ПРОГРАММИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ

Полезная модель относится к радиоэлектронике и вычислительной технике и может быть использована для автоматизированного контроля электрической прочности изоляции различных электрических или электронных цепей электротехнических или радиоэлектронных изделий.
8
За прототип выбрано программируемое устройство для автоматизированного контроля электрической прочности изоляции по патенту РФ №146953, 2014 г., МКИ G01R 31/02, G01F 17/00, опубл. Бюл. №29, 2014 г.
∗
∗)
∗
∗
∗
Устройство-прототип содержит корпус с крышкой, рабочую станцию с монитором и управляющий контроллер (блок управления и контроля в виде микроконтроллера, клавиатуры и жидкокристаллического индикатора, - название в заявляемом устройстве, здесь и далее), блок соединителей (блок соединителей с коммутирующими элементами), блоки коммутации высоковольтного испытательного напряжения с реле и блок фиксации пробоя (блок коммутации высоковольтного напряжения с реле и датчиком пробоя), блок внешнего электропитания, источник внутреннего электропитания и программируемый высоковольтный источник испытательного напряжения (источник высоковольтного испытательного напряжения).
Примечание: корпус с крышкой в формуле устройства-прототипа отсутствуют, однако можно сделать вывод об их наличии и включить в материалы заявки.
Недостатками устройства-прототипа являются:
- недостаточная безопасность работы оператора из-за отсутствия гальванической изоляции элементов управления (монитора и клавиатуры) рабочей станции от цепей электропитания и высоковольтных цепей и невозможности автоматического (при поднятой защитной крышки корпуса) снятия высоковольтного напряжения с блока соединителей при подключении испытываемых изделий;
- отсутствие возможности предварительной экспресс проверки, т.е. кратковременной, например, в течение 1 секунды подачи высоковольтного напряжения на каждую цепь испытываемого изделия, например двухсотжильного электрического кабеля, с целью предварительного определения короткого замыкания между жилами, поскольку при полной проверке с выдержкой, например, в течение 1 минуты (в зависимости от требований технических условий на конкретное изделие) испытательного высоковольтного напряжения, короткое замыкание может быть обнаружено в одной из последних жил, что, после устранения дефекта, приведет к необходимости повторной проверки предыдущих жил;
- отсутствие звукового сигнала об окончании проверки в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции испытываемых изделий;
- отсутствие визуальных сигналов о формировании высоковольтного напряжения на выходе высоковольтного источника испытательного напряжения и появления высоковольтного напряжения на коммутирующих элементах блока соединителей;
- отсутствие защиты блока фиксации пробоя от выхода из строя при включении в цепь высоковольтного напряжения;
- невозможность автоматического подключения коммутирующих элементов блока соединителей и соответственно полюсов испытываемых изделий к необходимому полюсу высоковольтного источника испытательного напряжения;
- невозможность определения прохождения переменного коммутирующего высоковольтного напряжения через «0», что не позволяет исключить подачу напряжения на цепи испытываемого изделия в моменты близкие к амплитудным значениям.
