительный элемент своими двумя входами подключен к первому и второму выходу блока присоединения.The actuator with its two inputs is connected to the first and second output of the accession unit.

Вход катушки отключения является входом исполнительного элемента, а объединенный выход контактов, - его выходом. Вход сигнальной лампы соединен с выходом резистора, а его вход является входом исполнительного элемента. Вход контакта также является входом исполнительного элемента.The input of the trip coil is the input of the actuator, and the combined output of the contacts is its output. The input of the signal lamp is connected to the output of the resistor, and its input is the input of the actuator. The contact input is also the input of the actuator.

Вход реле измерительного блока является его входом, а выход реле - выходом измерительного блока.The relay input of the measuring unit is its input, and the relay output is the output of the measuring unit.

Вход реле блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения через заградительный конденсатор, а выход его через подстроечный резистор соединен с землей.The input of the relay block of the shutdown of the differential automaton is connected to the fourth output of the accession unit through a blocking capacitor, and its output is connected to ground through a trimming resistor.

Выход симистора блока отключения дифференциального автомата соединен с входом реле, выход которого соединен с землей. Вход сигнальной лампы блока отключения дифференциального автомата соединен с выходом замыкающего контакта реле, а выход ее через резистор соединен с землей, вход симистора, объединенного с входом замыкающего контакта и реле подсоединен к выходу датчика тока, являющийся выходом блока присоединения.The output of the triac of the block off the differential machine is connected to the input of the relay, the output of which is connected to ground. The input of the signal lamp of the trip unit of the differential automaton is connected to the output of the make contact of the relay, and its output through the resistor is connected to ground, the input of the triac combined with the input of the make contact and the relay is connected to the output of the current sensor, which is the output of the connection unit.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При отсутствии воздействия теплового излучения от внешних источников на контролируемую сеть ток генератора трехфазной сети поступает на реле тока измерительного блока через конденсаторы блока присоединения и далее через вторичную обмотку повышающего трансформатора колебательного контура, заградительного блока, выпрямитель, делитель частоты - на землю. Этот ток имеет минимальную величину. Одновременно ток генератора трехфазной сети поступает на контролируемую сеть нагрузки через дифференциальный автомат и четвертый провод блока присоединения и далее через нагрузку на землю. Основной путь тока проходит от делителя частоты, на выпрямитель, соединенный с измерительным блоком, через повышающий трансформатор колебательного контура, заградительного блока, конденсаторы блока присоединения, нагрузку и на землю. В выпрямителе токи делителя частоты, генератора трехфазной сети и нагрузки накладываются и результирующий ток утечки поступает на реле тока измерительного блока.In the absence of the influence of thermal radiation from external sources on the controlled network, the current of the three-phase network generator is supplied to the current relay of the measuring unit through the capacitors of the connection unit and then through the secondary winding of the step-up transformer of the oscillating circuit, the blocking device, a rectifier, and a frequency divider to ground. This current has a minimum value. At the same time, the current of the three-phase network generator is supplied to the controlled load network through a differential circuit breaker and the fourth wire of the connection unit and then through the ground load. The main current path passes from the frequency divider, to the rectifier connected to the measuring unit, through the step-up transformer of the oscillatory circuit, the blocking unit, the capacitors of the connection unit, the load and ground. In the rectifier, the currents of the frequency divider, three-phase network generator and load are superimposed and the resulting leakage current is supplied to the current relay of the measuring unit.

Кроме того, ток генератора трехфазной сети поступает через дифференциальный автомат и четвертый провод генератора трехфазной сети блока присоединения на отключающую катушку и сигнальную лампу исполнительного элемента. Ток генератора трехфазной сети поступает также на реле блока отключения дифференциального автомата от четвертого выхода блока присоединения через разделительный конденсатор и компенсируется подстроечным резистором.In addition, the current of the three-phase network generator is supplied through the differential circuit breaker and the fourth wire of the three-phase network generator of the accession unit to the trip coil and the signal lamp of the actuator. The generator current of the three-phase network is also supplied to the relay of the differential circuit breaker block from the fourth output of the connection block through an isolation capacitor and is compensated by a trimming resistor.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции в пределах установленных норм, величина тока нагрузки имеет допустимое значение, а величина результирующего тока утечки недостаточна для срабатывания реле измерительного блока, контакт реле в исполнительном элементе находится в отключенном состоянии, сигнальная лампа не горит, контакт реле в исполнительном элементе и контакт реле, в блоке дифференциального автомата находятся в отключенном состоянии.In normal operation, i.e. if there is insulation resistance within the established norms, the load current has an acceptable value, and the resulting leakage current is insufficient for the relay of the measuring unit to operate, the relay contact in the actuator is off, the signal lamp is off, the relay contact in the actuator and contact relays in the block of the differential machine are in the off state.

