Способ определения проводимостей изоляций фаз относительно земли в многофазных системах Советский патент 1992 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к способам определения проводимостей изоляции фаз действующих многофазных электроустановок без нулевого провода с токоведущими частями, изолированными от земли, и может быть использовано в технике электробезопасности, например, для определения токов с токоведущих частей на землю.

Известен способ определения проводимостей изоляции фаз относительно земли в многофазных системах.

Известный способ заключается в том, что между одной из фаз сети и одноименной фазой источника рабочего тока вводят разделительное сопротивление, определяют напряжение указанной фазы сети относительно нейтрали источника, измеряют напряжение смещения нейтрали такого источникам выг.одятуказанное сопротивление, затем поочередно для всех фаз повторяют приведенные операции, а искомую

проводимость изоляции любой из фаз вычисляют по соответствующей формуле (I).

Основные недостатки известного способа состоят в следующем. При значении разделительного сопротивления, равном бесконечности, способ ограничен в своем применении. Это объясняется тем, что погрешность определения напряжения относительно нейтрали фазы сети, отделенной таким сопротивлением от одноименной фазы источника рабочего тока, растет с увеличением электродвижущей силы, индуцируемой в указанной фазе сети. Кроме того, способ может быть использован только в симметричных системах. Это объясняется тем, что погрешность определения коэффициентов Kj возрастает при росте асимметрии.

Целью изобретения является повьиие- ние точности путем исключения влияния на результаты измерений асимметрии системы.

сл

с

eowA

VI

V vj

Ю Ю

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения проводимости изоляции фаз относительно земли в многофазных системах, заключающемся в том, что -эводят и выводят разделительное сопротивление поочередно между каждой фазой сети и одноименной фазой источника рабочего тока и измеряют напряжение смещения нейтрали последнего каждый раз, когда такое сопротивление введено, измеряют фазные .напряжения источника рабочего тока, когда выведены разделительные сопротивления, и каждый раз, когда одно из них введено, измеряют напряжение отделенной таким сопротивлением фазы сети относительно нейтрали источника, после чего проводимость изоляции любой из фаз вычисляют по формуле:

Т§ -ТТм $2 -Ц« ...lTrn.

И1 - HN2 И 2 - ИЫ2 ... HN2 .... Ит -

Mi - UNI Ш - UNI ... UNI ... Hm - UNI

И| - HNm W2 - ИЫт ... UNm ... Ит - Имт

|Y| YB

И I -J/JNI И2 -.ИМ - И - .. Ит

ufi - - Иы2 ...TTi - HNZ ...ТГт - Им2

1Т|-ТТм|РГ2 -ИМ1... .. Ит-Nl

Mi

Л И| -ШЛп И2 - ЙМт - Mi - Имт ... Ит j

где: т - количество фаз, i - номер фазы, принимающий значения от 1 до m, HI - напряжение относительно нейтрали источника рабочего тока фазы i сети в состоянии, когда выведены разделительные сопротивления (фазное напряжение l-той фазы источника)

Иг- напряжение относительно нейтрали источника рабочего тока фазы i сети в состоянии, когда введено разделительное сопротивление между него и одноименной фазой этого источника,

HNI - напряжение смещения нейтрали источника рабочего тока в состоянии, когда введено разделительное сопротивление между его фазой i и одноименной фазой сети;

YB вспомогательная проводимость, введенная до измерений между нейтралью источника рабочего тока и землей.

Помимо того, разделительному сопротивлению в одной из фаз, например в первой, сообщают значение, равное нулю, причем напряжение этой фазы сети относительно нейтрали источника рабочего тока равно:

И | Иь

Для реализации способа при подготовке к измерениям вводят вспомогательную проводимость YB между землей и нулевой точкой (нейтралью) источника рабочего той

ка. Затем измеряют относительно нейтрали последнего напряжение И, i-той фазы сети, (фазное напряжение i-той фазы источника), вводят разделительное сопротивление меж5 ду этой фазой сети и одноименной фазой источника рабочего тока, после чего измеряют относительно нейтрали последнего напряжение указанной фазы сети Hi и напряжение HNI смещения нейтрали упомя10 нутого источника и выводят из схемы разделительное сопротивление. Далее поочередно для всех остальных фаз повторяют приведенные операции, что позволяет вычислить проводимость изоляции любой

15 из фаз относительно земли.

Разделительное сопрошвление, которым как бы отделяют фазу сети от одноименной фазы источника рабочего тока, может иметь оба предельных значения: и ноль, и

20 бесконечность, причем такое значение, как нуль, разделительное сопротивление не может иметь более, чем в одной фазе, иначе не удастся получить m несовпадений в состоянии системы, необходимых для нахождения

25 искомых проводимостей. При разделительном сопротивлении, равном нулю, операция по его введению вырождается, т.е. становится эквивалентной случаю, при котором никакая операция не производится. Если же

30 разделительное сопротивление равно бесконечности, то операция по его введению становится эквивалентной такой операции, как отключение фазы сети от одноименной фазы источника гока. Сообщая разделитель35 ным сопротивлениям различные значения, можно получить несколько отличающихся друг от друга вариантов способа.

Для реализации способа, выполненного согласно настоящему изобретению, разде40 лительным сспротивлениям, вводимым поочередно во все фазы, сообщают значения, равные бесконечности.

Кроме того, для реализации способа в одной из фаз, например, первой, раздели- 45 тельному сопротивлению сообщают значение, равное нулю, а в остальных-значения, равные бесконечности. Поп этом напряжения Tslf и И| первой фазы сети относительно нейтрали источника рабочего тока как при

50 .введенном разделительном сопротивлении, так и при выведенном соответственно будут совпадать, т.е. Л А.