Решаемыми задачами являются:
- повышение безопасности работы оператора введением двух ступеней гальванической развязки элементов управления - клавиатуры и жидкокристаллического индикатора блока управления и контроля и силовых цепей путем использования в первой ступени конвертора, например преобразователя DC/DC, реле, например электромеханического, и модуля обработки сигнала (выпрямления и усиления сигнала окончания контроля), например оптрона, а во второй - двух коммутаторов, например в виде высоковольтных оптронов со встроенными детекторами определения и управления прохождением переменного коммутируемого высоковольтного напряжения через «0» и датчика пробоя в виде высоковольтного оптрона и мощного токоограничивающего резистора, а также применением концевого выключателя, который при подъеме крышки корпуса размыкает цепь и снимает высоковольтное напряжение с блока соединителей;
- введение предварительной экспресс проверки кратковременной подачей испытательного высоковольтного напряжения на каждую цепь испытываемого изделия путем применения наряду с микроконтроллером программируемой логической интегральной схемы, позволяющей оператору с клавиатуры вводить темп проверки и количество проверяемых цепей с отображением данных на жидкокристаллическом индикаторе при необходимости;
- введение звукового сигнала окончания контроля в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции испытываемого изделия путем применения звукового сигнализатора, например электромагнитного;
- введение индикаторов напряжения, например неоновых ламп, о формировании высоковольтного напряжения на выходе источника высоковольтного испытательного напряжения и появления высоковольтного напряжения на коммутирующих элементах блока соединителей;
- повышение защищенности датчика пробоя путем включения его в высоковольтную цепь через мощный токоограничивающий резистор;
- обеспечение автоматического подключения коммутирующих элементов блока соединителей и соответственно полюсов испытываемых изделий к необходимому полюсу источника высоковольтного испытательного напряжения путем снабжения каждого коммутирующего элемента двумя коммутирующими высоковольтными оптронами, управляемыми с клавиатуры через программируемую логическую интегральную схему и микроконтроллер;
- обеспечение плавности повышения испытательного высоковольтного напряжения, например, в пределах 5 миллисекунд при частоте 50 Гц, путем применения коммутаторов (высоковольтных оптронов) со встроенными детекторами определения и управления прохождением переменного коммутируемого испытательного высоковольтного напряжения через «0», что позволяет исключить (блокировать) подачу высоковольтного напряжения на цепи испытываемого изделия в моменты близкие к амплитудным значениям, и соответственно предохранить от пробоя (повреждения) изоляции при возможных «скачках» испытательного высоковольтного напряжения.
Сущность полезной состоит в том, что в программируемом устройстве автоматизированного контроля электрической прочности изоляции, содержащем корпус с крышкой, блок управления и контроля (БУК) в виде микроконтроллера (МК), клавиатуры (КЛ) и жидкокристаллического индикатора (ЖКИ), блок коммутации высоковольтного напряжения (БКВН) с реле (РЛ) и датчиком пробоя (ДП), блок соединителей (БС) с коммутирующими элементами (КЭ), блок внешнего электропитания (БВЭП), источник внутреннего электропитания (ИВЭП) и источник высоковольтного испытательного напряжения (ИВИН),
БУК снабжен программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС), конвертором (KB) и модулем обработки сигнала (МОС), БКВН снабжен первым и вторым коммутаторами (КМ), ДП выполнен в виде высоковольтного оптрона (ВОП) и токоограничивающего резистора (ТОР), БС снабжен двумя высоковольтными шинами (ВШ) «А» и «Б», а каждый КЭ - первым и вторым коммутирующими высоковольтными оптронами (КВО), подключающими входы КЭ к ВШ «А» и «Б» и соответственно к первому и второму КМ и полюсам ИВЭП.
Кроме того, в вариантах устройства корпус может быть снабжен концевым выключателем (КВК), который при подъеме крышки корпуса размыкает цепь и снимает высоковольтное напряжение с КЭ БС, также в состав могут быть введены звуковой сигнализатор (ЗС) окончания контроля в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции испытываемого изделия, а также первый, второй, третий и четвертый индикаторы напряжений (ИН) наличия высоковольтного напряжения на выходах ИВИН и на входах КЭ БС.
Сущность полезной модели поясняется также электрическими функциональными схемами устройства, блока управления и контроля, блока коммутации высоковольтного напряжения и блока соединителей, показанным соответственно на фиг. 1, 2, 3 и 4.
На фиг. 1 приняты следующие обозначения:
1 - корпус,
2 - крышка,
3 - блок внешнего электропитания (БВЭП), 220В, 50 Гц, собственная разработка,
4 - источник внутреннего электропитания (ИВЭП), Nes 15-5, фирма «Меаn Well»,
5 - источник высоковольтного испытательного напряжения (ИВИН), трансформатор RSTN 75, 1 - 400 - 23 - 02, фирма «Michael Rieder»,
6 - блок управления и контроля (БУК), собственная разработка,
7 - блок коммутации высоковольтного напряжения (БКВН), собственная разработка,
8 - блок соединителей (БС), собственная разработка,
9, 10, 11 и 12 - первый, второй, третий и четвертый индикаторы напряжения (ИН), лампа неоновая с держателем, 220 В, N701R, фирма «ЧИП и ДИП»,
13 - концевой выключатель (КВК), В614, фирма «ЧИП и ДИП».
