СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ В СЕТЯХ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01R27/08 G01R27/18 

Изобретение относится к контролю изоляции под рабочим напряжением электрических сетей с глухозаземленной нейтралью и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства ввиду распространения этих сетей.

Известны способ и устройство контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью, требующие для своей нормальной работы отсутствия связи нулевого провода с землей как минимум на контролируемом участке цепи, либо в заземляющий провод включаются дополнительные устройства, например резонансный контур [1]
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением, состоящее из активных или индуктивных сопротивлений, включенных в рассечку фаз, трансформатор тока нулевой последовательности, первичные обмотки с одной стороны подключены к источнику тока, а с другой к контролируемой сети, вторичная обмотка тока нулевой последовательности подключена к милливольтметру, а дополнительная компенсационная первичная обмотка последовательно с активным переменным сопротивлением включена в роторную цепь фазорегулятора, статорная обмотка которого подключена к источнику тока, а также миллиамперметра, ваттметра и вольтметра, при этом миллиамперметр последовательно с токовой обмоткой ваттметра и переменным резистором подключены к двум фазам источника тока до сопротивлений в рассечке фаз, а вольтметровая обмотка ваттметра и параллельно включенный ей вольтметр через переключатель подключены к фазным проводам и кулевому проводу источника тока после сопротивлений в рассечке фаз [2]
Однако и этот способ, и соответственно устройство для его осуществления имеют такие недостатки, как большая трудоемкость (требуется подключение вместо штатного источника тока силового трансформатора с отпайками на вторичной обмотке или введение в рассечку фаз активных или индуктивных сопротивлений, рассчитанных на номинальный ток нагрузки), проведение большого количества замеров и расчетов при нормальных и искусственных режимах работы электроустановки, при этом не обеспечивается непосредственный отсчет величины сопротивления изоляции по шкале прибора, а устройство очень сложно и имеет большие массогабаритные характеристики.

Это не позволяет на практике применять данные способ и устройство на постоянно действующих электроустановках, особенно на транспорте, где требуются малые габариты и вес оборудования и малые трудозатраты на регламентные работы.

Предлагаемый способ и устройство для его осуществления не имеют этих недостатков.

В основу изобретения поставлена задача создания способа контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью и устройства для его осуществления, которые позволяют упростить процесс контроля и непосредственного замера активного и емкостного сопротивления изоляции по шкале прибора, а также упростить устройство контроля.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном способе контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением путем замера тока утечки контролируемой сети трансформатором тока нулевой последовательности, согласно изобретению на шины контролируемой сети подают одну фазу питающего напряжения, подключают все фазные потребители контролируемой сети с помощью коммутационных аппаратов фазных цепей потребителей и измеряют активную и реактивную мощности утечки сети; в известном устройстве, содержащем трансформатор тока нулевой последовательности, первичные обмотки которого с одной стороны подключены к источнику тока, а с другой к контролируемой сети, прибор для измерения электрической мощности, обмотки напряжения которого подключены к фазе источника тока, согласно изобретению в качестве прибора для измерения электрической мощности содержится милливаттметр милливарметр, токовая обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, и коммутационный аппарат, контакт которого включен параллельно одному из фазных контактов вводного силового коммутационного аппарата контролируемой сети.

Введение вышеуказанных существенных отличительных признаков позволяет уменьшить трудоемкость измерений, количество замеров и расчетов при нормальных и искусственных режимах работы электроустановки, а устройство упростить и уменьшить его массогабаритные характеристики и тем самым достичь решения поставленной задачи.

Предлагаемый способ реализуется в следующем порядке.

Сначала трехфазную контролируемую сеть переводят в однофазный режим, т. е. на контролируемую сеть подают только одну фазу и включают коммутационные аппараты фазных цепей всех потребителей сети.

При включении трехфазных потребителей через их обмотки (цепи) напряжение вышеуказанной фазы подается и на все цепи остальных фаз контролируемой сети.

Таким образом, все цепи контролируемой сети оказываются под рабочим измерительным напряжением, и ток нулевой последовательности будет прямо пропорционален суммарному комплексу полных проводимостей всех фаз контролируемой сети, а активная и емкостная мощность общей утечки сети при постоянном номинальном напряжении обратно пропорциональны соответственно активному и емкостному сопротивлению изоляции, поэтому, замерив с помощью милливаттметра и милливарметра, проградуированных в килоомах активную и реактивную мощность утечки, определяют соответственно активную и емкостную составляющие сопротивления изоляции контролируемой сети.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из источника тока 1, вводного коммутационного силового аппарата 2, дополнительного коммутационного аппарата 3, включенного параллельно одному из фазных контактов вводного коммутационного силового аппарата 2, трансформатора тока нулевой последовательности 4, первичные обмотки которого включены с одной стороны к источнику тока 1, а с другой к контролируемой сети 5, а вторичная обмотка 6 трансформатора тока нулевой последовательности 4 подключена к токовой обмотке милливаттметра-милливарметра 7, вольтметровая обмотка которого подключена к фазе источника тока, в которую включен контакт дополнительного коммутационного аппарата 3, потребители контролируемой сети 8, 9 с соответствующими коммутационными аппаратами 10, 11, 12.

В случае однофазной сети дополнительного коммутационного аппарата не требуется.

Устройство работает следующим образом.

При разомкнутых контактах вводного коммутационного аппарата 2 включают коммутационный аппарат 3, который подает одну фазу источника тока на общие шины контролируемой сети 5, затем включают коммутационные аппараты 10, 11 потребителей 8, 9 сети. После этого производят замер показателей милливаттметра и милливарметра 7.

Использование предлагаемого способа и устройства для контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением позволит значительно снизить затраты на вышеуказанный контроль, упростить устройство, ускорить процесс контроля и производить непосредственный контроль по шкале щитового прибора за сопротивлением изоляции контролируемой сети.

Использование: изобретени относится к области электротехники, в частности к контролю изоляции участков целей, влияющих на электро- и пожаробезопасность в электроустановках с заземленной нейтралью и могут быть использованы во всех производственно-технических и бытовых электросетях. Сущность: изобретение заключается в измерении суммарного сопротивления изоляции с помощью милливарметра, милливарметра, со шкалой, проградуированной в килоомах, токовая обмотка которого подключена к вторичной обмотке дифференциального трансформатора тока нулевой последовательности, выдающего напряжение несимметрии токов петли фаза - рабочий нуль. При этом многофазные цепи предварительно должны быть переведены в однофазный режим с помощью дополнительного коммутационного аппарата, замыкающего цепь одного из фазных силовых контактов общего контактора участка сети, отключаемого на период измерения. Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость измерений, количество замеров и расчетов при нормальных и искусственных режимах работы электроустановки, упростить устройство и уменьшить его массогабаритные характеристики. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ контроля изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью под рабочим напряжением путем замера тока утечки контролируемой сети трансформатором тона нулевой последовательности, отличающийся тем, что на шины контролируемой сети подают одну фазу питающего напряжения, подключают все фазные потребители контролируемой сети с помощью коммутационных аппаратов фазных цепей потребителей и измеряют активную и реактивную мощности утечки сети. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее трансформатор тона нулевой последовательности, первичные обмотки которого с одной стороны подключены к источнику тока, а с другой к контролируемой сети, прибор для измерения электрической мощности, обмотка напряжения которого подключена к фазе источника тока, отличающееся тем, что в качестве прибора для измерения электрической мощности оно содержит милливаттметр милливарметр, тоновая обмотка которого подключена к вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, и коммутационный аппарат, контакт которого включен параллельно одному из фазных контактов вводного силового коммутационного аппарата контролируемой сети.