УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ в СИСТЕМАХ С ЗАЗЕМЛЕННОЙ Ф.ЛЗОЙ Советский патент 1971 года по МПК G01R27/02 H02H3/40 

Изобретение относится к устройствам контроля сопротивления изоляции в системах иеременного тока, в которых одна из фаз заземлена. В частности, оно может быть использовано для контроля сопротивления изоляции системы токоиодвод-двигатель электробура при питании последнего по схеме «два провода-труба.

Известные устройства для контроля сопротивления изоляции системы питания по схеме «два провода-труба содержат измерительный блок и коммутирующие узлы.

После отключения токоподвода с двигателем от питающей сети коммутирующий узел, отключая заземленный участок фазы, позволяет измерять сопротивление изоляции измерительным блоком.

При контроле изоляции с помощью известных устройств необходимо отключать токоподводы и двигатель от нитающей сети на время контроля. Поэтому при использовании известных устройств для контроля изоляции иевозможно производить защиту токоподвода и двигателя при понижении сопротивления изоляции ниже установленной величины.

В отличие от известных нредлагаемое устройство позволяет контролировать изоляцию системы с заземленной фазой относительно земли без отключения всей системы от питаюн1ей сети, т. е. без нрерывания нроизводственного нроцесса для осуществления контроля. Кроме того, обеспечивается возможность использования получаемой от измерительного комплекса информации о сопротивлении изоляции для своевременного отключения системы от питающей сети в случае снижения контролируемого параметра ннже допустимой велнчины. Это достигается тем, что устройство снабжено чувствительным элементом тока, включенным между наземным коммутнрующнм блоком Н «землей,к которому подсоединена система унравлеиия наземным коммутирующим блоком и ключ для подключення измернтельного блока к контролируемой системе на время, не превыщающее половнны нериода питающего напряжения.

Для комненсации влияния напряжения силовой цепи иа измерительный блок устройство может быть снабжено блоком комненсации, выполненным на трансформаторе с общей точкой для первичной и вторичной обмоток, включенных встречно, и подключенного общей точкой к контролируемой системе через добавочное сопротнвление и анод диода, катод которого подключен через общую точку и первичную обмотку трансформатора к аноду другого диода, подключенного своим катодом к «земле, а конец вторичной обмоткн трансrhofiMavopa соед/пнси с чпиусом источника иитааия измерительного блока.

Для предупреждения снижения сонротивления изоляции ниже донустимой величины измерительный блок может быгь снабжен реле защиты, включенным между 1сточинком питания н измерительным прибором, контакты которого воздействуют на день унравления линейным контактором и сигнализацией.

На чертеже нриведена приициниальная схема описываемого устройства.

Две фазы электродвигателя 1 через провода кабеля 2 иодключены с помощью линейного контактора 3 к силовому трансформатору 4, а третья фаза через погружной коммутирующий блок 5 подсоединена к колонне бурильных труб 6, являющейся третьим проводом, иодключенным на поверхности через чувствительный элемент 7 тока к наземному ком.мутирующему блоку 8 и через линейный контактор 3 - к трансформатору 4. К чувствительному элементу 7 тока подсоединена система управления 9 наземным коммутирующим блоком 8. Система состоит из последовательно соединенных формирователя 10 и делителя импульсов 11 и подключена к управляющему электроду одного из тиристоров блока 8. Между одним из проводов кабеля 2 и чувстуительиым элементом 7 включен измерительный блок, состоящий из последовательно соединенных ключа 12, измерительного прибора 13, реле 14, соединенного с «плюсом стабилизированного источника питания 15, и блока компенсации, соединенного с «минусом того же источника. Блок компенсации состоит из добавочного сопротивления 16, включенного между проводом кабеля 2 и анодом вентиля 17, трансформатора 18 со встречно включенными первичной и вторичной обмотками, имеющими общую точку в месте соединения с катодом вентиля 17, и вентиля 19.

