Устройство для измерения сопротивления изоляции в сетях с глухозаземленной нейтралью

(19) 01) 1 К 27/18,ЕТЕНИ о алок,орГОСУДАРСТЮННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОк двтоСИ 0 МУ Сеид:тельС(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 560190 е кл. С 01 К 27/ 18, 16.07. 75.2. Авторское свидетельство СССРВ 659992, кл. О 01 К. 27/18, 22.07,77(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В СЕТЯХ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содер жащее генератор напряжения, к перво му выходу которого подключен один вывод первичной обмотки измерительного трансформатора,.исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения при больших значениях сопротивления утечки, введены дв нуль-органа, фазоизмерительный б резистор, а измерительный трансф матор дополнен двумя токовыми обмот ками, причем второй выход генератор напряжения соединен с одним из выво дов резистора, второй вывод которог соединен с вторым выводом первичной обмотки измерительного трансформато ра, три токовые обмотки которого включены в фазные цепи силового трансформатора исследуемой сети, вт ричная обмотка измерительного транс форматора подключена к входам второ го нуль-органа, выход которого соединен с одним из входов фазоизмерительного блока, второй вход которог соединен с выходом первого нуль-орг на, выход фазоизмерительного блока соединен с входом исполнительного органа, входы первого нуль-оргайа подключены к выводам резистора.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в измерительный трансформаторвведена дополнительная вторичная обмотка, к выводам которой подключен конденсатор.. Изобретение относится к электро-измерительной технике и может бытьиспользовано для измерения и контроля сопротивления изоляции относительно земли в сетях с глухозаземленной нейтралью.Известно устройство для непрерывного измерения и контроля сопротивления изоляции в сети с глухозаземленной нейтралью, использую Ошее токи повышенной частоты постороннего источника, которые накладываются на ток контролируемой сети,содержащее силовой трансформатор,соединенный с заземляющим устройст-15вомзаградительный фильтр, включенный в нулевой провод, конденсаторыприсоединения устройства к контролируемой сети, генератор повышеннойчастоты и исполнительный орган Я 2 ОНедостатком этого устройстваявляется низкая точность измерениясопротивления изоляции из-эа нестабильности резонансной частоты фильтра. 25Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является устройство для измерения, сопротивленияизоляции в сетях с глухоэаземленной нейтралью, содержащее измеритель ЗОный трансформатор с первичной, вторичной и токовой обмотками, генератор напряжения, выходы которого соединены с первичной обмоткой измерительного трансформатора, основной35и дополнительный . индикаторы, выходыкоторых соединены с исполнительныморганом, первый трансформатор тока,включенный в цепь заземления, обмотка которого соединена с основныминдикатором, второй трансформатортока, включенный в фаэнце цепи исследуемой сети,. обмотка которого соединена с входом дополнительного индикатора, блок коммутации, вход которого соединен с вторичной обмоткой. измерительного трансформатора 2,Недостатки прототипа состоятв невысокой точности измерения прибольших сопротивлениях утечки и необходимостипоследовательного включения в цепь заземлителя измерительного и токового трансформаторов, чтоснижает качество заземления.Целью изобретения является повышение точности и чувствительностиизмерения. при больших значениях сопротивления утечки,2Поставленная цель достигается Мм, что в устройство для измерения сопротивления изоляции в сетях с глухозаэемленной нейтралью, содержащее генератор напряжения, к первому выходу которого подключен один вывод первичной обмотки измерительного трансформатора, исполнительный орган, введены два нуль-органа, фазоизмерительный блок, резистор, а измерительный трансформатор дополнен двумя токовыми обмотками, причем второй выход генератора напряжения соединен с одним из выводов резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки измерительного трансформатора, три токовые обмотки которого включены в фаэные цепи силового трансформатора исследуемой сети, вторичная обмотка измерительного трансформатора подключена к входам второго нуль-органа, .выход которого соединен с одним из входов фазоиэмерительного блока, второй вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, выход фазоизмерительного блока соединен с входом исполнительного органа, входы первого нуль"органа подключены к выводам резистора. Кроме того, в измерительный трансформатор введена дополнительная вторичная обмотка, к выводам которой подключен конденсатор. На фиг. 1. приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 упрощенная векторная диаграмма измерительного трансформатора; на фиг. 3 - диаграмма работы устройства.