Во всех вариантах способа вспомога- 55 тельная проводимость (вольтметр, резистор или то и другое) YB вводится между нулевой точкой (нейтралью) источника рабочего тока и землей при подготовке к измерениям, а во время самих измерений с ней никаких мани- пуляций не производится.

При отсутствии вывода от нулевой точки источника рабочего тока используют искусственную нулевую точку, получаемую посредством звезды из одинаковых проводимостей. Сопротивление указанной звезды должно быть значительно меньше сопротивления вольтметра.

Для повышения точности организуют две искусственные нулевые точки: одну - для вспомогательной проводимости, вторую - для вольтметра. Вспомогательная проводимость Ув при этом - это проводимость цепочки, образованной указанной звездой и элементом, например, резистором, подсоединенным между ее нулем и землей.

Для измерения напряжения смещения нейтрали HNI источника рабочего тока один из зажимов вольтметра присоединяют к нулевой точке, естественной или искусственной, а второй - к земле. Для измерения напряжения Л фазы i сети относительно нейтрали источника при выведенном раздел лительном сопротивлении и напряжении И) фазы i сети относительно нейтрали при введенном сопротивлении один из зажимов вольтметра присоединяют аналогично к нулевой точке, а второй - к фазе i сети. В качестве вольтметров используют фазочув- ствительные приборы или производят дополнительные измерения для получения соответствующей информации.

Проводимость любой из фаз определяют по формуле:

Л -ТГы ...Vim ... И - Ига И 2 - Инг ... .... Ит - й«

YI-YB

- Ищ Иг - Им... Им ... И™ - Им

И| - - ИМл ... Им™ ... Ит - Инт

TTi-JjNilTz-TlNi ...2J-JJJNI... Иго

И -HNjlfa -Шп ... И|- ...

TTi - HNI Иг - Им ... И i - Им .. Ит - NNI

, - 1ЙНт, Й2 - ЙМп ... И - ... Ига -

где: m - количество фаз.

Наибольший интерес способ представляет для организации непрерывного контрзоля изоляции токоведущих частей относительно земли. При этом операции способа, кроме операции по введению вспомогательной проводимости, повторяют периодически. Предполагается, что во время измерений напряжение сети не меняется. Один из возможных способов проверки выполнения такого условия состоит в том, что при каждом измерении контролируют модуль напряжения одной из фаз источника. В тех случаях, когда напряжение сети сильно колеблется, для исключения обусловленной этим погрешности используют относительные значения измеряемых напряжений.

0

5

0

Формула изобретения 1. Способ определения проиодимостей изоляции фаз относительно земли в многофазных системах, основанный на введении и выведении разделительного сопротивления поочередно между каждой фазой сети и одноименной фазой источника рабочего тока и на измерении напряжения смещения нейтрали последнего каждый раз. когда такое сопротивление введено, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния на результаты измерений асимметрии системы, измеряют фазные напряжения источника рабочего тока, когда выведены разделительные сопротивления, и каждый раз когда одно из них введено, измеряют напряжение отделенной таким сопротивлением фазы сети относительно нейтрали источника, после чего проводимость изоляции любой из фаз вычисляют по формуле

Hi IiNi Ж2 -NI - ь . иь

И| - ИN2 И 2 - ИМ2 ... ИN2 .... Ит -

YI YB

Hi - Иг.л И2 - Им; ... Им1... Ит - UNI

И| -ТТмт И2 ИНт ... HNm Ит - И|Мт

1Т| -jjNi M2 -Щ|| ...tf -MNI .. И| - И,2Й2 - Ии2 ... Hi - Им ... - Лт

30

Л - Им И2 - Им:... И i -Иго ... Ит - NNI

И| - ИЫт И2 - Ик т ... И| - ИМт ... Ит - Uritr

где гп - количество фаз;

i - номер фазы, принимающий значения от 1jjp m;

l/li - напряжение относительно нейтрали источника рабочего тока фазы i-й сети в состоянии, когда выведены разделительные сопротивления (фазное напряжение i-й фа- зы источника);

И i - напряжение относительно нейтрали источника рабочего тока фазы i-й сети в состоянии, когда введено разделительное сопротивление между нею и одноименной фазой этого источника;

UNI напряжение смещения нейтрали

источника рабочего тока в состоянии, когда

введено разделительное сопротивление

между его фазой i и одноименной фазой

сети;

Ув - вспомогательная проводимость, введенная до измерений между нейтралью источника рабочего-тока и землей.

2, Способ по п.1,отличающийся тем, что разделительному сопротивлению в одной из фаз, например в первой, сообщают значение, равное нулю, причем напряжение этой фазы сети относительнсмнейтрали источника рабочего тока равно И i W.

Изобретение относится к электротехнике, а именно н способам определения про- водимостей изоляции фаз действующих многофазных электроустановок без нулевого провода с токоведушими частями, изолированными от земли, и может быть использовано в технике электробезопасности, например, для определения токов с токоведущих частей на землю. Цель изобретения - повышение точности путем исключения влияния на результаты измерений асимметрии системы. Особенность способа состоит в том, что фазные напряжения источника рабочего тока измеряют тогда, когда выведены разделительные сопротивления, и каждый раз, когда одно из них выведено, измеряют напряжения отделенной таким сопротивлением фазы сети относительно нейтрали источника. Проводимость изоляции любой из фаз вычисляют по приведенной формуле.