Сигнализатор заземления индивидуальный цифровой СЗИЦ предназначен для оценки уровня изоляции с помощью цифрового индикатора и контроля критического сопротивления изоляции электрической сети, питаемой от одного источника электропитания. СЗИЦ рассчитан на применение в действующих (взамен СЗИ и СЗИУ) и вновь строящихся устройствах автоматики и связи. В нём с помощью перемычек обеспечивается настройка на различные напряжения и характер тока контролируемого источника электропитания цепей нагрузки. Схема исключает ложное срабатывание СЗИЦ и сброс памяти о срабатывании при переключении фидеров питания и запуске ДГА.

СЗИЦ рассчитан для эксплуатации в условиях умеренного и холодного климата (исполнение УХЛ категория 2 по ГОСТ 15150), но при температуре окружающей среды от минус 40 °С до плюс 60 °С. СЗИЦ изготавливается в корпусе реле НМШ.

2.3 Технические данные

2.3.1 Напряжение электропитания СЗИЦ переменного тока частотой 50 или 60 Гц – (220 ± 22) В.

2.3.2 Напряжение источников питания контролируемой сети:

– две градации номинального напряжения переменного тока : 220 и 24 В;
– четыре диапазона напряжения постоянного тока: (5 – 17), (17 – 31), (31 – 71) и (71 – 245) В.

2.3.3 Удельное входное сопротивление СЗИЦ (между точкой подключения контролируемого источника питания и клеммой заземления СЗИЦ) – не менее 1,0 кОм/В.

2.3.4 СЗИЦ имеет четыре номинальных порога срабатывания (чувствительности к сопротивлению изоляции):

– (14 ± 1,4) кОм для источника питания напряжением от 5 до 17 В постоянного тока;
– (28 ± 2,8) кОм для источника питания напряжением от 17 до 31 В постоянного тока и номинальным напряжением 24 В переменного тока;
– (60 ± 6,0) кОм для источника питания напряжением от 31 до 71 В постоянного тока;
– (220 ± 22) кОм для источника питания напряжением от 71 до 245 В постоянного тока и номинального напряжения 220 В переменного тока.

2.3.5 Чувствительность сигнализатора заземления к утечкам в разных полюсах контролируемого источника питания постоянного тока отличается не более, чем на ± 10%.

2.3.6 Нестабильность чувствительности СЗИЦ при изменении напряжения питания и напряжения источника контролируемой сети — не более ± 10%.

2.3.7 Нестабильность чувствительности СЗИЦ в диапазоне рабочих температур – не более ± 15%.

2.3.8 Ток, потребляемый от сети переменного тока, – не более 10 мА.

2.3.9 Время срабатывания СЗИЦ при подключении сопротивления утечки со значением 0,9 от минимального значения, указанного в п. 2.3.4 находится в пределах (1,5 – 2) с. При наличии перемычки 42 – 81 время срабатывания не более 0,25 с.

2.3.10 Сигнализаторы ложно не срабатывают при переключении питания и при наличии в нагрузке емкостной составляющей утечки кабелей, а также сохраняют информацию о срабатывании при выключении питания переменного тока на время не менее 40 с.

2.3.11 СЗИЦ содержит цифровой индикатор, позволяющий цифрами от 0 до 9 оценивать ток утечки (сопротивление изоляции) контролируемой сети с точностью не хуже ± 10%. При снижении сопротивления изоляции ниже норм, указанных в п.2.3.4 цифра начинает мигать. Для минусового полюса контролируемой сети постоянного тока поочерёдно с цифрой мигает знак «−».

2.3.12 СЗИЦ имеет внутренние элементы для проверки работоспособности на месте установки.

2.3.13 С выхода СЗИЦ на приборы дистанционной сигнализации подается сигнал о срабатывании и отсутствии изделия в розетке (на рабочем месте). Напряжение питания приборов дистанционной сигнализации — не более 32 В. Ток, потребляемый приборами дистанционной сигнализации — не более 0,2 А.

СЗИЦ включает в себя следующие основные узлы:

1. Делители напряжения с коммутатором.
2. Микропроцессор со встроенным АЦП.
3. Стабилизаторы напряжения.
4. Исполнительное реле.

