3.4. Функциональная схема БКИ

Функциональная схема БКИ-1,14 приведена на рис, 3. В её состав входят следующие основные элементы.

Источник наложенного напряжения ИНН формирует напряжение постоянного тока Ен и представляет из себя трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подключена к оперативному входному напряжению 27 В, а вторичная - к выпрямителю с фильтром. Источник наложенного напряжения подключается к цепи наложенного тока с помощью электронного ключа ЭК), управляемого по заданной программе микроконтроллером. При включении 3Ki наложенное напряжение прикладывается через нейтральную точку трансформатора TV к фазам первичной сети.

Делитель на резисторах R[, R2 нормирует входное напряжение операционного усилителя DA4, контролирующего величину наложенного напряжения. Поскольку величина наложенного напряжения будет зависеть от токов утечки (за счет падения напряжения на трансформаторе подключения), измерение наложенного напряжения позволяет обеспечить независимость измеряемого значения сопротивления от величины напряжения.

Ток утечки протекает через сопротивление изоляции и сопротивление Rim - Падение напряжения на сопротивлении шунта и является входной величиной усилителя DA1, по которому вычисляется сопротивление изоляции.

Источник питания ИП формирует стабилизированное питание +5 В для питания электронных узлов схемы. Входным напряжением ИП является оперативное переменное напряжение 27 В.

Для измерения сопротивления дополнительного заземлителя организован дополнительный контур, в который входит источник напряжения +5 В относительно земли (берется от преобразователя DC/DC), токоограничивающий резистор Reg и сопротивление дополнительного заземлителя. С него, как с шунта, падение напряжения подается через вход Х4-6 к операционному усилителю DA2.

Операционные усилители DA1 - DA4 имеют гальваническое разделение входных и выходных цепей. Для их питания предусмотрен дополнительный источник стабилизированного напряжения +5 В (DD), гальванически развязанный с основным источником питания.

Поскольку операционные усилители питаются от однополярного источника, то для согласования их режима работы с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) предусмотрен усилитель DА5, формирующий опорное напряжение Uoп

Аналоговые сигналы от каждого блока подаются на 4-х входовые 16-и разрядные АЦП, где преобразуются в цифровой код.

Микроконтроллер МК обрабатывает входную информацию, поступающую от АЦП и дискретных входов, и по заданному алгоритму осуществляет вычисление сопротивления изоляции, производит управление периферийными устройствами.

Для связи с компьютером предусмотрен интерфейс RS-232.

Поскольку предполагается совместное использование БКИ и микроконтроллерного устройства защиты типа МКЗП, в БКИ предусмотрены дискретные выходы (Dout). По первому (частотному) выходу в МКЗП передается информация о величине сопротивления изоляции. По второму -информация о срабатывании защиты по току утечки. По третьему - информация о неисправности блока.

Блок выходных реле (БВР) осуществляет управление коммутационным аппаратом присоединения и состоит из трех реле: двух реле с размыкающими контактами и одного - с переключающими.

Для отображения информации в случае индивидуальной работы БКИ предусмотрен семисегментный индикатор (блок индикации - БИ).