Способ определения тока утечки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1465 1 К 31/08 51) 4 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ АВТОРСНО ВИДЕТЕЛЬСТ 21) 22) ти. 1 ил ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4244477/24-21(46) 15 .03, 89 . Бюл . В 10 (71) Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной про мппленности(53) 621.317,333 (088.8) (56) Долин П,А, Основы техники безопасности в электроустановках. М,: Знергия, 1979, с. 259-260.Поливанов К.М, Теоретические основы электротехники, - М,-Л.: Знергия, 1965, с, 68-71, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОКА УТЕЧКИ (57) Изобретение относится к технике измерения и контроля параметров изоляции электроустановок. Цель :изобретения - повышение чувствитель ности определения тока утечки, Пери одически коммутируют вспомогательну цепь, снабженную вспомогательным источником тока 5 и проводимостью 7, предварительно включенную между средней точкой источника рабочего тока 1 и землей. Ток утечки определяют по формуле Е = Уе (Е - Ув) (Б -1/ 03 13), где Ои Тв- напряжения между средней точкой, источника рабочего тока и землей до возникновения утечки соответственно при вклю" ченной и выключенной вспомогательной цепи; 1)ят - напряжение между средней точкой источника рабочего тока и землей после возникновения утечки при выключенной вспомогательной цепи; Е - электродвижущая сила вспомогательного источника тока;роодис вспомогательной цепи. Способ обеспечивает определение приращения тока утечки, возникающей при внезапных замыканиях в сегде 1. 45напряжение д-й фазы относительно средней точки источника рабочего тока,т,е, относительно нейтрали,причем для средней точкиравно нулю (здесь и вдальнейшем в аналогичномконтексте, говоря о фазе,подразумевают и полюс изажим аккумулятора, и другие подобные элементы; з а 55жимы, соединенные перемычкажрассматриваются какодин з ажим); Изобретение относится к электраехнике а именно к технике контрахя изоляции электроустановок,Цель изобретения - повышение 5Чувствительности определения токаУтечки эа счет периодической коммуации вспомогательной цепи, содержащей вспомогательный источник тока,На чертеже приведена схема, поясяющая данный способ,Источник 1 рабочего тока соединенпотребителем 2 электроэнергии сомощью линии 3, имекщей проводимос 4 изоляции фаз атно сит ел ьно з емли. 5спомогательный источник 5 тока соенен с землей через выключатель 6через про водимо сть 1 са ср еднейочкой (нейтралью) источника 1 рабоего тока, фазочувствительный вольтетр 8 включен между землей и средей точкой источника 1 рабочего тока,ольтметр 9 - между средней точкойсточника 1 рабочего тока и егоаэным выводом,Сущность способа заключается вом, что между средней точкой исочника 1 рабочего тока и землейводят вспомогательный источник 5ока той же частоты, что и рабочий 30ок, затем периодически включают иыключают указанный источник, притом измеряют напряжение смещениянжейтрали как прн включенном, так ири выключенном вспомогательном ис 1 очнике тока, а о токе утечки судят6 о результатам измеренийНапряжение смещения нейтрали НЭлектроустановки как переменногбак и постоянного тока определяются 40о формуле;проводимость 1-й фазы относительно земли;число фаз система;общая проводимость токоведущих частей относительно земли,:а Если включить между средней (нулевой) точкой источника рабочего тока и землей вспомогательный источник тока, но напряжение смещения нейтрали 11 изменяется и опредеНЕляется па формуле;ЕУЕ +0;У;-И у + "у (2)НЕ: Е где Е - ЭДС вспомогательного источника тока;У - проводимость вспомогательЕной цепи(т,е, цепи, содержащей вспомогательный источниктока включенная междунейтралью и землей,Если при отключенном вспомогательном источнике тока с пгй фазы на землю имеет место утечка тока, то напряжение смещения чейтрали Ое определяется по формуле:1 ю тМгт +Т(3) где Ц - напряжение п-й фазы относий тельно нейтрали; проводимость утечки,Если же утечка тока на землю име ет место при включенном вспомогательном источнике така, та напряжение смешения нейтрали 1-т определяется по формулео т Ееит у + у1 т е При этом напряжение, токи и проводимости при переменном токе описываются комплексными числами, а прн постоянном - действительными числами. Поскольку действительное число явля" ется частным случаем комплексного, везде, кроме случая, относящегося только к постоянному току, для обозначения напряжения тока и проводимости используют Б 1 и У.1465832 Используя закон Ома и то, что напряжение фазы относительно земли равно соответствующему фазному напряжению, уменьшенному на напряжение нейтрали, при совместном решении , (2) и (3) получают формулу для тока о чтутечки 7 при отключенном вспомогательном источнике тока:ф (Е 13 ма) (13 нут 13 м)1а Йт т 13х .