При включении линейного контактора 3 все три фазы системы обтекаются силовым переменным током, причем отрицательная полуволна этого тока (со стороны трансформатора 4) в фазе с заземленным участком постоянно беспрепятственно нронускается вентилями коммутирующих блоков 8 и 5. В момент нрохождения отрицательной полуволны тока по чувствительному элементу 7 тока, включенному в фазу с заземленным участком, формирователь ИJMпyльcoв системы управления 9 срабатывает и через делитель импульсов той же системы с необходимой периодичностью закрывает наземный коммутирующий блок 8 для положительной полуволны силового тока. Периодичность закрывания наземного коммутирующего узла на время, не превышающее полупериод питающего . напряжения, задается делителем импульсов системы управления и выбирается из условий минимального влияния процесса отключения на рабочий режим нагрузки.

нем тока любои ноллрностч постоянно закрыт. При отключении коммутн|рующий блок 8 положительной нолуволны силового тока в заземленной фазе ключ 12 открывается, подсоединяя измерительный блок к «земле. Погружной коммутируюнип блок 5 при отключении ноложнтельной нолуволны силового тока оказывается закрытым для тока измерительной цепи при выбранной полярности нитания измерительного блока.

Таким образом, измерительное нанряжение нрикладывается между контролируемой системой и «землей, вследствие чего в измерительной цепи протекает ток, зависящий от сопротивления изоляции контролируемой системы.

Величина этого тока фиксируется из.мернтельным прибором 13, отградуированным в единицах электрического сопротивления, и при

снижении сопротивления изоляции ниже допустимого значения достигает величины тока срабатывания реле защиты 14, которое отключает линейный контактор 3. Р1азначение трансформатора 18 с носледовательно подключенными к его первичной обмотке добавочным сопротивлением 16 и вентилями 17 и 19 состоит в комненсации влияния напряжения силовой цеии на измерительиый блок, соединенный со вторичной обмоткой того же трансформатора. Комиенсация достигается путем встречного включения вторичной обмотки относительно первичной при одинаковом числе витков в обеих обмотках. Сопротивление 16 служит для ограничения тока в нервичной обмотке трансформатора, причем его величина весьма мала по сравпепию с величиной сопротивления изоляции контролируемой системы. Полярность включения вентиля 19 предотвращает закорачивание измерительной цепи через трансформатор 18 на землю.

Однако нри наличии .вентиля 19 к первичной обмотке трансформатора прикладывается только положительная полуволна напряжения

силовой цепи. Это приводит к компенсации вторичной обмотки только этой полуволны в измерительной цепи, а предотвращение проникновения в измерительную цепь отрицательной полуволны силового напряжения достигается полярностью включения вентиля 17.

Предмет изобретения

1. Устройство для контроля сопротивления изоляции в системах с заземленной фазой, например в системе питания электробура по схеме «два провода-труба, содержащее наземный измерительный блок со стабилизированным источником питания, ключ для периодического подключения измерительного блока,

коммутирующие погружной и наземный блоки с системой управления последним, отличающееся тем, что, с целью осуществления автоматического контроля без перерыва в технологическом процессе, устройство снабжено

между наземным коммутирующим блоком п «землей, к которому подсоедшюиа система управления наземным коммутирующим блоком и указанный ключ для подключения измерительного блока к контролируемой системе на время, не нревьинающее половины периода питающего напряжения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся том, что, с целью компенсапии влияния напряжения силовой цепи на измерительный блок, оно снабжено блоком комиеисации, выполненным на трансформаторе с общей точкой для первичной и вторичной обмоток, включенных встречно, и подключенного общей точкой к контролируемой системе через добавочное сопротивление п анод диода, каюд которого подключен через общую точку и первичную обмотку трансформатора к аноду другого диода, подключенного своим катодом к «земле, а копеп вторичной обмотки трансформатора соединен с минусом источника ннтаиия измерительного блока.

3. Устройство но н. 1, отличающееся тем, что, с целью предупреждення снижения сопротивления изоляции ниже допустимой величины, измерительный блок снабжен реле защиты, включенным между источником нитания и измерительным прибором, контакты которого воздействуют на цепь управления линейным контактором и спгнализанней.