Устройство содержит силовой трансформатор 1, заземлитель 2, генератор 3 напряжения, измерительный трансформатор 4, токовые обмотки 5, 6 и 7, первичную обмотку 8, вторичную обмотку 9, дополнительную вторичную обмотку 10 измерительного трансформатора 4, конденсатор 11, резистор 12, первый нуль-орган 13, фаэоизмерительный блок 14, второй нуль-орган 15, исполнительный орган 16, цепи 17 токов утечки.Рабочие обмотки силового трансформатора 1 включены в звезду, нулевая точка которой подключена к эаэемлителю 2. Фазные цепи трансформатора 1 подключены к токовым обмоткам 6,5 и 7 измерительного трансформатора 4, выполненного на ферритовом кольцевомЭ 11618магнитопроводе. Первичная обмотка 8с трансформатора 4 подключена к генератору 3 напряжения повышенной частоты через резистор 12, который соединен с входом первого нуль-органа 13,а вход второго нуль-органа 15 соединен с вторичной обмоткой 9 трансформатора 4. Обмотка 9 конструктивновыполняется таким образом, чтобы еемонтажная емкость с другими обмотками 16трансформатора 4 была минщальна.Дополнительная вторичная обмотка 10трансформатора 4 соединена с конденсатором 11, образуя колебательнойконтур, настроенный на частоту генератора 3 напряжения. Выходы нульорганов 13 и 15 соединены с входамифазоизмерительного блока 14, выходкоторого соединен с входом исполнительного органа 16. Токи утечки рв сети определяются сопротивлениямиутечки и емкостями цепи 17Устройство работает следующимобразом.Напряжение с выхода генератора 3 25напряжения поступает на первичную. обмотку тоансшооматооа 4. При этомв трансфооматоое 4 создается пеовичный магнитный поток Р, (Фиг. 2).Вторичный магнитный поток Р в транс-ЗОфооматоре 4 создается токами утечки 3, протекающими через цепь: заземлитель 2, обмотки силового трансФорматора 1, токовые обмотки трансформатора 4, емкости и сопротивления35утечки цепи 1,7. Угловое положениевектора тока 3 а следовательно,и потока Ф определяются соотношениемвеличин сопротивлений утечки цепи 17и емкостного.сопротивлення цепи причастоте измерения, определяемой час. -тотой генератора 3.При изменении величины сопротивления утечки цепи 17 меняется. угловое положение вектора потока 9 и,как следствие, угловое положениевектора результирующего потока 3 фф,.При этом меняется и величина углафмежду векторами Фи б,. При использованииферритового сердечника в трансформаторе 4 потери в магнитопроводе незна-,чительны, При этом потоки и токив первичных и вторичных контурахсовпадают по Фазе. Поэтому Фазу нотока.Ф определяют по Фазе тока 3 илис 96 4по напрякен.ию Ч на резисторе 12, включенном в . первичную цепь .трансформатора 4 (фиг. За). Фазу потока 7 определяют косвенным путем с помощью .дополнительной вторичной обмотки 9 трансформатора 4.Конструктивно обмотка, выполняется таким образом, чтобы ее. емкость монтажная с соседними, обмотками была. минимальнойДля этого, она располагается в иавьу ещереаанному в магнитопреведез. и эарвиыууегж электроста-. тическаи зиуеиеиПри эвом наирижение, снимаеяое с обмотки 9, равно4 Чоа - ро ц.его вид представлен на Фиг, 3 б.Напряаение Ч, и 7. , пройдя. через нуль-орюанш 13 и 15 принимает Форму представленншю на Фиг. 3 в и б соответственно. Информацию о величине сопротиндения утечки цепи 17 несет значение угла(6 (Фиг. Зв). Величина угла с 6 преощазуетпя в Фазоизмерительном блие 14 в величину. постоянного наярякен 1 иж иподаетоя на исполнительный орган 16, в котором происходит индикация величины сопротивления утечки и вырабатываются управляющие сигналы на отключение участка сети.Чувствительность устройства. увеличивается, если ввести дополнительную вторичную обмотку 10, настроенную " .в резонанс на частоту генератора 3 конденсатором 11. Нри этом изменение сопротивления утечки приводит к изменению резонансной частоты контура, а следовательно, и Фазовых отношений между потоками Ф и г . Увео личение чувствительности при этом. в значительной мере зависит от добротности колебательного контура,Применение данного устройства при измеренияк сопротивления утечки вследствие .измерения, фазовых соотношений потоков делает нечувствительным его к изменению амплитуды.напряжения .генерашора, позволяет измерять сопроаивлении утечки величиной более 1 мям, а следовательно, прогнозиревааь ухудшение изоляционных свойств .на ранник стадиях, что особенно .важно, повышает электробезопаснесеь оборудования.1161896 Заказ 3966/48 Тираж 748 П дписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по -делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4