Ток от генератора трехфазной сети продолжает поступать на нагрузку.Current from the three-phase network generator continues to flow to the load.

Измерительный блок показывает величину результирующего тока утечки нагрузки, соответствующую техническим нормам. При этом дальность обнаружения повреждений в электротехнической сети (кабельной линии) значительно увеличивается за счет увеличения мощности подаваемого сигнала в контролируемую сеть с помощью повышающего трансформатора в заградительном блоке.The measuring unit shows the value of the resulting load leakage current, corresponding to technical standards. Moreover, the damage detection range in the electrical network (cable line) is significantly increased due to an increase in the power of the supplied signal to the monitored network with the help of a step-up transformer in the blocking unit.

В аварийном режиме, в первом случае, при симметричном снижении сопротивления изоляции нагрузки ниже установленных норм, результирующий ток утечки увеличивается значительно за счет увеличения мощности подаваемого сигнала со вторичной обмотки повышающего трансформатора, величина его получается выше установленных норм (допустимых значений), реле в измерительном блоке надежно срабатывает и включает контакт в исполнительном элементе. Измерительный блок показывает величину результирующего тока утечки выше установленных норм, сигнальная лампа в исполнительном элементе горит, показывая аварийный режим в электроустановке. Это дает некоторое время для поиска и устранения неисправностей в электрооборудовании технологического процесса, при этом повышается точность измерения и помехоустойчивость за счет разделения измерительных цепей сердечником повышающего трансформатора блока заграждения.In emergency mode, in the first case, with a symmetrical decrease in the load insulation resistance below the established norms, the resulting leakage current increases significantly due to an increase in the power of the supplied signal from the secondary winding of the step-up transformer, its value is higher than the established norms (permissible values), the relay in the measuring unit reliably operates and turns on the contact in the actuator. The measuring unit shows the value of the resulting leakage current above the established norms, the signal lamp in the actuating element is on, indicating the emergency mode in the electrical installation. This gives some time to troubleshoot electrical equipment of the process, while increasing the accuracy of the measurement and noise immunity due to the separation of the measuring circuits by the core of the step-up transformer of the boom block.

В аварийном режиме, во втором случае, при однофазном замыкании на землю или прикосновении человека к фазному проводу в дальней точке электротехнической сети величина результирующего тока утечки увеличивается за счет увеличения мощности сигнала от повышающего трансформатора до уровня срабатывания реле в блоке отключения дифференциального автомата. При этом включается контакт реле в исполнительном элементе и на отключающую катушку поступает ток, который отключает ток генератора трехфазной сети от нагрузки через дифференциальный автомат блока присоединения.In emergency mode, in the second case, with a single-phase earth fault or when a person touches the phase wire at the far point of the electrical network, the value of the resulting leakage current increases due to an increase in the signal power from the step-up transformer to the level of relay operation in the tripping unit of the differential machine. In this case, the relay contact in the actuator is turned on and a current is supplied to the trip coil, which disconnects the current of the three-phase network generator from the load through the differential machine of the connection unit.

В аварийном режиме, в третьем случае, при воздействии теплового излучения от внешнего источника на контролируемую сеть в дальней точке обнаружения, датчик тока в блоке присоединения открывается и ток от него поступает на вход симистора и контакта, при этом симистор открывается, выход которого подсоединен к входу реле и цепь тока замыкается на землю. Реле срабатывает и включает свои контакты в цени отключающей катушки в исполнительном элементе и контакта в цепи сигнальной лампы. В результате ток поступает на катушку отключения дифференциального автомата в блоке присоединения, после чего дифференциальный автомат срабатывает и отключает генератор трехфазной сети от нагрузки. При этом ток от датчика тока поступает на сигнальную лампу, которая загорается и продолжает гореть и после отключения генератора трехфазной сети от нагрузки, что указывает на процесс распознавания вида повреждения. Чувствительность срабатывания устройства контроля изоляции электротехнических систем значительно повышается за счет включения в эту работу повышающего трансформатора заградительного блока, при этом с первично обмотки повышающего трансформатора поступает сигнал на входы выпрямителя измерительного блока из-за снижения сопротивления величины сопротивления изоляции в контролируемой электротехнической сети в точке обнаружения повреждения, которые включаются в работу как в первом так и втором случаях аварийных режимов. Помехоустойчивость получаемого сигнала обеспечивается за счет разделения сердечником повышающего трансформатора в заградительном блоке измерительных цепей.In emergency mode, in the third case, when thermal radiation from an external source acts on the controlled network at the far detection point, the current sensor in the connection unit opens and current from it flows to the input of the triac and contact, while the triac opens, the output of which is connected to the input relay and current circuit is shorted to ground. The relay operates and turns on its contacts in the value of the trip coil in the actuator and the contact in the signal lamp circuit. As a result, the current flows to the trip coil of the differential machine in the accession unit, after which the differential machine operates and disconnects the three-phase network generator from the load. In this case, the current from the current sensor enters the signal lamp, which lights up and continues to burn even after the three-phase network generator is disconnected from the load, which indicates the process of recognizing the type of damage. The response sensitivity of the insulation monitoring device of electrical systems is significantly increased due to the inclusion of a blocking transformer in the step-up transformer, while the signal from the primary winding of the step-up transformer is input to the rectifier inputs of the measuring block due to a decrease in the insulation resistance value in the controlled electrical network at the point of damage detection , which are included in the work in both the first and second cases of emergency conditions. The noise immunity of the received signal is provided due to the separation of the step-up transformer in the blocking block of the measuring circuits by the core.