Делитель напряжения с коммутатором предназначены для формирования напряжений, пропорциональных сопротивлению утечки. Микропроцессор управляет работой коммутатора и встроенного АЦП. АЦП измеряет напряжение на выходе делителя напряжения и напряжение контролируемого источника постоянного тока. Микропроцессором по заданной программе обрабатываются результаты измерений и вычисляется ток утечки контролируемого источника питания.

Схема сигнализатора в режиме контроля источника напряжения 24 В постоянного тока приведена на рисунке 1.

Делители напряжения R7, R12, R15 и R25, R26 позволяют согласовать диапазон допустимых входных напряжений АЦП с напряжением контролируемого источника.

Весь цикл измерения тока утечки состоит из нескольких тактов. После подключения СЗИЦ к контролируемому источнику в первом такте АЦП измеряет напряжение контролируемого источника U 0 на выходе делителя R25, R26, состояние ключей D2.1 и D2.2 при этом значения не имеет, т.к. вход 17 АЦП при измерении U 0 отключается микропроцессором. По завершении первого такта измерения значение напряжения U 0 записывается во внутренний регистр памяти.

Во втором такте измерения, по команде микропроцессора, замыкается ключ D2.1 и размыкается ключ D2.2. АЦП измеряет напряжение U 1 на выходе делителя R7, R12, R15, при этом включается вход 17 АЦП и отключается вход 18. Измеренное напряжение U 1 записывается во внутренний регистр памяти.

В третьем такте измерения, по команде микропроцессора, замыкается ключ D2.2 и размыкается ключ D2.1. АЦП измеряет напряжение U 2 на выходе делителя R7, R12, R15. Измеренное напряжение U 2 записывается во внутренний регистр памяти.

Используя измеренные значения напряжений U 1 и U 2 (пропорциональные сопротивлению утечки контролируемого источника) и напряжение U 0 (пропорциональное напряжению контролируемого источника) микропроцессор вычисляет ток утечки.

Работа сигнализатора в режиме контроля источника питания переменного тока приведена на рисунке 2 и отличается от работы с контролируемым источником постоянного тока только построением схемы входных цепей СЗИЦ. В диагональ моста, образованного сопротивлениями утечки R у1, R у2 и резистивным делителем R7, R12, R15 включен измерительный резистор R6 и источник напряжения постоянного тока с напряжением 50 В для контролируемой сети 220 В и 15 В для контролируемой сети 24 В. Конденсатор С1 предназначен для уменьшения уровня переменной составляющей тока утечки на входе 17 АЦП. Процесс вычисления и индикации тока утечки происходит аналогично режиму работы СЗИЦ с контролируемым источником постоянного тока.

Полная принципиальная электрическая схема СЗИЦ приведена в Приложении А.

Рассчитанное микропроцессором значение тока утечки выводится на цифровой индикатор HL 1 через микросхему D1 преобразователя двоичного кода в сигналы управления семи сегментным индикатором.. Если ток утечки превышает предельно допустимый уровень, цифровой индикатор начинает мигать, что свидетельствует о срабатывании СЗИЦ. Одновременно с миганием цифрового индикатора включается исполнительное реле D4, которое своими контактами замыкает между собой клеммы 52 и 32 и размыкает клеммы 32 и 41 СЗИЦ. В сработавшем состоянии СЗИЦ будет находиться до тех пор, пока не будет нажата кнопка сброса SB1.

Кнопка SB1 также используется для проверки работоспособности СЗИЦ на месте установки.

При нажатии кнопки SB1 к контролируемому источнику подключается внутреннее сопротивление утечки СЗИЦ на 20% превышающее сопротивление чувствительности, указанное в п.2.3.4 и отключается от внутренних цепей клемма 43 СЗИЦ. При нормируемом значении тока утечки на индикаторе загорается буква Н. При отпускании кнопки SB1 происходит сброс показаний индикатора СЗИЦ, подключается клемма 43 СЗИЦ к внутренним цепям и СЗИЦ продолжает измерение тока утечки контролируемого источника.