На фиг. 2 приняты следующие обозначения:
14 - клавиатура (КЛ), АК1604 - N - WWB Платан, ЗАО «Компонентс»,
15 - программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС), EPM712BSTC, фирма «Альтера»,
16 - микроконтроллер (МК), Atmega 128, фирма «Atmel»,
17 - жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), МТ - 16S2P -3YLG, фирма «МЭЛТ»,
18 - конвертор (KB), преобразователь DC/DC AM3N - 0505 SZ, компания «Компэл»,
19 - звуковой сигнализатор (ЗС), НСМ1206Х, компания «Компэл»,
20 - модуль обработки сигнала (МОС), оптрон HCPL-0600, фирма «Промэлектроника».
На фиг. 3 приняты следующие обозначения:
21 - реле (РЛ), G5V-1, фирма «Omron»,
22 и 23 - первый и второй коммутаторы (КМ), высоковольтные оптроны МОС 3063М, фирма «Fairchild»,
24 - датчик пробоя (ДП), собственная разработка,
25 - высоковольтный оптрон (ВОП), КР 3010, фирма «Протон»,
26 - токоограничивающий резистор (TOP), SQP10Bт, 11,2 кОм, фирма «ЧИП и ДИП».
На фиг. 4 приняты следующие обозначения
27 - коммутирующие элементы (КЭ), ТВ - 2 (385), фирма «Автаком»,
28 - высоковольтная шина (ВШ) «А», конструктивный элемент (проводник на плате печатного монтажа),
29 - ВШ «Б», конструктивный элемент (проводник на плате печатного монтажа),
30 и 31 - первые и вторые коммутирующие высоковольтные оптроны (КВО), МОС 3063М, фирма «Fairchild».
Описание элементов заявляемого устройства
Блок внешнего электропитания (БВЭП) 3 предназначен для распределения сетевого напряжения 220 В, 50 Гц между ИВЭП 4 и ИВИН 5.
Источник внутреннего электропитания (ИВЭП) 4 предназначен для формирования напряжения 5 В для питания МК 16 и ПЛИС 15 БУК 6, РЛ 21 БКВН 7, КВК 13 корпуса 1.
Источник высоковольтного испытательного напряжения (ИВИН) 5 предназначен для формирования высоковольтного напряжения амплитудой 500 В, частотой 50 Гц и подачи его на проверяемые изделия через РЛ 21, первый и второй КМ 22 и 23 БКВН 7 и через ВШ «А» 28 и ВШ «Б» 29, первые и вторые КВО 30 и 31 и КЭ 27 БС 8, а также подачи сигналов на первые и вторые ИН 9 и 10.
Блок управления и контроля (БУК) 6 предназначен для формирования сигналов управления БКВН 7 и БС 8 посредством КЛ 14, ПЛИС 15, МК 16 и ЖКИ 17, а также для контроля процесса испытаний посредством обратной связи МК 16 с БС 8, ДП 24 БКВН 7, МОС 20 и визуализации на ЖКИ 17.
Блок коммутации высоковольтного напряжения (БКВН) 7 предназначен для обеспечения коммутации испытательного напряжения на БС 8 и соответственно на проверяемые изделия посредством РЛ 21, первого и второго КМ 22 и 23, а также для обеспечения обратной связи МК 16 БУК 6 с БС 8 посредством ДП 24.
Блок соединителей (БС) 8 предназначен для подключения проверяемых изделий посредством КЭ 27 и обеспечения подачи и коммутации испытательного напряжения на проверяемые изделия посредством ВШ «А» 28 и ВШ «Б» 29 и первых и вторых КВО 30 и 31, а также для обеспечения обратной связи с МК 16 БУК 6 и подачи сигналов на третьи и четвертые ИН 11 и 12.
Первый и второй индикаторы напряжения (ИН) 9 и 10 предназначены для визуализации наличия высоковольтного напряжения на выходах ИВИН 5.
Третий и четвертый индикаторы напряжения (ИН) 11 и 12 предназначены для визуализации наличия высоковольтного напряжения на входах КЭ 27 БС 8.
Концевой выключатель (КВК) 13 предназначен для размыкания цепи и снятия высоковольтного напряжения с КЭ 27 БС 8 при подъеме крышки 2 корпуса 1.
