Пристрій контролю ізоляції електричних ланцюгів

Пристрій контролю ізоляції електричних ланцюгів, що містить джерело постійного вимірювального струму, фільтр приєднання зазначеного джерела між фазами мережі і землею, блок контролю вимірювального струму у вигляді підсилювача на транзисторі, вхід якого включений послідовно і згідно з джерелом вимірювального струму і зашунтований зустрічно включеним напівпровідниковим приладом, джерело пульсуючого еталонного струму, підключене до входу зазначеного напівпровідникового приладу, виконавчий релейний елемент, приєднаний до входу блока контролю Корисна модель відноситься до електротехніки, а саме, до пристроїв для контролю опору ізоляції в електричних мережах з ізольованою нейтраллю трансформатора, їхнього захисного відключення і призначено для захисту людей від поразки електричним струмом. Відомий пристрій контролю ізоляції електричних ланцюгів, що містить джерело постійного вимірювального струму, фільтр приєднання вказаного джерела між фазами мережі й землею, пристрій виміру зазначеного вимірювального струму, фільтр перемінного струму, включений у ланцюг навантаження підсилювача, виконавчий елемент (реле), приєднаний до виходу зазначеного фільтра й джерело живлення підсилювача [1]. Недоліками такого пристрою є підвищене енергоспоживання пристрою й обмежена його швидкодія. вимірювального струму, джерело живлення й підключений до нього фільтр змінної складової струму, що складається з послідовно й згідно з'єднаних двох діодів, включених у ланцюг живлення між двома конденсаторами, при цьому анод першого й катод другого діодів через зустрічно включений третій діод з'єднані з виконавчим релейним елементом, який відрізняється тим, що в пристрій додатково введені другий, третій й четвертий транзистори, четвертий відрізняється від інших типом провідності так, що другий транзистор включений послідовно й згідно з входом пристрою контролю вимірювального струму, а паралельно фільтру змінної складової струму й згідно з джерелом живлення включений ланцюг з послідовно з'єднаних третього й четвертого транзисторів, при цьому вхід третього транзистора приєднаний до виходу другого транзистора й через резистор до джерела живлення, а вхід четвертого транзистора приєднаний через резистор до виходу першого транзистора, причому вузол з'єднання третього й четвертого транзисторів з'єднаний з вузлом з'єднання діодів фільтра змінної складової струму. Відомий також пристрій контролю ізоляції електричних мереж, обраний як прототип, що містить джерело постійного вимірювального струму, фільтр приєднання зазначеного джерела струму між фазами мережі й землею, блок контролю вимірювального струму у виді підсилювача на транзисторі, вхід якого включений послідовно й згідно з джерелом вимірювального струму й зашунтований зустрічне включеним напівпровідниковим приладом, джерело пульсуючого еталонного струму, підключене до входу зазначеного напівпровідникового приладу, виконавчий релейний елемент, приєднаний до входу блоку контролю вимірювального струму, джерело живлення й підключений до нього фільтр перемінної складової струму, що складається з послідовно й згідно з'єднаних двох діодів, включених у ланцюг живлення через два конденсатори. При цьому анод першого й катод другого діодів через зустрічне включений третій о сч о ю 5029 діод з'єднані з виконавчим релейним елементом [2]. У цьому пристрої заповнення енергії у виконавчому релейному елементі відбувається протягом усього періоду зміни еталонного струму, за рахунок розряду одного з конденсаторів фільтра через вхід виконавчого елемента. У цей же час відбувається заряд другого конденсатора фільтра. Однак, як і в раніше розглянутому пристрої, необхідно в ланцюг розряду першого конденсатора включати резистор по двох причинах. Для зниження потужності, що розсіюється на додатковому підсилювачі, необхідно забезпечити його роботу в режимі насичення, тому в його вихідному ланцюзі резистор повинний мати опір таким, щоб напруга на ньому при відкритому додатковому підсилювачі перевищувала поріг його відкривання. Крім того, основний підсилювач повинний бути уже відкритим, коли струмом через його вихід закривається додатковий підсилювач, тобто мається інтервал часу, коли обидва підсилювачі відкриті. При відсутності зазначеного резистора під час цього інтервалу через обидва підсилювачі протікав би струм короткого замикання, що привело б до виходу з ладу пристрою. Тому як і в раніше розглянутому пристрої у розглянутому пристрої хоч і в меншому ступені потрібно завищення напруги джерела живлення і, отже, підвищення енергоспоживання. Запропонований пристрій вільний від зазначених вище недоліків. Задачею пропонованої корисної моделі є підвищення його експлуатаційної надійності, збільшення швидкодії й зниження енергоспоживання. Для цього у відомому пристрої контролю ізоляції електричних ланцюгів, що містить джерело постійного вимірювального струму, фільтр приєднання зазначеного джерела між фазами мережі й землею, блок контролю вимірювального струму у виді підсилювача на транзисторі, вхід якого включений послідовно й згідно з джерелом вимірювального струму й зашунтований зустрічно включеним напівпровідниковим приладом, джерело пульсуючого еталонного струму, підключений до входу блоку контролю вимірювального струму, джерело живлення й підключений до нього фільтр перемінної складової струму, що складається з послідовно й згідно з'єднаних двох діодів, включених у ланцюг живлення між двома конденсаторами, анод першого й катод другого діодів через зустрічне включений третій діод з'єднані з виконавчим релейним елементом, пропонується додатково ввести другий, третій й четвертий, що відрізняється від інших