Способ определения тока утечки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5114 6 О К 3/О МИТЕТТНРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР Е ИЭОБ ТЕН научн аснос безопасЭнергия,е основы ия, 1965(57) Изобретение отнмерительной технике.повышение чувств итетока утечки, Периодич ЕДЕЛЕНИЯ ТОК осится к электроиз Цель изобретения гьности определени ски вводят и выводя ектротехнике, оляции электн двторском свидетельств(71) Государственный Ма кеевски йисследовательский институт по безоработ в горной промышленности(56) Долин П. А. Основы техникиности в электроустановках. - М.:1979, с. 259 - 260.Поливанов К. М. Теоретическиэлектротехники, ч. 1. - М.-Л.: Энергс, 68 - 71. Изобретение относится к эла именно к технике контроля изроустановок.Цель изобретения - повышение чувствительности определения тока утечки за счет периодического изменения проводимости цепи вспомогательного источника тока.На чертеже приведена схема, поясняющая данный способ.Источник рабочего тока 1 соединен с потребителем электроэнергии 2 с помощью линии 3, имеющей проводимость изоляции фаз относительно земли 4. Вспомогательный источник тока 5 соединен с землей и через переключатель 6, добавочное сопротивление 7, основное сопротивление 8 вспомогательной цепи соединен со средней точкой (нейтралью) источника рабочего тока 1. Фазочувствительный вольтметр 9 соединен между землей и средней точкой источника рабочего тока 1. Вольтметр 10 соединен между средней точдополнительное сопротивление г в цепь вспомогательного источника тока 5, предварительно включенного между средней точкоц источника рабочего тока 1 и землей. Ток/ утечки определяют по. формул. 1 и.г=(Ь -- у, ) (Е -гне ) (1)ниуг - 1)мк )/(юков. - ) )м) где Ьм и Очам. - напряжение между средней точкой источника рабочего тока и землей до возникновения утечки, соответственно при введенном и выведенном дополнительном сопротивлени)и в цепи вспомогательного источника тока; но - напряжение между средней точкой источника рабочего тока землей после возникновения утечки при выведенном дополнительном сопротивлени в цепи вспомогательного источника тока: Е - электродвижущая сила вспомогатель. ного источника тока; У и У - проводимость вспомогательной цепи. Способ обеспечивает определение прирагцения тока утечки при внезапных замыканиях в сети. 1 цл. кой источника рабочего тока 1 и его фазцым выводом.Сущность способа заключается в том. что периодически вводят и выводят дополнительное сопротивлецие 7 в цепь вспомогательного источника тока 5 той же частоты, что и рабочий ток, предварительно включенного между средней точкой источника рабочего токац землей, ц измеряют напряжениг смещения нейтралц с помощью во ьтметра 9 как прц вьеденном, так ц прц выведенном дополнительном сопротивлении. а о токе утечки судят по результатам измерений.Наггряженце смещения нейтралц Ь электроустановки как переменного, так и постоянного тока при включенной между средней (нулевой) точкой источника р;гбочего тока и землей вспомогательном цсточнцке тока определяется формулойЕ)е+ (,)Ус+ Угде Г --электродвижушая сила вспомога.- тельного источника тока;проводимость вспомогательной цепи, т. е. цепи, содержащей вспомогательный источник тока и включенной между нейтралью и землей;- напряжение (-й фазы относительносредней точки источника рабочего тока, т. е. относительно нейтрали, причем для средней точкиравно нулю (здесь и в дальнейшем и аналогичном контакте, говоря о фазе, подразумевают и полюс, и зажим аккумулятора, и другие подобные элементы); зажимы, соединенные перемычками, рассматриваются каколин зажим);- проводимость -и фазы относительно земли;- число фаз системы;- общая проводимость токоведущих.частей относительно земли, равная 15 где Уе У=Х У,.При этом напряжение, токи и проводимость в случае переменного тока описываются комплексными числами, а в случае постоянного тока - действительными числами. Госкольку действительное число является частным случаем комплексного везде, кроме случая, относящегося только к постоянному току, лля обозначения напряжения тока и 30 проводимости используют У, 1 и У.Если ввести в цепь вспомогательного источника 5 дополнительное сопротивление 7 то это приведет к изменению напряжения смещения нейтрали с Юиа на Омыт.Гу,+ (7,у, 35гс-Ф (2)- проводимость вспомогательной цепи при введенном дополнительномсопротивлении.Если при выведенном дополнительном сопротивлении т-й фазы на землю имеет место утечь тока, то напряжение смещения нейтрали Укопределяется формулой(.7,Учг+ЕУ+.Х (ЛУ;- +(3) 4 гле (7, - напряжение т-й фазы относительно нейтрали;1 ът - проводимость утечки.