Клавиатура (КЛ) 14 БУК 6 предназначена для введения исходных данных контроля проверяемых изделий в МК 16 через ПЛИС 15 с отображением информации на ЖКИ 17.
Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) 15 БУК 6 предназначена для программирования и введения параметров контроля проверяемых изделий в МК 16 посредством КЛ 14.
Микроконтроллер (МК) 16 БУК 6 предназначен для производства процесса испытаний в заданном оператором режиме, а также для управления, связи и контроля ЗС 19, БС 8, ЖКИ 17, БКВН 7 и МОС 20.
Жидкокристаллический индикатор (ЖКИ) 17 БУК 6 предназначен для получения и визуализации информации от МК 16.
и
Конвертор (KB) 18 БУК 6 предназначен для получения напряжения 5 В от ИВЭП 4, преобразования напряжения 5 В в 5 В (изолированное) и распределения питания между МК 16, БКВН 7, КВК 13 и ПЛИС 14, а также для образования совместно с МОС 20 БУК 6 и РЛ 21 первой ступени гальванической развязки КЛ 14 и ЖКИ 17 БУК 6 от электрических цепей ИВЭП 4 и ИВИН 5.
Звуковой сигнализатор (ЗС) 19 БУК 6 предназначен для оповещения об окончания контроля в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции (нарушения электрической прочности) испытываемого изделия по сигналу от МК 16.
Модуль обработки сигнала (МОС) 20 БУК 6 предназначен для выпрямления и усиления сигнала окончания контроля в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции от ДП 24 БКВН 7 и передачи этого сигнала в МК 16, а также для образования совместно с KB 18, РЛ 21 БКВН 7 первой ступени гальванической развязки КЛ 14 и ЖКИ 17 БУК 6 от электрических цепей ИВЭП 4 и ИВИН 5.
Реле (РЛ) 21 БКВН 7 предназначено для подачи напряжения питания 5 В от KB 18 БУК 6 и сигналов управления от МК 16 БУК 6 первому и второму КМ 21 и 22, а также для образования совместно с KB 18, МОС 20 БУК 6 первой ступени гальванической развязки КЛ 14 и ЖКИ 17 БУК 6 от электрических цепей ИВЭП 4 и ИВИН 5.
Первый и второй коммутаторы (КМ) 22 и 23 БКВН 7 предназначены для приема испытательного напряжения от ИВИН 5 и подачи его на проверяемые изделия посредством ВШ «А» 28 и ВШ «Б» 29, первых и вторых КВО 30 и 31 и КЭ 27 БС 8, а также для образования совместно с ДП 24 второй ступени гальванической развязки КЛ 14 и ЖКИ 17 БУК 6 от электрических цепей ИВЭП 4 и ИВИН 5. Кроме того, применение в качестве первого и второго КМ 22 и 23 высоковольтных оптронов со встроенными детекторами определения и управления прохождением переменного коммутируемого высоковольтного напряжения через «0» позволяет исключить подачу высоковольтного напряжения на испытываемые изделия в моменты близкие к амплитудным значениям, что обеспечивает плавное повышение испытательного высоковольтного напряжения в пределах 5 миллисекунд при частоте 50 Гц и соответственно предохранение от пробоя (повреждения) изоляции испытываемого изделия при возможных «скачках» испытательного высоковольтного напряжения.
Датчик пробоя (ДП) 24 БКВН 7 и высоковольтный оптрон (ВОП) 25 в его составе предназначены для получения сигнала окончания контроля в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции (нарушения электрической прочности) испытываемого изделия от БС 8 в случае пробоя изоляции проверяемого изделия и передачи этого сигнала в МОС 20 и МК 16 БУК 6, а также для образования совместно с первым и вторым КМ 22 и 23 второй ступени гальванической развязки КЛ 14 и ЖКИ 17 БУК 6 от электрических цепей ИВЭП 4 и ИВИН 5.
Токоограничивающий резистор (ТОР) 26 в составе ДП 24 БКВН 7 предназначен его для защиты от выхода из строя при включении в цепь высоковольтного напряжения.
Коммутирующие элементы (КЭ) 27 БС 6 предназначены для подключения испытываемых изделий, подачи и коммутации на полюса этих изделий высоковольтного испытательного напряжения от ИВИН 5 через первый и второй КМ 22 и 23 БКВН 7 и ВШ «А» и «Б» 28 и 29.
