Устройство для измерения сопротивления изоляции относительно земли электрических сетей с электродвигателями Советский патент 1980 года по МПК G01R27/18 

назначено для работы только в сетях с изолированной нейтралью, а также невозможность обнаружения наличия несимметрии изоляции фаз сети относительно земли, что ограничивает функциональные возможности устройств

Цель изобретения - расширение области применения и функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве для измерения сопротивления изоляции относительно земли электрических сетей с электродвигателями, содержащем реле утечки, коммутатор, разъединитель, регистратор и переключатель, реле утечки подключено через переключатель к фазам измеряемого участка сети, одна входная клемма регистратора соединена через раз1,единитель с общей точкой реле утечки, вторая-входная клемма регистратора - с землей, а регистратор содержит калиброванный резистор, последовательно соединенные диод и конденсатор, подключенные, параллельно калиброванному резистору, а также измерительный прибор, подключенный параллельно конденсатору.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из коммутационного аппарата (КА) 1, переключателя (П) 2, состоящего из выключателей (В) 3, (В) 4 и (Ва) 5, реле утечки (РУ) 6, разъединителя (S) 7 и регистратора (Р) 8, состоящего из калиброванного сопротивления (R) 9, диода (Д) 10, конденсатора (с) 11 и.измерительного прибора (ИП) 12. На чертеже также показаны сопротивления (И) 13 измеряемого участка сети и электродвигатель (ЭД) 14, являющийся нагрузкой.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии элект-родви-. гатель 14 подключен,к магистральной части сети с помощью коммутационного аппарата 1. -Регистратор 8 с помощью разъединителя 7 отключен от реле б утечки. Выключатели 3, 4 и 5 переключателя 2 выключены. В заданный момент времени измеряемый участок сети с электродвигателем 14 отключается от магистральной части сети с помощью коммутационного аппарата 1. Одновременно с этим включается разъединитель 7 и соединяет реле 6 утечки с регистратором 8. После отключения ротор электродвигателя 14 про. должает по инерции врсццаться и незатухшее магнитное поле ротора наводит на зажимах статора электродвигателя ЭДС, которая является источником оперативного напряжения в отключенном измеряемом участке сети. Таким образом, измеряемый участок сети с электродвигателем 14 после отключения от магистральной части

сети эквивалентен трехфа; Н-,и электрической сети с изолированр{он нейтралью, в которой источником ЭДС является продолжающий по инерции вращаться электродвигатель 14.

После отключения измеряемого учаска сети с электродвигателем. 14 от магистральной части сети разъединитель 7 подключает регистратор 8 между общей точкой реле б утечки и землей. Под воздействием пульсирующего оперативного напряжения реле 6 утечки через изоляцию 13 измеряемого участка сети и калиброванное сопротивление 9 протекает ток, величина которого пропорциональна величине сопротивления изоляции измеряемого участка сети. Падение напряжения на калиброванном сопротивлении 9 запоминается на конденсаторе 11 и измеряется с помощью измерительного прибора 12.

Исходя из условий эксплуатации,врмя отключения сети от источника питания ограничено временем срабатывания минимальной защиты, а фактическое время измерения не превышает 1-2 периодов питающей сети. Поэтому,ввиду практической невозможности регистрировать среднее значение тока, протекающего во времени измерения по калиброванному сопротивлению 9, являющемуся нагрузкой реле 6 утечки, как это делается во всех вентильных схемах, работающих в непрерь1вном режиме, в предлагаемом устройстве фиксируется максимальное значение падения напряжения на калиброванном сопротивлении 9. Для случая симметричного состояни-я изоляции 13 измеряемого участка сети, т.е. при R р . Rj, RI- R , максимальное значение падения напряжения Um-| на калиброванном сопротивлении 9 равно

J- R

3R+R /3

где и

амплитуда линейного пряжения сети; R - величина калиброванного

сопротивления 9; R-j - величина сопротивления

изоляции каждой фазы сети относительно земли. Так как выражение Ufri f (Rj ) , то измерительный прибор 12 может быть проградуирован непосредственно в омах.

вслучае несимметрии сопротивлен изоляций 13 фаз измеряемого участка сети относительно земли, т .е. при R jt RJ; , максимальное значение падения напряжения ит-ц на калиброванном сопротивлении 9, если выключатель В-, (3) замкнут, а выклычатели В, (4) и Н,,, (5) разомкнуты равно ««из R.R если выключатель В (4) замкнут, а выключатели В (3) и Во (5) раз нуты

KiiAiVRl

если выключатель Bj (5) замкнут, а выключатели В (3) и Bj (4) разомкнуты

RZ+RA-RQ RI

RA-RB-B

R

где

ИЗ

RA-RR- RA-R.R.-R,

A A с

Обнаружение наличия несимметрии сопротивлений изоляции 13 фаз измеряемого участка сети относительно земли достигается двумя последовательными измерениями падения напряжения на калиброванном сопротивлении 9 с отключением при каждом измерении двух выключателей из трех переключателя 2. Во время измерения через калиброванное сопротивление 9 протекает пульсирующий ток, определяемый сопротивлениями изоляции относительно земли отключенных фаз. В случае неравенства вышеуказанных величин падения напряжения Unrj на калиброванном сопротивлении 9 фиксируется наличие несимметрии сопротивлений

10

Формула изобретения

1.Устройство для измерения сопроивления изоляции относительно земли

лектрических сетей с электродвигателями, содержащее реле утечки, комутатор, разъединитель, регистратор и переключатель, отличающ ее с я тем, что, с целью расширения

области применения и функциональных возможностей устройства, реле утечки подключено через переключатель к фазам измеряемого участка сети, одна входная клемма регистратора соединена через разъединитель с общей точкой реле утечки, вторая входная клемма регистратора - с землей.

2.Устройство по П.1, о т л ичающееся тем, что регистратор содержит калиброванный резистор,

последовательно соединенные диод и

конденсатор, подключенные параллельно калиброванному резистору, а также измерительный прибор, подключенный параллельно конденсатору.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 490043, кл. G 01 R 27/18, 10.02,74.

2.Авторское свидетельство СССР 303596, кл. G 01 R 27/18,19.08.69

(прототип). изоляции 13 фаз измеряемого участка сети относительно земли. Таким образом, устройство имеет расширенную область применения и может применяться в сетях с любым режимом нейтрали. Расширение функциональных возможностей устройства достигается за счет возможности обнаружения наличия несимметрии изоляции фаз сети относительно земли.