Стабилизатор напряжения – источник питания контрольной цепи переменного тока, получает питание от обмотки трансформатора Тр1, подключённой к выводам Х7 – Х8 платы А0, и собран на диодах VD 1 – VD 4, стабилитроне VD 9 и транзисторе VT 1.

Для обеспечения постоянного тока через стабилитрон VD 9, выполнен стабилизатор тока на транзисторе VT 2, стабилитроне VD 15 и резисторах R 31, R 51.

Стабилизатор напряжения питания 5 В, собранный на микросхеме D1 и используемый для питания коммутатора, микропроцессора и цифрового индикатора, получает питание от отдельной обмотки трансформатора Тр1 и позволяет уменьшить нестабильность чувствительности СЗИЦ при колебаниях напряжения в сети 220 В.

При выключении напряжения питания СЗИЦ сохраняет информацию о срабатывании на время не менее 40 с. АЦП микропроцессора контролирует напряжение питания схемы, измеряя напряжение на выходе делителя R45, R46, R47. При исчезновении напряжения на выводе 1 АЦП, микропроцессор переходит в режим микропотребления и продолжает работать за счет энергии накопленной конденсаторами С6, С7.

Коммутационные колодки SW 1 – SW 11, показанные на схеме Приложения Б, служат для перестройки схемы СЗИЦ на различные градации напряжения контролируемой сети и характер тока.

3.2 Указание по установке и подключению

3.2.1 СЗИЦ устанавливается на месте реле НМШ в панелях питания или на релейных стативах постов ЭЦ, а также в релейных металлических шкафах автоблокировки и автоматической переездной сигнализации. СЗИЦ содержит внутреннюю защиту от перегрузок по цепи питания 220 В, что позволяет включать его без плавкого предохранителя.

Сигнализаторы должны располагаться в таком месте, где хорошо виден цифровой индикатор и удобно пользоваться кнопкой.

3.2.2 Так как СЗИЦ выпускаются заводом – изготовителем настроенными для контроля источников постоянного тока напряжением 220 В, то при использовании их для контроля источников с другими значениями напряжения и характера тока (переменный) необходима их перекоммутация в условиях РТУ ШЧ.

Перекоммутация осуществляется переключателями SW1 – SW11 по таблице установки перемычек (Приложение В). Перестановку перемычек на печатной плате СЗИЦ допускается производить только при отсутствии напряжений на внешних контактах СЗИЦ. После перекоммутации СЗИЦ подлежит проверке в РТУ согласно указаниям раздела 3.5

В условиях РТУ с лицевой стороны на корпус СЗИЦ должна быть наклеена бирка с указанием характера тока и напряжения контролируемого источника согласно п.2.3.2, например , « = ( 5 − 17 ) В ». После перестройки СЗИЦ на напряжение контролируемого источника, отличающееся от заводской настройки, работник РТУ должен опломбировать изделие. При этом срок заводской гарантии сохраняется.

3.2.3 Схема подключения СЗИЦ для контроля изоляции любых источников питания (цепь Л1 – Л2) приведена в Приложении Г. Клемму 43 СЗИЦ рекомендуется подключать через тумблер к контуру заземления поста ЭЦ или к корпусу металлического шкафа, который должен быть заземлен.

3.2.4 При контроле цепей питания электродвигателей стрелочных электроприводов со временем перевода менее 2 с необходимо установить перемычку между клеммами 42 – 81.

3.2.5 СЗИЦ в панелях питания ЭЦ могут использоваться вместо СЗИ и СЗИУ без переделки схемы подключения. В этом случае миллиамперметр и переключатель, установленные в панели для измерения токов утечки на землю различных источников, не используются.

3.2.6 СЗИЦ при использовании для контроля изоляции линейных цепей изменения направления движения включается иначе, чем сигнализаторы СЗИ1 и СЗИ1У (Инструкция 36766–01–00 И3 ).

Схема включения СЗИЦ, контрольного реле КИ и лампочки КИЛ для контроля линейных цепей приведена на рисунке Приложения Г.