Первые и вторые коммутирующие высоковольтные оптроны (КВО) 30 и 31 БС 6 предназначены для подключения КЭ 27 к ВШ «А» и «Б» 28 и 29 БС 6 и соответственно полюсов испытываемых изделий к необходимому полюсу ИВИП 5 по сигналам управления от МК 16 БУК 6.
Описание работы программируемого устройства автоматизированного контроля электрической прочности изоляции
∗∗
∗∗)
∗∗
∗∗
Все составные части заявляемого устройства установлены в металлическом корпусе 1 с крышкой 2 и заземляющей шиной (на схеме не обозначена) и находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи, внутренний электромонтаж осуществляется через разъемы (- на схемах не показаны, здесь и далее) составных частей, а также монтажными жгутами и перемычками, т.е. технический результат обеспечивается совокупностью признаков всех элементов конструкции, при этом исключение одного из элементов конструкции исключает и возможность качественного функционирования в соответствии с решаемыми задачами.
Собирают схему устройства.
Сеть промышленного напряжения 220 В, 50 Гц подключают к входу БВЭП 3, первый выход БВЭП 3 соединяют с входом ИВЭП 4, а второй выход БВЭП 3 - с входом ИВИН 5, выход ИВЭП 4 через первый вход БУК 6 соединяют с входом KB 18, первый выход которого соединяют с первым входом МК 16, второй выход KB 18 соединяют через первый выход БУК 6 с первым входом БКВН 7, а четвертый выход KB 18 - с первым входом ПЛИС 15, второй вход которой соединяют с выходом КЛ 14, а выход ПЛИС 15 соединяют с третьим входом МК 16, четвертый выход МК 16 соединяют с входом ЖКИ 17, а пятый выход МК 16 через второй выход БУК 6 - со вторым входом БКВН 7, первый и второй входы БКВН 7 соединяют соответственно с первым и вторым входами РЛ 21, первый и второй выходы РЛ 21 - с первыми входами первого и второго КМ 22 и 23, вторые входы которых соединяют соответственно через четвертый и пятый входы БКВН 7 с первым и вторым выходами ИВИН 5, а выходы первого и второго КМ 22 и 23 соответственно через первый и второй выходы БКВН 7 соединяют с первым и вторым входами БС 6 и соответственно через ВШ «А» и «Б» 28 и 29 с первыми входами первых и вторых КВО 30 и 31 и первыми и вторыми входами каждого КЭ 27 16, второй и третий выходы МК 16 соединяют соответственно через третий и четвертый выходы БУК 6 с третьими и четвертыми входами БС 8 и соответственно со вторыми входами первых и вторых КВО 30 и 31 и первыми и вторыми входами каждого КЭ 27, кроме того, первые входы вторых КВО 31 соединяют между собой и через первый выход БС 8 с третьим входом БКВН 7 и соответственно с входом ТОР 26, являющимся входом ДП 24, выход ТОР 26 соединяют с входом ВОП 25, выход которого, являющийся выходом ДП 24 через третий выход БКВН 7 соединяют со вторым входом БУК 6 и соответственно с входом МОС 20, выход которого соединяют со вторым входом МК 16, вход КВК 13 соединяют через крышку 2, корпус 1 и пятый выход БУК 6 с третьим выходом KB 18, первый выход КВК 13 через третий вход БУК 6 соединяют с четвертым входом МК 16, а второй выход КВК 13 - с заземляющей шиной корпуса 1, вход ЗС 19 соединяют с первым выходом МК 16, входы первого и второго ИН 9 и 10 соединяют соответственно с первым и вторым выходами ИВИН 5, а входы третьего и четвертого ИН 11 и 12 соединяют соответственно через второй и третий выходы БС 8 и ВШ «А» и «Б» 28 и 29 с КЭ 27. При этом KB 18, РЛ 21 и МОС 20 образуют первую ступень гальванической развязки (ГР) КЛ 14 и ЖКИ 17 от электрических цепей БВЭП 3 и ИВИН 5, а первый и второй КМ 22 и 23 и ДП 24 - вторую ступень ГР, указанные элементы KB 18, РЛ 21, МОС 20, КМ 22 и 23 и ДП 24 обладают функцией гальванической изоляции и надежно за счет двух ступеней разделяют высоковольтное и низкое напряжения для обеспечения защиты персонала в случае пробоя изоляции путем исключения попадания высоковольтного напряжения на элементы управления и контроля КЛ 14 и ЖКИ 17.