Таким образом, устройство для контроля изоляции электротехнических систем позволяет осуществлять контроль изоляции электротехнических сетей (кабельных линий) значительной длины с повышенной точностью измерений, чувствительностью и помехозащищенностью.Thus, a device for monitoring the insulation of electrical systems allows you to control the insulation of electrical networks (cable lines) of considerable length with increased measurement accuracy, sensitivity and noise immunity.

Недостатком устройства является то, что оно не позволяет определить время начала аварии и распознавать уровень величины сопротивления изоляции и тем самым снижается степень защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимовThe disadvantage of this device is that it does not allow to determine the time of the onset of the accident and to recognize the level of insulation resistance and thereby reduces the degree of protection of electrical installations of alternating current from emergency conditions

Задачей полезной модели является создание устройства для контроля изоляции электротехнических систем, позволяющего определять время начала аварии и распознавать уровень величины сопротивления изоляции в контролируемой сети.The objective of the utility model is to create a device for controlling the insulation of electrical systems, which allows determining the time of the onset of the accident and recognizing the level of insulation resistance in the controlled network.

Задачей полезной модели является создание устройства для контроля изоляции электротехнических систем, позволяющего повысить степени защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимов путем распознавания и определения времени начала аварии и уровня величины сопротивления изоляции в контролируемой сети.The objective of the utility model is to create a device for monitoring the insulation of electrical systems, which allows to increase the degree of protection of AC electrical installations from emergency conditions by recognizing and determining the time of the onset of the accident and the level of insulation resistance in the controlled network.

Для решения поставленной задачи в устройстве для контроля изоляции электротехнических систем, содержащем генератор трехфазной сети, нагрузку, блок присоединения к нагрузке, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, выпрямитель, делитель частоты, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампа-сигнализации, установленных в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, при этом четыре выхода генератора трехфазной сети подключены параллельно через блок присоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, два выхода генератора трехфазной сети подключены к входу делителя частоты, один из выходов которого соединен с землей, другой выход подключен к одному из входов выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого соединены с соответствующими выходами генератора сети, выход блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения, через разделительный конденсатор, а выход соединен с землей и сигнальной лампой, вход которой соединен с контактом реле измерительного блока, а выход ее через резистор соединен со вторым входом исполнительного элемента, при этом контакт реле блока отключения дифференциального автомата своим входом подключен к первому входу исполнительного элемента, а выход его к катушке отключения дифференциального автомата, датчик тока, своим выходом подсоединен к входам симистора и сигнальной лампы, которые своими выходами подсоединены к земле, первичная обмотка повышающего трансформатора своими входами подключена к двум выходам выпрямителя параллельно с измерительным блоком, а вторичная обмотка своими выходами подключена к входам заградительного блока, дополнительно установлен аналого-цифровой преобразователь, расположенный в измерительном блоке, при этом вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу реле тока измерительного блока.To solve this problem, in a device for monitoring the insulation of electrical systems containing a three-phase network generator, load, a load connection unit, including a differential machine connected in series with the power supply, a rectifier, a frequency divider, a blocking device, a measuring unit with a relay, a shunted capacitor, actuating element with a coil for disconnecting a differential machine, a block for disconnecting a differential machine, a current sensor installed in the connection unit, seven a torus, a relay, and an alarm lamp installed in the differential automaton shutdown unit, a step-up transformer located in the blocking unit, while the four outputs of the three-phase network generator are connected in parallel through the load connection unit and the blocking unit, the output of which is connected to ground, two generator outputs three-phase networks are connected to the input of the frequency divider, one of the outputs of which is connected to ground, the other output is connected to one of the inputs of the rectifier, the first and second outputs of the unit are connected They are connected to an actuating element, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the network generator, the output of the differential circuit breaker block is connected to the fourth output of the connection block through an isolation capacitor, and the output is connected to ground and a signal lamp, the input of which is connected to the relay contact of the measuring unit, and its output through a resistor is connected to the second input of the actuating element, while the relay contact of the differential automatic shutdown block is connected to the first input by its input and a complementary element, and its output to the differential automatic circuit breaker coil, the current sensor, is connected by its output to the inputs of the triac and the signal lamp, which are connected to ground by their outputs, the primary winding of the step-up transformer is connected by its inputs to two outputs of the rectifier in parallel with the measuring unit, and the secondary the winding with its outputs is connected to the inputs of the blocking unit, an analog-to-digital converter located in the measuring unit is additionally installed, while the input is analog The digital-to-digital converter is connected to the output of the current relay of the measuring unit.

Признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа являются установка аналого-цифрового преобразователя, расположение его в измерительном блоке и его взаимосвязи.Signs that distinguish the claimed solution from the prototype are the installation of an analog-to-digital Converter, its location in the measuring unit and its relationship.

Благодаря отличительным признакам устройство позволяет определить время начала аварии и распознать уровень величины сопротивления изоляции в контролируемой сети. Это обусловлено тем, что аналого-цифровой преобразователь позволяет выводить на дисплей графическое изображение поведения изоляции контролируемой сети, производить запись с точной фиксацией времени сбоя в работе, а также оповещать персонал о неисправном состоянии и в случае необходимости производить автоматическое аварийное отключение системы.Thanks to the distinguishing features, the device allows you to determine the start time of the accident and recognize the level of insulation resistance in the controlled network. This is due to the fact that the analog-to-digital converter allows you to display a graphic image of the insulation behavior of the monitored network, record with the exact fixation of the time of failure, as well as notify personnel of a malfunction and, if necessary, make an automatic system shutdown.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства для контроля электротехнических систем, на фиг.2 - график развертки сигнала, на котором позиция "1" обозначает нормальный режим, позиция "2" - режим неисправности, а позиция "3" - авария.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of a device for monitoring electrical systems, Fig. 2 is a signal sweep graph in which position "1" indicates normal mode, position "2" indicates a fault mode, and position "3" - crash.

Устройство для контроля электротехнических систем содержит генератор трехфазной сети 1, блок присоединения 2, нагрузку 3, делитель частоты 4, выпрямитель 5, выполненный по мостовой схеме, заградительный блок 6, исполнительный элемент 7, измерительный блок 8 с аналого-цифровым преобразователем 9, блок отключения дифференциального автомата 10, повышающий трансформатор 11, расположенный в заградительном блоке 6.A device for monitoring electrical systems contains a three-phase network generator 1, an accession unit 2, a load 3, a frequency divider 4, a rectifier 5, made according to a bridge circuit, a blocking device 6, an actuating element 7, a measuring unit 8 with an analog-to-digital converter 9, a shutdown unit differential machine 10, step-up transformer 11, located in the blocking unit 6.

В качестве генератора трехфазной сети 1 выбран генератор ДГА-250, блок присоединения 2 включает дифференциальный автомат 12 типа ПМВ, конденсаторы 13 и разделительный конденсатор 14 марки КБГМП-600 В, датчик тока 15. В выпрямителе 5 использованы диоды Д226Д. Делитель частоты 4 марки ДЧ600/3 000-2700. В заградительном блоке 6 использован колебательный контур 16 марки Тр-600 - 3000/7000 и конденсатор КБГ-400. Исполнительный элемент 7 включает катушку отключения 17 пускателя типа ПМВ с замыкающими контактами 18 и 19, сигнальную лампу 20 типа ЛС-220 В с замыкающим контактом 21 и резистор 22. Измерительный блок 8 представляет собой реле тока 23 типа РКН, шунтированное конденсатором 24, миллиамперметры М2001-24, которые своими выходами подключены к входам аналого-цифрового преобразователя 9, собранного по микросхеме КР572ПВЗ и преобразователя уровней 5N 74 LYCC 3245A. Блок отключения дифференциального автомата 10 включает реле 25, 26 типа РЭС64А с током срабатывания 1,2 - 1,5 А, подстроенный резистор 27, сигнальную лампу 28 типа ЛН, симистор 29, резистор 30, замыкающий контакт 31 реле 26.As a generator of a three-phase network 1, a DGA-250 generator was selected, the accession unit 2 includes a PMV type differential machine 12, capacitors 13 and a isolation capacitor 14 of the KBGMP-600 V brand, a current sensor 15. D226D diodes are used in the rectifier 5. Frequency divider 4 brands ДЧ600 / 3 000-2700. In blocking unit 6, an oscillating circuit 16 of the Tr-600 - 3000/7000 brand and a KBG-400 capacitor are used. The actuating element 7 includes a trip coil 17 of the PMV type starter with make contacts 18 and 19, a warning lamp 20 of type LS-220 V with make contact 21 and resistor 22. Measuring unit 8 is a current relay 23 of the PKN type, shunted by capacitor 24, milliammeters M2001 -24, which with their outputs are connected to the inputs of the analog-to-digital converter 9, assembled using the KR572PVZ chip and the level converter 5N 74 LYCC 3245A. The trip unit of the differential automaton 10 includes a relay 25, 26 of type RES64A with a trip current of 1.2 - 1.5 A, a tuned resistor 27, a signal lamp 28 of the LN type, a triac 29, a resistor 30, and a make contact 31 of the relay 26.

