Способ определения места снижения сопротивления изоляции в электрической цепи постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть ис- пользовано для определения мест повреждения изоляции в электрических цепях постоянного тока, например в кабельных линиях электропередачи, мощных индуктивных катушках, обмотки которых набраны из многожильных кабелей, и других

объектов, состоящих из последовательно соединенных элементов (участков) с различными электрическими параметрами.

Цель изобретения - обеспечение возможности определения при произвольном изменении по величине и знаку питающего напряжения места снижения сопротивления изоляции в электрических цепях с различными электрическими параметрами на участках контролируемой электрической цепи.

На фиг. 1 представлена схема замещения контролируемой электрической цепи (U

-источник электроэнергии постоянного или медленно меняющегося напряжения; К-ав- томатический выключатель защиты от коротких замыканий, установленный на щите питания; п гп - сопротивления отдельных участков контролируемой электрической цепи: обмоток, секций и т, д.; RiRn+i

-сопротивление цепей утечки через изоляцию, причем RI ,; о п - номера узлов

соединения отдельных участков контролируемой электрической цепи; 1,2- соответственно первый и второй вольтметры;3, 4 - соответственно первый и второй ключи); на фиг. 2 - эталонный график распределения относительного напряжения вдоль контролируемой электрической цепи.

Способ осуществляется следующим образом.

Подключают источник UK контролируемой электрической цепи предварительно до появления дефектов в ее изоляции. При этом, так как ток утечки на несколько порядков меньше рабочего тока, то можно допустить, что токи через все участки электрической цепи равны. Однако параметры каждого из участков электрической цепи (длина витков, материал, сечение и т, д.) могут быть различными, поэтому падения напряжения на отдельных участках электрической цепи Ui также будут различными.

Затем одним из известных методов (например, вольтметра и шунта, трех отсчетов вольтметра и т. д.) измеряют общее сопротивление изоляции электрической цепи Кдо до изменения сопротивления изоляции. Измеряют с помощью вольтметров 1 и 2 соответственно напряжение идо одного из полюсов источника питания (шинопрово- дов) относительно общего вывода (земли) и полное напряжение питания U , а затем определяют отношение идо/и . При этом изменение этого отношения будет соответствовать изменению общего сопротивления изоляции.

Если произошло изменение сопротивления изоляции, то повторно определяют общее сопротивление изоляции контролируемого объекта (электрической цепи) Rnocne и отношение напряжения одного полюса источника питания (шинопровода) Упосле относительно общего вывода (земли) к полному напряжению питания U в момент измерения. Рассчитывают относительное падение напряжения на участке, на котором произошло изменение сопротивления изоляции (относительно точки а) по формуле: it./II - Цпосле/Ц Рдо 1)до/и R

после

0

5

0

5

0

Кдо Rnocne

где Ui/U - относительное напряжение на обмотке, где произошло изменение сопротивления изоляции (относительно точки а);

ипосле/U - отношение напряжения на питающем полюсе относительно земли к полному напряжению питания, при котором измерялось напряжение на полюсе, после изменения сопротивления изоляции;

U до/U - то же, до изменения сопротивления изоляции;

RAO-общее сопротивление изоляции до возникновения изменения;

Rnocfle то же, после возникновения изменения сопротивления изоляции.

Затем по априори снятому эталонному графику распределения относительного напряжения по участкам электрической цепи (фиг. 2) находят номер узла, в котором произошло понижение сопротивления изоляции (или расстояние от начала линии до места неисправности). Указанный график снимается один раз путем измерения напряжений в узлах относительно общего вывода (земли) при постоянном значении напряжения питания U, а затем путем деления каждого значения напряжения в узлах на это постоянное напряжение U.

Изобретение позволяет определять место повреждения изоляции на всех стадиях его развития, при этом питающее напряжение может менять как свое значение, так и полярность. При этом на результаты поиска не оказывает влияние неравенство электрических параметров отдельных участков контролируемой электрической сети.

Формула изобретения

Способ определения места снижения сопротивления изоляции в электрической цепи постоянного тока, заключающийся в измерении напряжения одного из полюсов цепи питания по отношению к общему выводу и полного сопротивления изоляции до и после возникновения локального снижения сопротивления изоляции, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения при произвольном изменении по величине и знаку питающего напряжения места снижения изоляции в электрической цепи с различными электрическими параметрами на отдельных участках контролируемой электрической цепи, предварительно до локального снижения сопротивления изоляции измеряют полное напряжение питания контролируемой электрической цепи, определяют отношение напряжения одного из полюсов цепи питания

0

5

0

5

относительно общего вывода к полному напряжению питания контролируемой электрической цепи и строят в относительных единицах эталонный график распределения напряжения на участках контролируемой электрической цепи по отношению к общему выводу, затем при снижении сопротивления изоляции повторяют указанные выше измерения и рассчитывают относительное напряжение в искомом месте снижения сопротивления изоляции по формуле

Кдо -

U

ДО

U

R

после

Ui

где -ту - отношение напряжения в искомом

месте снижения сопротивления изоляции к полному напряжению питания;20

Ur

U

отношение напряжения одно0

5

0

то же, до снижения сопротивлего из полюсов (питания) относительно общего вывода к полному напряжению питания U, при котором измерялось напряжение указанного полюса питания относительно общего вывода, после изменения сопротивления изоляции; Цдо

тг

ния изоляции при полном напряжении питания 1Г;

RAO, Rnooie - общее сопротивление изоляции до и после возникновения снижения изоляции,

и по ранее построенному эталонному графику распределения относительного напряжения по участкам проверяемой электрической цепи определяют место снижения сопротивления изоляции.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляции в электрических цепях постоянного тока, состоящих из последовательно соединенных участков с различными электрическими параметрами, Способ заключается в том, что предварительно до изменения сопротивления изоляции одним из известных методов измеряют общее сопротивление изоляции электрической цепи . Измеряют напряжение одного из полюсов источника питания (шинопровода) относительно общего вывода (земли) 11до и полное напряжение питания L), после чего определяют отношение U до/U . Если происходит изменение сопротивления изоляции, то повторно определяют общее сопротивление изоляции электрической цепи Рпосле и отношение напряжения одного полюса источника питания (шинопровода) относительно общего вывода (земли) к полному напряжению питания U в момент измерения. По формуле рассчитывают относительное падение напряжения на участке контролируемой цепи, на которой произошло изменение сопротивления изоляции. Затем по априори снятому эталонному графику распределения относительного напряжения вдоль контролируемой цепи находят номер узла, в котором произошло понижение сопротивления изоляции (или расстояние от начала линии до места неисправности). Изобретение позволяет с высокой точностью определять место повреждения изоляции на всех стадиях его развития, при этом питающее напряжение может менять как свое значение, так и полярность, а неравенство параметров отдельных участков контролируемой цепи не оказывает влияния на результат поиска. 2 ил Ё VI СО VI со о .

Фиг.1

V, отн. едЦ/UUo/U

Шиг2