Гсли же утечка тока ца землю имеет место и ри введенном дополнительном сопротивлении, то напряжение смешения цейтрали Ьиопределяется формулойГУ +ЕУг+ ГУ;Ь +У+УИспользуя закон Ома и то, что напрякение фазы относительно земли равно соответствующему фазному напряжению, уменьцеццому ца напряжение смещения нейтрали,при совместном решении , (2 и (3) получают формулу для тока утечки У.: при выведенном дополнительном сопротивлении:(Е - (7 еы )(Ыеи - Бц/) / =)/ - /) 1/ )т Аналогично из (1), (2) и (4) получают формулу для тока утечки 7 угп при введенном дополнительном сопротивлении:-+ ъ -ъ / (Г - Бие)(ЬФееуГ - с/чу) 7 уре/ =( ус уе) Для реализации предложенного способа между средней (нулевой) точкой источника рабочего тока 1 и землей предварительно включают вспомогательный источника тока 5 той же частоты, что и рабочий ток. После такой подготовки периодически вводят и выводят с помощью переключателя 6 дополнительное сопротивление 7 в цепь вспомогательного источника тока 5. Г 1 ри этом измеряют напряжение между нулевой точкой и землей как при введенном, так и при выведенном дополнительном сопротивлении с помощью вольтметра 9. При отсутствии вывод)а от средней точки используют искусственную нулевую точку, получаемую посредством звезды из одинаковых проводимостей. Сами измерения выполняют высокоомным вольтметром, который включают между нулевой точкой, естественной или искусственной, и землей. Измеряемая при этом величина является напряжением смещения нейтрали. В сетях переменного тока для указанных измерений используют фазочувствительный прибор, Для повышения точности измерений искусственную нулевую точку создают отдельно для вспомогательного источника тока и для вольтметра.Вместо приведенного можно применить и косвенный метод измерений, который по крайней мере в сетях переменного тока позволяет применить более простые, удобные и точные приборы и не требует организации нулевой точки лля вольтметра.Например, в случае симметричной трехфазной системы вольтметром с очень большим сопротивлением (сравнительно с общим сопротивлением токовелущих частей относительно земли) измеряют модули напряжений 1.), Г) К, между фазами А, В, С и землей и модуль фазного напряжения ь. Один из возможных вариантов измерения напряжения Ь р состоит в том, что измеряют модуль напряжения между любыми двумя фазами, т. е. линейное напряжение, и полученную величину делят на 3. Указанное позволяет найти вектор напряжения смещения нейтрали:2 ЗС/ 2 ЗЫВ случае электроустановки постоянного тока высокоомным вольтметром измеряют напряжение с между положительным полюсом и землей и Г/ между отрицательным по1483407 и Ьмх где 20 ЦФЕ Уе и Уа мула изобретена Способ опр чающийся в и гательной цеп чающийся тем ствительности дят дополнитСоставитель Н. ДТехред И. Верес Тираж 713комитета по изобретения осква, Ж - 35, Раушска ский комбинат Патент,Редактор М. АндрушенкоЗаказ 2828/44НИИПИ Государственного13035, МПроизводственно-издатель люсом и землей, что позволяет найти напряжение земли относительно средней точки источника рабочего тока: Описанные периодически повторяющиеся измерения напряжения смещения нейтрали позволяют прежде всего установить момент возникновения утечки, для чего каждый раз сравнивают текущее значение напряжения смещения нейтрали с полученным ранее и если они не совпадают, фиксируют возникновение утечки, Естественно, что оба сравниваемых напряжения должны относиться к одинаковым состояниям вспомогательного источника тока, т. е. в обоих случаях дополнительное сопротивление должно быть либо введено, либо выведено.Здесь предполагается, что за время между двумя одинаковыми состояниями вспомогательного источника тока возникает не более одной утечки, т. е. за время между двумя утечками успевают выполнить не менее двух измерений.Если найденный ток утечки не достигает значений, требующих принятия особых мер, например отключения сети, то измерения продолжают аналогично описанному способу.Использование данного способа позволяет повысить чувствительность определения тока утечки, что приводит к повышению надежности электроснабжения потребителей и безопасности эксплуатации электроустановок. еделения тока утечки, заклюзмерении параметров вспомои, соединенной с землей, отличто, с целью повышения чувпериодически вводят и вывольное сопротивление в цепь вспомогательного источника тока, имеющего ту же частоту, что и рабочий ток, предварительно включенного между средней точкой источника рабочего тока и землей, измеряют напряжение между средней точкой источника рабочего тока и землей как при введенном, так и при выведенном дополнительном сопротивлении в цепи вспомогательного источника тока, а ток утечки определяют по формуле 10 у, М- э, ( с 7 с 7 с 7 ) 4 е - Яе Ь )Э напряжение между средней точкой источника рабочего тока и землей до возникновения утечки соответственно при выведенном и введенном дополнительном сопротивлении в цепи вспомомогательного источника тока;напряжение между средней точкой источника рабочего тока и землей после возникновения утечки при выведенном дополнительном сопротивлении в цепи вспомогательного источника тока;электродвижуща я сила вспомогательного источника тока;проводимость вспомогательной цепи, т, е. цепи, содержащей вспомогательный источник тока и включенной между средней точкой источника рабочего тока и землей соответственно при введенном и выведенном дополнительном сопротивлении в цепи вспомогательного источника тока. акиКорректор М. ВасильеваПодписноеи и открытиям при ГКНТ СССя на б., д. 45г. Ужгород, ул. Гагарина, О