Первые четыре выхода генератора трехфазной сети 1 подключены к входам блока присоединения 2, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы которого подсоединены к входам нагрузки 3, остальные два выхода подсоединены к входам делителя частоты 4, один выход которого соединен с первым входом выпрямителя 5, а второй выход - с землей.The first four outputs of the generator of the three-phase network 1 are connected to the inputs of the accession unit 2, the sixth, seventh, eighth and ninth outputs of which are connected to the inputs of the load 3, the other two outputs are connected to the inputs of the frequency divider 4, one output of which is connected to the first input of the rectifier 5, and the second way is with the ground.

Дифференциальный автомат блока присоединения 2 к нагрузке 3 последовательно соединен с конденсаторами 13, объединенными звездой, являющимися блоком питания. Входа дифференциального автомата 12 и четвертый выход генератора трехфазной, сети I являются входами блока присоединение 2. Три входа дифференциального автомата 12 и четвертый провод от генератора трехфазной сети 1 являются шестым, седьмым, восьмым и девятым выходами блока присоединения 2. Первый выход дифференциального автомата 12 и выход четвертого провода генератора трехфазной сети I являются первым и вторим выходами блока присоединения 2, выход конденсаторов 13, объединенные звездой, его третьим выхода, выход разделительного конденсатора 14 его четвертым выходом, выход датчика тока - его пятым выходом.The differential machine of the unit connecting 2 to the load 3 is connected in series with capacitors 13 connected by a star, which are the power supply. The inputs of the differential automaton 12 and the fourth output of the three-phase generator, network I are the inputs of the connection unit 2. The three inputs of the differential automaton 12 and the fourth wire from the generator of the three-phase network 1 are the sixth, seventh, eighth and ninth outputs of the connection unit 2. The first output of the differential automaton 12 and the output of the fourth wire of the generator of the three-phase network I are the first and second outputs of the accession unit 2, the output of the capacitors 13, combined by a star, its third output, the output of the isolation capacitor Its fourth output 14, the current sensor output - its fifth output.

Первым входом заградительного блока 6 является вход, подсоединенным к третьему выходу блока присоединения 2, третьим и четвертым входом являются входы подключения к выходам выпрямителя 5, первичной обмотки трансформатора колебательного контура 16, вторичная обмотка которого включена, в рассечку цепи контура, выход блока подсоединен к земле.The first input of the block 6 is the input connected to the third output of the connection block 2, the third and fourth inputs are the inputs of the connection to the outputs of the rectifier 5, the primary winding of the transformer of the oscillating circuit 16, the secondary winding of which is included in the cut circuit of the circuit, the output of the block is connected to ground .

Исполнительный элемент 7 своими двумя входами подключен к первому и второму выходу блока присоединения 2.The actuating element 7 with its two inputs is connected to the first and second output of the accession unit 2.

Вход катушки отключения 21 является входом исполнительного элемента 7, а объединенный выход контактов 18, 19 - его выходом. Вход сигнальной лампы 20 соединен с выходом резистора 22, а его вход является входом исполнительного элемента 7. Вход контакта 21 также является входом исполнительного элемента 7.The input of the trip coil 21 is the input of the actuating element 7, and the combined output of the contacts 18, 19 is its output. The input of the signal lamp 20 is connected to the output of the resistor 22, and its input is the input of the actuating element 7. The input of the contact 21 is also the input of the actuating element 7.

Вход реле тока 23 и параллельно к нему подсоединенного входа аналого-цифрового преобразователя 9 измерительного блока. 8 является его выходом, а выход реле тока 23 и параллельно к нему подсоединенный выход аналого-цифрового преобразователя 9 является выходом измерительного блока 8.The input of the current relay 23 and parallel to it is connected to the input of the analog-to-digital Converter 9 of the measuring unit. 8 is its output, and the output of the current relay 23 and in parallel with it the connected output of the analog-to-digital converter 9 is the output of the measuring unit 8.

