Устройство для измерения сопротивления изоляции относительно земли электрических сетей с электродвигателями

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 789900(22) Заявлено 18. 01. 79 (21) 2715288/18-21с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.з 6 01 й 27/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.В. Бихарский и В.П. Щербина Новосибирский электротехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может бытьприменено при эксплуатации электрических сетей напряжением до 1000 Вс электродвигателем в качестве нагрузки для контроля изоляции этихсетей,Известны устройства для измере-,ния сопротивления изоляции относительно земли, содержащие реле утечки и регистратор, например логометр,причем уровень изоляции определяется по величине среднего значенияоперативного тока реле утечки 11.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения сопротивленияизоляции относительно земли электрических сетей с изолированной нейтралью с использованием постоянногооперативного напряжения реле утечки,содержащее логометр, рамка напряжения которого подключена к магистральной части сети через трехфазныйдроссель, а токовая рамка логометравключена между нулевой точкой трехфазного дросселя и одной из фазизмеряемого ответвления через однофазный дроссель, причем к этойже фазе нодсоединена вторичная обмотка измерительного трансформатора,первичная обмотка которого подключена к магистральной части сети. Измеряемое ответвление подключено кмагистральной части сети через коммутационный аппарат, а измерительное устройство - через разъединительДля измерения сопротивленияизоляции ответвления сети это ответвление отключено от магистральнойчасти сети коммутационным аппаратом, регистратор подключен черезразъединитель к магистральной части сети и выполнен иэ трехфазного 15 дросселя, логометра, однофазногодросселя и измерительного трансформатора. При этом на сопротивлениеизоляции измеряемого ответвленияподается постоянное оперативное на пряжение реле утечки. Непосредственный отсчет сопротивления изоляциипроизводится по шкале логометра 121.Недостатками известных устройствдля измерения сопротивления изоляций 25 относительно земли электрических сетей являются невозможность их применения в сетях с глухозаземленнойнейтралью, так как реле утечки, использующееся как источник постоян ного оперативного напряжения, предназначено для работы только в сетяхс изолированной нейтралью, а такженевозможность обнаружения наличиянесимметрии изоляции фаз сети относительно земли, что ограничиваетфункциональные возможности устройств,Цель изобретения - расширение области применения и функциональныхвоэможностей устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для измерения сопротивления изоляции относительноземли электрических сетей с электродвигателями, содержащем реле утечки,коммутатор, разъединитель, регистратор и переключатель, реле утечки подключено через переключатель к фазамизмеряемого участка сети, одна входная клемма регистратора соединеначерез разъединитель с общей точкойреле утечки, вторая входная клеммарегистратора - с землей, а регистратор содержит калиброванный резистор,последовательно соединенные диод иконденсатор, подключенные параллельно калиброванному резистору, а такжеизмерительный прибор, подключенныйпараллельно конденсатору.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство состоит из коммутационного аппарата (КА) 1, переключателя (П) 2, состоящего из выключателей (В ) 3, (В 1) 4 и (В) 5,реле утечкй (РУ) б, разъедийителя(5) 7 и регистратора (Р) 8, состоящего из калиброванного сопротивления (В) 9, диода (Д) 10, конденсатора (С) 11 и,измерительного прибора(ИП) 12. На чертеже также показанысопротивления (И) 13 измеряемогоучастка сети и электродвигатель (ЭД)14, являющийся нагрузкой,Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии электродви-. 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 разьединитель 7 и соединяет реле 6 утеч. ки с регистратором 8. После отключения ротор электродвигателя 14 про.должает по инерции вращаться 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 частисети эквивалентен трехфа: и;н злектрической сети с изолированнойнейтрапью, в которой источником ЭДСявляется продолжающий по инерциивращаться электродвигатель 14. Йсходя из условий эксплуатации,время отключения сети от источника питания ограничено временем срабатывания минимальной защиты, а фактичес-кое 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 б утечки, как это делается во всех вентильных схемах, работающих в непрерывном режиме, в предлагаемом устройстве фиксируется максимальное значение падения напряжения на калиброванном сопротивлении 9. Для случая симметричного состояния изоляции 13 измеряемого участка сети, т.е. при Вд =В 1 ь = Вд, = Р, максимальное значение падения напряжения ОВ на калиброванном сопротивлении 9 равно. 25 ЗО 40 йц:Б, Т - ,пВ и А ЭЯ+ й/3 где О,- амплитуда линейного напряжения сети;В - величина калиброванногосопротивления 9;В- величина сопротивленияизоляции каждой фазы сети относительно земли.Так как выражение ОП 1 = Г(В, ), то измерительный прибор 12 может быть проградуирован непосредственно в омах. 50 В случае несимметрии сопротивлений 60 изоляции 13 фаэ измеряемого участкасети относительно земли, т.е. приВВъВо, максимальное значениепадения напряжения О, на калиброванном сопротивлении 9, если вы ключатель В 1 (3) замкнут, а выклк 1 После отключения измеряемого участка сети с электродвигателем 14 отмагистральной части сети разъединитель 7 подключает регистратор 8между общей точкой реле б утечки иземлей. Под воздействием пульсирующего оперативного напряжения релеб утечки через изоляцию 13 измеряемого участка сети и калиброванноесопротивление 9 протекает ток, вели чина которого пропорциональна величине сопротивления изоляции измеряемого участка сетиПадение напряженияна калиброванном сопротивлении 9запоминается на конденсаторе 11 и 20 измеряется с помощью измерительногоприбора 12.(4) замкнут,и В (5) разомкй й,.о, =щР А К КИ если выключатель В 2 а выключатели В (3) нуты мула изобретения амкнут, а 4) разоме ч,тали Б (4) и В (5) разомкнуты,2равно если выключатель В (5 выключатели В, (3) и В кнуты А В А с В)сОбнаружение наличия несимметрии сопротивлений изоляции 13 фаэ 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 0 п на калиброванном сопротивлении 9 фиксируется наличие несимметрии сопротивлений 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 воэможностей устройства достигается за счет воэможности обнаружения наличия несимметрии изоляции фаз сети относительно земли. 1. Устройство для измерения сопротивления изоляции относительно земли15 электрических сетей с электродвигателями, содержащее реле утечки, коммутатор, разъединитель, регистратори переключатель, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияобласти применения и функциональныхвозможностей устройства, реле утечки подключено через переключатель кфазам измеряемого участка сети,одна входная клемма регистратора соединена через разъединитель с общейточкой реле утечки, вторая входнаяклемма регистратора - с землей.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что регистра.тор содержит калиброванный резистор,ЗО последовательно соединенные диод иконденсатор, подключенные параллельнокалиброванному резистору, а также измерительный прибор, подключенный параллельно конденсатору.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 490043, кл. С 01 Р 27/18, 10.0274.2. Авторское свидетельство СССР40 Р 303596, кл. 6 01 Р 27/18,19.08.69789900 оставитель Л. Фоминаехред М.Кузьма Корректор Е.Папп актор И. Никола Заказ 9033/45 0 ПП "Патент",роектнап,о ж л Тираж 1019 ИПИ Государств по делам изобр Москва, Ж,ного к ений и аушска одписноеитета СССРткрытийнаб., д. 4/5