Способ определения сопротивления изоляции электролизной серии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1749324 СА ИЯ Т ИЗОБ ЕЛЬСТ В К АВТОРСКОМ 2 нститут Е, А, И ов56) АвторМ 430334 свидетельство ССО 01 В 27/18, 1974 ПРЕДЕЛЕНИЯ С Я ИИ ЭЛ ЕКТРО РОТИВ- ИЗНОЙ ка исизмерен в точке и точник и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Использовани к цветной металлу вовано в системах лиза и позволяет определять эквив изоляции электро ность: способ вкл ния потенц электролизеров с е; изобретение относится ргии и может быть испольконтроля цехов электрос достаточной точностью алентное сопротивление лизных установок. Сущючает операции измереиалов электродов ерии относительно земли. Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в системах коНтроля цехов электролиза.Известен способ измерения изоляции сетей постоянного тока относительно земли с применением источника постоянного измерительного напряжения. Измерение указанным способом требует обязательной компенсации напряжения одного из полюсов питающей сети относительно земЛи путем введения регулируемого источника постоянного напряжения,Однако для компенсации напряжения питающего шинопровода серии требуется источник постоянного напряжения значительной мощности (например. для серий алюминиевых электролизеров до 0,5-1 МВт). Это приводит к повышенной опасности поражения электрическим токомобслуживаю(51)5 С 25 С 3/20, 0 01 В 2 и определения положения точки по на серии с нулевым потенциалом, Относительно точки по выбирают зону измерений, включающую по 2 - 5 точек с обеих сторон от точки по с положительными и отрицательными потенциалами, абсолютное значение которых не превышает 0,03-0,05 напряжения серии, Измеряют и запоминают потенциалы Ч этих точек, поочередно подключают к выбранным точкам измерительную цепь и определяют токи 1 в каждой точке относительно земли. Измерение токов производят поочередно в точках с противоположной полярностью, Эквивалентное сопротивление изоляции электролизной серии рассчитывают по формуле 11 э = ,Г Ч/1/К где М - число1=1ий. Кроме того, для измерения то о используют дополнительный итания. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. щего персонала, выполняющего технологические операции на электролизерах без снятия напряжения. Кроме тогопри компенсации напряжения питающего ши-. нопровода происходит изменение стационарного состояния изоляционных материалов элементов серии. которые поляризуются путем воздействия потенциалов постоянного тока, Поэтому определяемое после компенсации питак щего напряжения сопротивление изоляции серии может значительно отличаться от его фактического значения.Наиболее близким к изобретению является способ контроля изоляции в последовательной цепочке электролизных ванн, при котором к источнику питания ванн подключают последовательную цепочку вспомогательных резисторов и в точке соединениярезисторов производят необходимые измерения,Недостатками известною способа являются низкая точность и трудность его реализации при электролизе расплавов,Получение необходимой точности измере. ний при этом способе возможно, если значения сопротивлений цепочки резисторовбудут соизмеримы с фактическими сопротивлениями электролизеров (10 - 10 Ом),Мощиость тепловыделений в такой цепи резисторов будет соизмерима с мощностьюэлектролизной серии, т.е. десятки МВА, Отсюда следует, что использование способапри электролизе расплавов практически невозможно,Целью лзобретения является повышение точности и обеспечение электробезопасности персонала.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу предварительно измеряют потенциалы электродов электролизеровсерии относительно земли, определяют положение точки по с нулевым потенциалом,выбирают зону измерений, включающую по2-5 точек с обеих сторон от точки по с положительными и отрицательными потенциалами в пределах 0,03-0,05 напряжениясерии, измеряют и запомлнают потенциалыЧ этих 1 точек, подключают поочередно квыбранным точкам измерительнуо цепь,определяют токи 1 в каждой точке относительно землл и рассчитывают эквивалентное сопротивление изоляции Йзэлектролизиой серии по формуле, ЧЛ=1ЙзСпособ основан на том, что эквивалентное сопротлвление изоляции электролизиой серии однозначно определяетсяпотенциалами точек и силой тока в измерительной цепи при замыкании их на землю.Для исключения влияния поляризации изоляционных материалов на результаты измерений подключение измерительной цепипроизводится поочередно справа и слева отточки по, в точках с противоположной полярностью потенциалов относительно земли,Для большей надежности определения эквивалентного сопротивления изоляцил измерения в каждой точке повторяются неменее 5 раз, При измерениях может бытьиспользована точка по, но с дополнительным источником питания.Установленные ограничения позволяютисключить возможные нарушенля установившегося режима работы серии, Чередование точек с положительными иго25303540 55 зом измерения повторяются в точке с отрицательным потенциалом. Точки с поеициалэми ЧОо определяет зону измерений, На основании данных всех измерений блоком 2 определяется эквивалентное сопротивление изоляции отрицательными потенциалами относительно земли в пределах 0,03-0,05 напряжения на серии исключает влияние на результаты измерений поляризации изоляционных ма териапов, позволяет повысить точность определения сопротивления изоляции серии иобеспечить электробезопасиость.