СЗИЦ входом 33 – 53 подключается непосредственно к линейным проводам Л1 – Л2. СЗИЦ перемычками SW 1 – SW 11 согласно Приложения В переключается на напряжение постоянного тока, соответствующее напряжению контролируемого источника питания линейной цепи под нагрузкой. Возможные напряжения постоянного тока от 5 до 245 В распределены на 4 диапазона.

Катушка реле КИ подключается к контакту 13 СЗИЦ и нормально находится под током. Фронтовым контактом КИ лампочка КИЛ включена в режим непрерывного свечения. При срабатывании СЗИЦ реле КИ отпадает и включает мигание лампочки КИЛ.

3.3 Указание по обслуживанию

3.3.1 Техническое обслуживание СЗИЦ подразделяется на проверку технического состояния на рабочем месте (тестирование), выполняемую по п. 3.4.5, и средний ремонт в условиях РТУ.

3.3.2 Тестирование должно производиться один раз в год, а средний ремонт – по необходимости при нарушении технических параметров или выходе изделия из строя Проверка работы СЗИЦ по технологии обслуживания в условиях эксплуатации должна производиться подключением между одним из полюсов источника питания контролируемой сети и заземлением сопротивления:

12 кОм для СЗИЦ, настроенного на напряжение (5 – 17) В;
24 кОм для СЗИЦ, настроенного на напряжение (17 – 31) В;
51 кОм для СЗИЦ, настроенного на напряжение (31 – 71) В;
180 кОм для СЗИЦ, настроенного на напряжение (71 – 245) В.

3.4 Указание по работе с изделием

3.4.1 При первичном включении СЗИЦ входит в режим самотестирования, при этом в течение 10 – 15 секунд на цифровом индикаторе наблюдается последовательное отображение цифр от 9 до 0, после чего СЗИЦ переходит в рабочий режим. Если пункт 3.4.1 не выполняется необходимо извлечь СЗИЦ из розетки и удерживать кнопку на лицевой стороне изделия нажатой не менее 1 минуты. После этого включить СЗИЦ.

3.4.2 При периодическом осмотре приборов необходимо обращать внимание на показание цифрового индикатора.

Цифровой индикатор оценивает ток утечки контролируемой сети в десятых долях миллиампера цифрами от 0 до 9. В таблице Приложения Д приведена зависимость показания цифрового индикатора от сопротивления изоляции для конкретных значений напряжения контролируемого источника.

Горение на индикаторе точки одновременно с цифрой обозначает изменение напряжения источника питания контролируемой сети постоянного тока. При этом сопротивление изоляции не измеряется.

Мигание цифрового индикатора означает, что контролируемый источник имел или имеет сопротивление изоляции ниже чувствительности по п. 2.3.4.

При работе СЗИЦ с контролируемым источником постоянного тока мигание на индикаторе только цифры означает, что контролируемый источник имел или имеет сопротивление изоляции ниже нормированного в «плюсовом» полюсе. Поочерёдное мигание на индикаторе цифры и знака « − » означает, что контролируемый источник имел или имеет сопротивление изоляции ниже нормированного в «минусовом» полюсе. При коротком замыкании одного из полюсов контролируемого источника на землю, знак « − » на индикаторе может мигать.

При работе СЗИЦ с контролируемым источником переменного тока, полюс, в котором имеется утечка, не определяется.

Если сопротивление изоляции восстановлено, то после нажатия кнопки на лицевой стороне СЗИЦ, до появления на цифровом индикаторе буквы «Н» и отпускания кнопки, цифровой индикатор не должен мигать.

3.4.3 СЗИЦ сигнализирует снижение напряжения контролируемого источника ниже нормы диапазона напряжения, приведённого в п. 2.3.2, включением на индикаторе буквы «П».

3.4.4 При необходимости проверки изоляции сети мегаомметром цепь заземления контакта 43 СЗИЦ должна быть отключена тумблером. Кроме этого, если в контролируемой сети имеется сопротивление утечки ниже или равное пороговому по п. 2.3.4, то СЗИЦ, подключённый к этой сети, на время измерения изоляции остальных сетей должен быть изъят из розетки. При отсутствии тумблера в цепи заземления контакта 43, например, в сигнализаторе, включённом в линейную цепь изменения направления движения автоблокировки, СЗИЦ должен быть изъят из розетки.