Вход реле 25 блока отключения дифференциального автомата 10 соединен с четвертым выходом блока присоединения 2 через заградительный конденсатор 14, а выход его через подстроечный резистор 27 соединен с землей.The input of the relay 25 of the shutdown unit of the differential automaton 10 is connected to the fourth output of the accession unit 2 through the blocking capacitor 14, and its output through the trimming resistor 27 is connected to the ground.

Выход симистора 29 блока отключения дифференциального - автомата 10 соединен с входом реле 30, выход которого соединен с землей. Вход сигнальной лампы 28 блока отключения дифференциального автомата 10 соединен с выходом замыкающего контакта 31 реле 26, а выход ее через резистор 30 соединен с землей, вход симистора 29, объединенного с входом замыкающего контакта 31 реле 26 подсоединен к выходу датчика тока 15, являющийся выходом блока присоединения 2.The output of the triac 29 of the tripping unit of the differential machine 10 is connected to the input of the relay 30, the output of which is connected to ground. The input of the signal lamp 28 of the shutdown unit of the differential automaton 10 is connected to the output of the make contact 31 of the relay 26, and its output through the resistor 30 is connected to ground, the input of the triac 29, combined with the input of the make contact 31 of the relay 26 is connected to the output of the current sensor 15, which is the output of the unit joining 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При отсутствии воздействия теплового излучения от внешних источников на контролируемую сеть ток генератора трехфазной сети 1 поступает на реле тока 23 и параллельно с ним соединенного аналого-цифровой преобразователь 9 измерительного блока 8 через конденсаторы 13 блока присоединения 2 и далее через вторичную обмотку повышающего трансформатора 11 колебательно контура 16 заградительного слова 6, выпрямитель 5, делитель частоты 4 - на землю. Этот ток имеет минимальную величину, одновременно ток генератора, трехфазной сети 1 поступает на контролируемую сеть нагрузки 3 через дифференциальный автомат 12 и четвертый провод блока присоединения 2 и далее чрез нагрузку 3 на землю. Основной путь тока проходит от делителя частоты 4 на выпрямитель 5, соединенный с измерительным блоком 8, через повышающий трансформатор 11 и колебательного контура 16 заградительного блока 6, конденсаторы 13 блока, присоединения 2, нагрузку 3 и на землю. В выпрямителе 5 токи от делителя частоты 4, генератора трехфазной сети 1 и нагрузки 3 накладываются и результирующий ток утечки поступает на реле тока 23 и аналого-цифровой преобразователь 9 измерительного блока 8.In the absence of the influence of thermal radiation from external sources on the monitored network, the current of the three-phase network generator 1 is supplied to the current relay 23 and, in parallel with it, the connected analog-to-digital converter 9 of the measuring unit 8 through the capacitors 13 of the connection unit 2 and then through the secondary winding of the step-up transformer 11 of the oscillatory circuit 16 barrage word 6, rectifier 5, frequency divider 4 - to ground. This current has a minimum value, at the same time the current of the generator of the three-phase network 1 is supplied to the controlled load network 3 through a differential machine 12 and the fourth wire of the connection unit 2 and then through the load 3 to the ground. The main current path passes from the frequency divider 4 to the rectifier 5, connected to the measuring unit 8, through the step-up transformer 11 and the oscillating circuit 16 of the blocking unit 6, the capacitors 13 of the unit, connection 2, load 3 and ground. In the rectifier 5, the currents from the frequency divider 4, the generator of the three-phase network 1 and the load 3 are superimposed and the resulting leakage current is supplied to the current relay 23 and the analog-to-digital converter 9 of the measuring unit 8.

Кроме того, ток генератора трехфазной сети 1 поступает через дифференциальный автомат 12 и четвертый провод генератора трехфазной сети I блока присоединения 2 на отключающую катушку 17 и сигнальную лампу 20 исполнительного элемента 7. Ток генератора трехфазной сети 1 поступает также на реле 25 блока отключения дифференциального автомата, 10 от четвертого, выхода блока присоединения 2 через разделительный конденсатор 14 и компенсируется подстроечным резистором 27.In addition, the current of the generator of the three-phase network 1 is supplied through a differential automaton 12 and the fourth wire of the generator of the three-phase network I of the accession unit 2 to the trip coil 17 and the signal lamp 20 of the actuating element 7. The current of the generator of the three-phase network 1 is also supplied to the relay 25 of the shutdown unit of the differential machine, 10 from the fourth, the output of the accession unit 2 through the isolation capacitor 14 and is compensated by the trimmer resistor 27.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции в пределах установленных норм, величина тока нагрузки имеет допустимое значение, а величина результирующего тока утечки недостаточна для срабатывания реле 23 измерительного слока 8, контакт 18 реле 25 в исполнительной элементе 7 находится в отключенном состоянии, сигнальная лампа 20 не горит, контакт 18 реле 25 в исполнительном элементе 7 и контакт 31 реле 25 в блоке отключения дифференциального автомата 10 находятся в отключенном состоянии.In normal operation, i.e. if the insulation resistance is within the established standards, the load current has an acceptable value, and the resulting leakage current is insufficient for the relay 23 of the measuring layer 8 to operate, pin 18 of the relay 25 in the actuator 7 is in the off state, the signal lamp 20 is off, contact 18 relay 25 in the actuating element 7 and terminal 31 of the relay 25 in the shutdown unit of the differential machine 10 are in the off state.