Контролируемое (испытываемое) изделие, например многожильный электрический кабель, (на схемах не обозначено) подключают к соответствующим входам КЭ 27 БС 8 при отсутствии высоковольтного напряжения на КЭ 27 БС 8 (при поднятой крышке 2 и разомкнутом КВК 13).
и
∗∗
БВЭП 3 и ИВЭП 4 обеспечивают электропитание +5 В соответствующих составных частей устройства, а ИВИН 5 - необходимое испытательное напряжение 500 В (по амплитуде), KB 18 формирует напряжение +5 В (изолированное), КВК 13 при подъеме крышки 2 корпуса 1 размыкает цепь и снимает высоковольтное напряжением с КЭ 27 БС8, первый, второй, третий и четвертый ИН 9, 10, 11 и 12 сигнализируют о наличии высоковольтного напряжения на выходах ИВИН 5 и на входах КЭ 27 БС 8, а встроенные детекторы определения и управления прохождением переменного коммутируемого высоковольтного напряжения через «0» первого и второго КМ 22 и 23 исключают подачу высоковольтного напряжения на испытываемые изделия в моменты близкие к амплитудным значениям, а также обеспечивают плавное повышение испытательного высоковольтного напряжения в пределах 5 миллисекунд при частоте 50 Гц и соответственно предохранение от пробоя (повреждения) изоляции испытываемого изделия при возможных «скачках» испытательного высоковольтного напряжения.
Посредством КЛ 14, ПЛИС 15 и МК 16 устанавливают (программируют) режимы предварительной экспресс проверки (кратковременной подачи высоковольтного напряжения на каждую цепь испытываемого изделия, с целью предварительного определения короткого замыкания между жилами) или полной проверки, при этом на ЖКИ отображается введенная информация.
Посредством МК 16 при закрытой крышке 2 корпуса 1 формируют управляющие сигналы для ЗС 19, первых и вторых КВО 30 и 31, ЖКИ 17, РЛ 21 и соответственно для первого и второго КМ 22 и 23 БКВН 7, а также принимают информационные сигналы от МОС 20, КЛ 14 через ПЛИС 15 и от КВК 13.
Посредством МК 16 управляют первыми и вторыми КВО 30 и 31 и подключают необходимые полюсы испытываемого изделия к тому или иному полюсу ИВИН 5 через КМ 22 и 23 и ВШ «А» и «Б» 28 и 29.
Посредством МК 16 и РЛ 21 управляют первым и вторым КМ 22 и 23, которые через ВШ 28 и 29 подают испытательное напряжение на входы КЭ 27 и соответственно на испытываемые изделия при выбранном режиме проверки.
Производят предварительную экспресс проверку, для максимально возможной гарантии от пробоя изоляции при полной проверке, занимающей значительно большее время по сравнению с предварительной, поскольку при полной проверке короткое замыкание может быть обнаружено в одной из последних жил электрического кабеля, что, после устранения дефекта, приведет к необходимости повторной проверки предыдущих жил, и соответственно к затратам дополнительного времени, при этом первыми и вторыми КВО 30 и 31 полюсы «А» (условно) жил испытываемого изделия поочередно подключают к полюсу «А» (условно) ИВИН 5, а полюс «Б» (условно) одной из жил изделия подключают к полюсу «Б» (условно) ИВИН 5, затем кратковременно с выдержкой в течение 1 секунды подают высоковольтное испытательное напряжение 500 В, в зависимости от требований технических условий (ТУ) на конкретное изделие, и фиксируют отсутствие или наличие короткого замыкания, т.е. пробоя изоляции между упомянутыми жилами и изоляцией отдельно подключенной жилы и т.д. по каждой жиле изделия.
После предварительной экспресс проверки производят полную или основную проверку, при этом полюсы «А» (условно) жил испытываемого изделия подключают к полюсу «А» (условно) ИВИН 5, а полюсы «Б» (условно) - к полюсу «Б» (условно) ИВИН 5, затем поочередно, на каждую жилу подают высоковольтное испытательное напряжение 500 В с выдержкой в течение 1 минуты, в зависимости от ТУ на конкретное изделие.