3.4.5 Для тестирования СЗИЦ на рабочем месте нажимается кнопка на лицевой стороне изделия на время не менее 4 с. и проверяется, что на индикаторе появляется буква Н. После отпускания кнопки восстанавливается измерение реального тока утечки.

Схема электрическая принципиальная СЗИЦ

Приложение В

(обязательное)

Таблица 1. Схема установки перемычек на плате СЗИЦ.

Положение перемычек

SW1

SW2

SW3

SW4

SW5

SW6

SW7

SW8

SW9

SW10

SW11

Напряжение контролируемого источника постоянного тока, В

5 – 17

1

1 – 2

1

1

x

1

1

1 – 2

1 – 2

1 – 2

1, 2, 3

17 – 31

2

1 – 2

2

2

x

2

2

1 – 2

1 – 2

1 – 2

1, 3

31 – 71

3

1 – 2

3

3

x

3

3

1 – 2

1 – 2

1 – 2

2, 3

71 – 245

4

1 – 2

4

4

x

4

4

1 – 2

1 – 2

1 – 2

3

Номинальное напряжение контролируемого источника переменного тока, В

24

2

2 – 3

2

2

2 – 3

–

–

2 – 3

2 – 3

2 – 3

1

220

4

2 – 3

4

4

1 – 2

–

–

2 – 3

2 – 3

2 – 3

–

Принятые условные обозначения :
1 – 2 Перемычка установлена между контактами 1 и 2 (для однорядных разъемов);
2 (1, 2) Перемычка установлена между контактами в положении 2 (1 и 2) (для двухрядных разъемов);
х Перемычка установлена в произвольном положении;
– Перемычка не устанавливается;

 

Приложение Г

(обязательное)

Схема подключения СЗИЦ

   

Приложение Д

(обязательное)

Показания цифрового индикатора СЗИЦ в зависимости от сопротивления изоляции

Напря- жение контроли- руемого источника	Показания цифрового индикатора
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Минимальное сопротивление изоляции, кОм
6	∞ – 60	75 – 30	37 – 20	25 – 15	19 – 12 (миг*)	15 – 10 (миг*)	12 – 9 (миг)	11 – 7 (миг)	9 – 6 (миг)		8 – 0 (миг)
12	∞ – 120	150 – 60	75 – 40	50 – 30v	37 – 24	30 – 20	25 – 17	21 – 15	19 – 13 (миг*)		16 – 0 (миг*)
14	∞ – 140	175 – 70	87 – 47	59 – 35	44 – 28	35 – 23	29 – 20	25 – 18	22 – 16		20 – 0 (миг*)
24	∞ – 240	300 – 120	150 – 80	100 – 60	75 – 48	60 – 40	50 – 34	42 – 30	37 – 27 (миг*)		34 – 0 (миг*)
28	∞ — 280	350 – 140	175 – 93	117 – 70	87 – 56	70 – 47	59 – 40	50 – 35	44 – 31		39 – 0 (миг*)
48	∞ — 480	600 – 240	300 – 160	200 – 120	150 – 96	120 – 80	100 – 69	87 – 60 (миг*)	75 – 53 (миг*)		67 – 0 (миг*)
60	∞ – 600	750 – 300	375 – 200	250 – 150	187 – 120	150 – 100	125 – 86	107 – 75	94 – 67		84 – 0 (миг*)
110	∞ – 1110	1375 – 550	687 – 367	459 – 275	344 – 220	275 – 183 (миг*)	229 – 157 (миг*)	197 – 138 (миг)	172 – 122 (миг)		152 – 0 (миг)
220	∞ – 2200	2750 – 1100	1375 – 734	917 – 550	687 – 440	550 – 337	422 – 314	392 – 275	344 – 244		305 – 0 (миг*)

Примечание: * мигание цифрового индикатора возможно не во всем диапазоне указанных сопротивлений изоляции