На чертеже приведена схема для реапизацли предлагаемого способа.Схема содержит серию магниевых электролизеров - 1, блок 2 вычисления, допопнительиый источник 3 питания, блок 4 коммутации (БК), блок 5 измерения напряжения (БИН), блок 6 измерения тока (БИТ), блок 7 управления (БУ), блок 8 регистрации (БР), блок 9 индикации (БИ), многопозиционный переключатель (Я) 10Процесс измерения происходит в следующей последовательности.С полощью переключателя Я и БИН 5 предварительно производится измерение потенциалов электродов электролизеров серии относительно земли. Результаты из мерений поступают в БР 8. При фиксациинулевого потенциала а точке по сигнал с БР 8 поступает в БУ 7. левого потенциала вточке по сигнал с БР 8 поступает в БУ 7,который подключает схему к ближайшей от по точке на серии, расположенной справа и име:ощей положительный потенциал относительно земли. При подключении сигналыЧ и 1 с БИН 5 и БИТ 6 поступают в БР 8. После регистрации БУ 7 ко команде с БР 8подключает схему к точке, расположенной слева от по симметрично с первой точкой, но имеющей отрицательный потенциал относительно земли. В этой точке БИН 5 и БИТ 6 производят измерения потенциала и тока,сигналы с которых поступают для регистрации в БР 8. Затем БУ 7 переключает схему - к другой точке на серии, расположенной справа от и, и имеющей положительный потенциал. БИН 5 измеряет потенциал этой точки и сравнивает его абсолютное значение с зафиксированным в БР 8 допустимым значением напряжения Оо, равным 0,03- 0,05 напряжения серии. Если потенциал этой точки больше О, то БУ 7 подключает схему к точке с меньшим положительным потенциалом, в которой повторно производится измерение. В случае, когда потенциалточки меньше напряжения Оо, то производится измерение и регистрация потенциалаи тока в этой точке, Далее подобным обраэлектролиэной серии по приведенной формуле.БИТ 6 снабжен защитой от чрезмерных токов, которые могут возникнуть при нарушении изоляции серии или появлении пол ных (металлических) замыканий на землю.Для снижения погрешности может быть использована точка по с,дополнительным источником 3 питания, который БУ 7 включает в цепь измерения тока после фиксации 10 БИН 5 нулевого. потенциала, БУ 7 устанавливает измерительное напряжение источ.ника 3 из условия 1 ОизОо. При этом напряжении сигналы с БИН 5 и БИТ 6 поступают в БР 8, а затем в блок 2, где происходит 15 вычисление. После регистрации результата вычисления БУ 7 изменяет полярность источника 3, затем цикл измерений повторяется, На основании данных измерений в точке по при прямой и обратной полярности 20 источника 3 блоком 2 определяется конечное значение эквивалентного сопротивления изоляции электролиэной серии с учетом ранее полученного результата и выдается на БИ 9, 25Изобретение осуществлено на электролизной серии в производстве магния с рабочим напряжением Ос = 400 В, Измерения выполнены при двух разных уровнях изоляции установки. Каждый иэ циклов включал 30 десять измерений, Из них первые четыре проводились в зоне с потенциалами. значения которых соответствуют пределу 0,05 Ос. т,е, +20 В. а шесть измерений за этой зоной,Полученные значения эквивалентного 35 .сопротивления изоляции в каждом цикле сравнивались с результатами лабораторных методов. Средняя погрешность в определении сопротивления изоляции в точках, входящих в зону измерений, составляет в 40 одном цикле 0,25 , а в другом цикле 2,14. 8 точках. расположенных за пределами зоны +20 В, погрешность оказывается равнойсоответственно 3,1 и 3,5 .Измерения в зоне 0,05 Ос практическине влияют на условия злектробезопасностиперсонала, выполняющего работы на электролизной серии,Формула изобретения1. Способ определения сопротивленияизоляции электролизной серии, включающий измерение потенциалов и токов в различных точках серии относительно земли,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности и обеспечения электробеэопасности, предварительно измеряютпотенциалы электродов электролиэеров серии относительно земли, определяют положение точки по с нулевым потенциалом.выбирают зону измерений, включающую по2-5 точек с обеих сторон от точки по с положительными и отрицательными потенциалами в пределах до 0,03-0,05 напряжениясерии, измеряют и запоминают потенциалыЧ этих к точек, подключают поочередно квыбранным точкам измерительную цепь,определяют токи 1 в каждой точке относительно земли и рассчитывают эквивалентное сопротивление изоляции йэлектролиэной серии по формулеЧ/11 э2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что измерение токов производят поочередно в точках с противоположной полярностью относительно земли,3, Способ по и, 1. о т л и ч а ю щ и й с ятем, что для измерения тока в точке по используют дополнительный источник питания,. Мараковентал Корректор М. Шароши Составител Техред М.М Редактор Н, БобковаЗаказ 2568ВНИИПИ Госуд Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,Москва,Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, угГагарина, 10