После завершения проверки (контроля) в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции испытываемого изделия информационные сигналы от вторых КВО 31 БС 8 поступают в ТОР 26 и ВОП 25 ДП 24 БКВН 7 и далее в МСО 20 для выпрямления и усиления, а затем в МК 16 и ЗС 19 для звуковой сигнализации и в ЖКИ 17 для отображения полученной информации.
Технический результат от использования полезной модели заключается:
- в повышении безопасности работы оператора введением двух ступеней гальванической развязки элементов управления и силовых цепей, звукового сигнала об окончании проверки в случае соответствия изоляции техническим условиям или фиксации пробоя изоляции испытываемых изделий, индикаторов напряжения о формировании высоковольтного напряжения на выходе источника высоковольтного испытательного напряжения и появления высоковольтного напряжения на коммутирующих элементах блока соединителей, повышением защищенности датчика пробоя, а также предохранением от пробоя (повреждения) изоляции при возможных «скачках» испытательного высоковольтного напряжения;
- в повышение удобства работы введением предварительной экспресс проверки кратковременной подачей испытательного высоковольтного напряжения на каждую цепь испытываемого изделия и автоматического подключения КЭ БС и соответственно полюсов испытываемых изделий к необходимому полюсу источника ИВИН.
Указанный технический результат достигается совокупностью отличительных признаков, а именно снабжением блока управления и контроля (БУК) программируемой логической интегральной схемой (ПЛИС), конвертором (KB) и модулем обработки сигнала (МОС), в снабжении блока коммутации высоковольтного напряжения (БКВН) первым и вторым коммутаторами (КМ), выполнением датчика пробоя (ДП) в виде высоковольтного оптрона (ВОП) и токоограничивающего резистора (ТОР), снабжением блока соединителей (БС) двумя высоковольтными шинами (ВШ) «А» и «Б», а каждого коммутирующего элемента (КЭ) - первым и вторым коммутирующими высоковольтными оптронами (КВО), снабжением корпуса устройства концевым выключателем (КВК) для снятия высоковольтного напряжения с КЭ БС, введением звукового сигнализатора (ЗС) окончания контроля электрической прочности изоляции испытываемого изделия, а также введением первого, второго, третьего и четвертого индикаторов напряжений (ИН) наличия высоковольтного напряжения на выходах источника высоковольтного испытательного напряжения ИВИН и на входах КЭ БС.
Представленные описание и схемы заявляемого устройства позволяют, применяя существующие материалы и унифицированные покупные комплектующие изделия, изготовить его промышленным способом и использовать для автоматизированного контроля электрической прочности изоляции различных электрических или электронных цепей электротехнических или радиоэлектронных изделий.
Перечень обозначений на фиг. 1
1 - корпус,
2 - крышка,
3 - блок внешнего электропитания (БВЭП),
4 - источник внутреннего электропитания (ИВЭП),
5 - источник высоковольтного испытательного напряжения (ИВИН),
6 - блок управления и контроля (БУК),
7 - блок коммутации высоковольтного напряжения (БКВН),
8 - блок соединителей (БС),
9, 10, 11 и 12 - первый, второй, третий и четвертый индикаторы напряжения (ИН),
13 - концевой выключатель (КВК).
Перечень обозначений на фиг. 2
14 - клавиатура (КЛ),
15 - программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС),
16 - микроконтроллер (МК),
17 - жидкокристаллический индикатор (ЖКИ),
18 - конвертор (KB),
19 - звуковой сигнализатор (ЗС),
20 - модуль обработки сигнала (МОС).
Перечень обозначений на фиг. 3
21 - реле (РЛ),
22 и 23 - первый и второй коммутаторы (КМ),
24 - датчик пробоя (ДП),
25 - высоковольтный оптрон (ВОП),
26 - токоограничивающий резистор (ТОР).
Перечень обозначений на фиг. 4
27 - коммутирующие элементы (КЭ),
28 - высоковольтная шина (ВШ) «А»,
29 - ВШ «Б»,
30 и 31 - первые и вторые коммутирующие высоковольтные оптроны (КВО).