типом провідності, транзистори. Другий транзистор включити послідовно й згідно з входом пристрою контролю вимірювального струму. Паралельно фільтру перемінної складової струму й згідно з джерелом харчування включити ланцюг з послідовно з'єднаних третього й четвертого транзисторів. Вхід третього транзистора приєднати до виходу другого транзистора й джерелу живлення. Вхід четвертого транзистора приєднати через резистор до виходу першого транзистора. Вузол з'єднання третього й четвертого транзисторів з'єднати з вузлом з'єднання діодів фільтра перемінної складової струму. Перераховані вище ознаки, відмінні від прототипу, необхідні й достатні у всіх випадках, на яких поширюється обсяг правової охорони корисної моделі. Застосування у відомому пристрої зазначеної сукупності відмітних ознак дозволяє підвищити швидкодію й експлуатаційну надійність, тому що не допускає експлуатацію електричних ланцюгів при наявності ушкоджень у самому пристрої, а також знизити напругу джерела живлення за рахунок виключення у вихідному ланцюзі блоку контролю вимірювального струму резистора, який різко знижує потужність, що розсіюється, і, отже, зменшує енергоспоживання. Пристрій контролю ізоляції електричних ланцюгів пояснюється кресленням, на якому представлена принципова електрична схема. Пристрій містить джерело 1 постійного вимірювального струму, фільтр 2 приєднання джерела 1 між фазами мережі й землею, що складається з трифазного дроселя 3, компенсуючого дроселя 4 і розділового конденсатора 5, блок контролю вимірювального струму 6, що складається з підсилювача на транзисторах першому 7, другому 8 і третьому 9 і транзистора 10, база - колекторний перехід якого включений паралельно й зустрічне входу підсилювача , а емітер - базовий його перехід через резистор 11 приєднаний до джерела 12 пульсуючого еталонного струму. Пристрій містить також фільтр 13 перемінної складовий, що складається з послідовно й згідно з'єднаних двох діодів 14 і 15, включених у ланцюг живлення між двома конденсаторами 16 і 17, а також четвертого транзистора 18, виконаного з іншим типом провідності стосовно транзисторів 7,8 і 9, емітер колекторний перехід якого з'єднаний паралельно з конденсатором 16 і діодом 14 фільтра 13. Вузол з'єднання 19 діодів 14 і 15 фільтра 13 з'єднана з колектором транзистора 9 вихідного каскаду підсилювача , причому , виконавчий елемент (реле) 20, приєднаний через діод 21 до анода діода 14, катода діода 15 фільтра 13, джерело живлення 22, до якого підключений блок контролю вимірювального струму 6. Вхід підсилювача складається з двох послідовно й згідно з джерелом постійного вимірювального струму 1 з'єднаних емітер базових переходів транзисторів 7 і 8, колектор транзистора 7 через резистор 23 з'єднаний із входом (базою) транзистора 18. Колектор транзистора 9 з'єднаний з вузлом 19 з'єднання діодів 14 і 15, а база через резистор 24 із джерелом живлення 22. Нульовий вузол фільтра 2 приєднання через додатковий резистор 25 з'єднана із заземлителем 26. У ланцюг джерела 1 постійного вимірювального струму для його обмеження включений резистор 27. Пристрій працює так. При нескінченно великому опорі ізоляції мережі вимірювальний струм від джерела 1 тече через землю 26, додатковий резистор 25, дросель 4, резистор 27, вхід підсилювача. Через вхід транзистора 10 (або через діод, включений паралельно входу підсилювача) протікає еталонний струм від джерела 12 еталонного пульсуючого струму (пе 5029 реважно прямокутної форми) через резистор 11. Початковий вимірювальний струм, визначений резисторами 25, 27, вибирають достатнім для перекладу транзисторів 7,8 підсилювача в насиченої режим, але меншим амплітуди імпульсів еталонного струму. У цьому режимі транзистори 7, 8 періодично відкриваються в інтервалі часу коли еталонний струм відсутній і закриваються коли протікає імпульс еталонного струму. Коли транзистори 7, 8 відкриті через вхід транзистора 18 протікає струм і він відкривається. З деяким випередженням струм через вхід транзистора 8, посилений транзистором 7 відкриває транзистор 8, який шунтує вхід транзистора 9 і закриває його. Коли транзистори 7, 8 закриті те транзистор 18 закритий, а транзистор 9 відкритий. При відкритому транзисторі 18 конденсатор 17 заряджається через діод 15, а конденсатор 16 розряджається по ланцюзі: транзистор 18 діод 15,обмотка реле 20 і діод 21. Коли відкритий транзистор 9 конденсатор 16 заряджається через діод 14 і транзистор 9. У той же час конденсатор 17 розряджається по ланцюзі: обмотка реле 20, діоди 21, 14, транзистор 9. У результаті через обмотку реле 20 тече безупин Комп'ютерна верстка В. Мацело ний струм розряду конденсаторів 16 і 17, не обмежений баластовими резисторами. У зв'язку з цим не потрібно завищення напруги джерела живлення 22 і виключаються втрати потужності у відсутніх у схемі баластових резисторах. У зазначеному режимі реле 20 включено. При зниженні опору ізоляції мережі до значення, при якому вимірювальний струм перевищує амплітуду пульсуючого еталонного струму, транзистори 7,8 виявляються постійно відкритими. Струм в обмотці реле 20 при цьому знижується до нуля й реле відключається, подаючи команду на відключення мережі з ушкодженою ізоляцією. Неважко бачити, що будь-які ушкодження елементів схеми й ланцюгів їхнього зв'язку між собою й мережею ведуть до зникнення струму в обмотці реле 20 і до відключення його й мережі, що забезпечує високу надійність виконання пристроєм захисних функцій, тому що не допускає експлуатацію мережі з ушкодженим пристроєм захисту. 1. Авторське посвідчення СРСР N 815829, Н02НЗ/16, 1981р. 2. Патент України N 7679, Н02НЗ/17, 1995р. Підписне Тираж 37 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601