Ток от генератора трехфазной сети 1 продолжает поступать на нагрузку 3, Измерительный блок 8 показывает величину результирующего тока утечки нагрузки 3 соответствующую техническим нормам, аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала по позиции "1" как показано на фиг.2.The current from the generator of the three-phase network 1 continues to flow to load 3, the measuring unit 8 shows the value of the resulting leakage current of the load 3 corresponding to the technical standards, the analog-to-digital converter scans the signal at position "1" as shown in figure 2.

В предаварийном режиме при состоянии изоляции контролируемой сети нагрузки 3 до срабатывания реле тока 23 аналого-цифровой преобразователь 8 производит развертку сигнала по позиции "2" как показано на фиг.2. При этом производится запись времени состояния изоляции контролируемой сети нагрузки 3. Это дает возможность своевременного отыскания места повреждения. Ток от генератора трехфазной сети 1 продолжает поступать на нагрузку 3. В аварийном режиме в первом случае при симметричном снижении сопротивлении изоляции нагрузки 3 ниже установленных норм результирующий ток утечки увеличивается выше установленных норм, реле тока 23 в измерительном блоке 8 срабатывает и включает контакт 21 в исполнительном элементе 7. Измерительный блок 8 показывает величину результирующего тока утечки выше установленных норм, сигнальная лампа 20 в исполнительном элементе 7 горит, показывая аварийный режим при этом аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала по позиции "3" -"аварийный режим" (фиг.2)In pre-emergency mode, with the insulation state of the controlled load network 3, before the current relay 23 is activated, the analog-to-digital converter 8 scans the signal at position "2" as shown in Fig. 2. In this case, the time of the insulation state of the controlled load network 3 is recorded. This makes it possible to timely find the place of damage. The current from the generator of the three-phase network 1 continues to flow to load 3. In emergency mode, in the first case, with a symmetrical decrease in the insulation resistance of the load 3 below the established norms, the resulting leakage current increases above the established norms, the current relay 23 in the measuring unit 8 is activated and turns on the contact 21 in the executive element 7. The measuring unit 8 shows the magnitude of the resulting leakage current above the established norms, the signal lamp 20 in the actuating element 7 is lit, indicating an emergency mode while the analog o-digital Converter performs a scan signal at position "3" - "emergency mode" (figure 2)

В аварийном режиме во втором случае при однофазном замыкании на землю или прикосновении человека к фазному проводу величина результирующего тока утечки увеличивается, при этом включается контакт 18 реле 25 в исполнительном элементе 7 и на отключающую катушку 17 поступает, ток, который отключает генератор трехфазной сети 1 от нагрузки 3 через дифференциальный автомат 12 блока присоединения 2. Аналого-цифровой преобразователь 9 в измерительном блоке 8 производит развертку сигнала по позиции "3" - "аварийный режим" (фиг.2)In emergency mode, in the second case, with a single-phase earth fault or when a person touches the phase wire, the value of the resulting leakage current increases, contact 18 of relay 25 in the actuating element 7 is turned on, and a current is supplied to the trip coil 17, which disconnects the three-phase network generator 1 from load 3 through a differential machine 12 of the accession unit 2. The analog-to-digital Converter 9 in the measuring unit 8 performs a scan signal at position "3" - "emergency mode" (figure 2)