ф313 20 30(13 -13 )1 Если найденный ток утечки не достигает значений, требующих принятия особых мер, например отключения сети, то измерения продолжают аналогично списанному,Аналогично из (1), (2) и (4) получают формулу для тока утечки 1 при включенном вспомогательном источнике тока: Для реализации предложенного способа между средней (нулевой) точкойисточника 1 рабочего тока и землейвводят вспомогательный источник 5тока той же частоты, что и рабочийток, который затем периодически спомощью выключателя включают ивыключают. Помимо того, измеряютнапряжение между нулевой точкой иземлей как при включенном, так ипри выключенном вспомогательном источнике тока с помощью фазочувствительного вольтметра 8. При отсутствии вывода от средней точки используют искусственную нулевую точку,получаемую посредством звезды иэ одинаковых проводимостейСами измерения выполняют высокоомным вольтметром, который включают между нулевойточкой, естественной или искусственной, и землей. Измеряемая приэтом величина является напряжениемсмещения нейтрали, В сетях перемен -ного тока для указанных измеренийиспользуют фазочувствительный прибор,Для повышения точнос 1 и измерений искусственную нулевую точку создаютотдельно для вспомогательного источника тока и для вольтметра.Вместо приведенного можно приме-нить и косвенный метод измерения, который по крайней мере в сетях переменного тока позволяет применитьболее простые, удобные и точныеприборы и не требует организации нулевой точки для вольтметра,Например, в случае сваи тричнойтрехфазной системы ольг.1 етром с очень большим сопротивлением (сравнительно с общим сопротивлением токоведущих частей относительно земли)измеряют модули напряжений 13, 13,Б между фазами А,В,С и землей и модуль фаэного напряжения 13.Один изиз возможных вариантов измерениянапряжения 13 состоит в том, что 1 О измеряют модуль напряжения междулюбыми двумя фазами, т,е. линейноенапряжение, и полученную величину делят на 13, Указанное позволяет найтивектор напряжения смещения нейтрали 15-1 213 Бь Ус . "ГЗБ2 313+2 В случае электроустановки постоянного тока высокоомным вольтметром измеряют напряжение 13 между положи+25 тельным полюсом и землей и Ц междуотрицательным полюсом и эемпей, чтопозволяет найти напряжение землиотносительно средней точки источникарабочего тока; Описанные периодически повторяющиеся измерения напряжения смещения нейтрали позволяют прежде всего35установить момент возникновения утечки, для чего каждый раэ сравниваюттекушее значение напряжения смещения нейтрали с полученным ранее и,40если они не совпадают, фиксируют воз.никнавение утечки. Естественно, чтооба сравниваемых напряжения должныотноситься к одинаковым состояниямвспомогательного источника тока,т.е,45в обоих случаях он должен быть либовключен, либо выключен. При этом,предполагается, что за время междудвумя одинаковыми состояниями вспомогательного источника тока возника 50ет не более одной утечки, т.е. допускается, что эа время между двумяутечками успевают выполнить не менее двух измерений,1465832 тока и землей как при включенной, так и при выключенной вспомогательной цепи, а ток утечки 1 определяют по формуле,Фор мул а цепи;напряжение между средней точкой источникарабочего тока и землейпосле возникновенияутечки при включеннойвспомогательной цепи. ЦМ)гЗаказ 942/47 Тираж 711 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Предлагаемый способ может быть использован при проведении научных исследований, а также при разработке аппаратов защиты от поражения элект 5 ротоком. Использование данного способа позволяет повысить чувствительность определения тока утечки, что приводит к повышению надежностиэлектроснабжения потребителей и безо пасности эксплуатации электроустановок,5Способ определения тока утечки, заключающийсяв измерении параметроввспомогательной цепи, соединенной с ,землей, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что с целью повышения чувствитель,ности, периодически коммутируют вспо,могательную цепь, снабженную вспомо"гательным источником тока, имеющего ту же частоту, что и рабочий ток,предварительно включенную между сред ней точкой источника рабочего тока и землей, измеряют напряжение междусредней точкой источника рабочего проводимость вспомогательной цепи;электродвижущая силавспомогательного источника тока;напряжение между сред".ней точкой источникарабочего тока и землейдо возникновения утечки соответственно привключенной и выключенной вспомогательной