В аварийном режиме в третьем случае при воздействии теплового излучения от внешнего источника на контролируемую сеть нагрузки 3, датчик тока 15 в блоке присоединения 2 открывается и ток от него поступает на: вход симистора 29 и контакта 30, при этом симистор 29 открывается, выход которого подсоединен, к входу реле 26 и цепь тока замыкается на землю. Реле 26 срабатывает и включает свои контакты 19 в цепи отключающей катушки 17 в исполнительном элементе 7 и контакты 31 в цепи сигнальной лампы 28. В результате ток поступает на катушку отключения 17 дифференциального автомата 12 в блоке присоединения 2, после чего дифференциальный автомат 12 срабатывает и отключает генератор трехфазной сети 1 от нагрузки 3. При этом аналого-цифровой преобразователь 9 в измерительном блоке 8 производит развертку сигнала на график и непрерывную запись по позиции "3" - "аварийный режим" (фиг.2.)In emergency mode, in the third case, when thermal radiation from an external source acts on the controlled load network 3, the current sensor 15 in the connection unit 2 opens and the current from it flows to: input of the triac 29 and terminal 30, while the triac 29 opens, the output of which is connected , to the input of the relay 26 and the current circuit is shorted to ground. The relay 26 is activated and turns on its contacts 19 in the circuit of the trip coil 17 in the actuating element 7 and the contacts 31 in the circuit of the signal lamp 28. As a result, the current is supplied to the trip coil 17 of the differential machine 12 in the accession unit 2, after which the differential machine 12 is turned on and off a three-phase network generator 1 from load 3. In this case, the analog-to-digital converter 9 in the measuring unit 8 scans the signal on a graph and continuously records at position "3" - "emergency mode" (Fig. 2.)

Таким, образом, устройство для контроля изоляции электротехнических систем помимо того, что осуществляет контроль изоляции с достаточной точность является чувствительным и помехозащищенным, но и производит развертку сигнала на график и непрерывную запись, что существенным образом сокращает время поиска неисправностей в системе, предотвращает образование аварийных режимов в электроустановке с фиксацией времени t₁ и напряжения U₁ на графике (фиг.2)Thus, the device for monitoring the insulation of electrical systems, in addition to monitoring the insulation with sufficient accuracy, is sensitive and noise-immune, but also scans the signal to a graph and records continuously, which significantly reduces the time for troubleshooting the system, and prevents emergency conditions in an electrical installation with fixing time t ₁ and voltage U ₁ on the graph (figure 2)

Claims (1)

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем, содержащее генератор трехфазной сети, нагрузку, блок присоединения к нагрузке, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, делитель частоты, выпрямитель, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу-сигнализации, установленных в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, при этом четыре выхода генератора трехфазной сети подключены параллельно через блок присоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, два выхода генератора трехфазной сети подключены к входу делителя частоты, один из выходов которого соединен с землей, другой выход подключен к одному из входов выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого соединены с соответствующими выходами генератора сети, выход блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения, через разделительный конденсатор, а выход соединен с землей и сигнальной лампой, вход которой соединен с контактом реле измерительного блока, а выход ее через резистор соединен со вторым входом исполнительного элемента, при этом контакт реле блока отключения дифференциального автомата своим входом подключен к первому входу исполнительного элемента, а выход его - к катушке отключения дифференциального автомата, датчик тока своим выходом подсоединен к входам симистора и сигнальной лампы, которые своими выходами подсоединены к земле, первичная обмотка повышающего трансформатора своими входами подключена к двум выходам выпрямителя параллельно с измерительным блоком, а вторичная обмотка своими выходами подключена к входам заградительного блока, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено аналого-цифровым преобразователем, расположенным в измерительном блоке, при этом вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу реле тока измерительного блока.

A device for monitoring the insulation of electrical systems, containing a three-phase network generator, a load, a load connection unit, including a differential machine connected in series with a power supply unit, a frequency divider, a rectifier, a blocking device, a measuring unit with a relay, a shunted capacitor, an actuator with a trip coil differential automaton, block for disconnecting the differential automaton, current sensor installed in the accession unit, seven-cell, relay and signal lamp, us a step-up transformer located in the blocking unit, in which the four outputs of the three-phase network generator are connected in parallel through the load connection unit and the blocking unit, the output of which is connected to ground, two outputs of the three-phase network generator connected to the input of the frequency divider, one of the outputs of which is connected to ground, the other output is connected to one of the inputs of the rectifier, the first and second outputs of the connection unit are connected to the actuator by an entent, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the network generator, the output of the trip unit of the differential automaton is connected to the fourth output of the connection unit through an isolation capacitor, and the output is connected to ground and a signal lamp, the input of which is connected to the relay contact of the measuring unit, and its output through a resistor connected to the second input of the actuating element, while the relay contact of the block off the differential machine with its input is connected to the first input of the actuating element, and the output is о - to the disconnecting coil of the differential automaton, the current sensor is connected with its output to the inputs of the triac and signal lamp, which are connected to the ground with its outputs, the primary winding of the step-up transformer with its inputs is connected to two outputs of the rectifier in parallel with the measuring unit, and the secondary winding with its outputs is connected to the inputs of the blocking unit, characterized in that it is additionally equipped with an analog-to-digital converter located in the measuring unit, while the input is analog-digital A new converter is connected to the output of the current relay of the measuring unit.