Способ определения проводимостей изоляции фаз относительно земли в многофазных системах

САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ю"1д аЮ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ АВТОРСКОМ рой между одной из фаз сети и одноименной фазой источника рабочего тока вводят разделительное сопротивление, определяют напряжение указанной фазы сети относительно нейтрали источника, измеряют напряжение смещения нейтрали такого источника и выводят указанное сопротивление, затем поочередно для всех фаз повторяют приведенные операции, а искомую проводимость изоляции любой из фаэ вычисляют по формуле к,-кк, к -кн нкт кнн " кл кто".к,-кн,к -кк-кк к,-к,.к. к,к,; и Км - козффицинапряжениям ф и и нейтрали отн го, разделительн о сообщать значе е бесконечности сти, а также равно и. ф-лы,нты, пропорциоаз относительно осительно земли. м сопротивлениние больше нуля, либо равное бесе нулю в одной из где КЪ Кнальные нейтрал Кроме то ям можн но меньш конечно ности, наприм токоведущих чЦель иэоб сти использова можности из системах с ко при включенно Р. дл стей етен ли й ОСУДАРСТВЕННЪИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Государственный Макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 1226345, кл, 0 01 й 27/18, 31/02, 1984.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОВОДИМОСТЕЙ ИЗОЛЯЦИИ ФАЗ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ В МНОГОФАЗНЫХ СИСТЕМАХ(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к определению проводимостейизоляции фаз действующих многофазныхэлектроустановок без нулевого провода стоковедущими частями, изолированными отземли, и может быть использовано в технике электробезопасности, например, для определения токов с токоведущих частей наземлю. Цель изобретения - расширение области использования за счет обеспечениявозможности измерения проводимостей всистемах с количеством фаз более трех ипри включенной нагрузке, Способ определения проводимостей изоляции фаз относительно земли в многофазных системахобладает той особенностью, согласно котоИзобретение относится к области злек тротехники, а именно к определению прова димостей изоляции фаз действующих многофазных электроустановок без нуле вого провода с токоведущими частями изолированными от земли, и может оыть использовано в технике злектробезопас 1к,- к, к -к,к, к,-кн,к,-кк -ккн " к -кк,-кк -к; км; к,.-км;1к -к к -к к, .к -кк я определения токов с на землю,ия - расширение облав счет обеспечения возия проводимостей ввом фаз более трех ирузке.Поставленная цельдостигается тем, что согласно способу определения проводимостей изоляции фаэ относительно земли в многофаэных системах, между одной иэ фаз сети и одноименной фазой источника рабочего тока вводят раздельное сопротивление, определяют напряжение указанной фазы сети относительно нейтрали источника, измеряют напряжение смещения нейтрали такого источника и выводят указанное сопротивление, затем поочередно для всех фаэ повторяют приведенные операции, а искомую прОводимость изоляции любой из фаз вычисляют по формуле К(,-Кн К 2-КнКн Кт-КнК,-кн к -кнкн К,-Кн К,-К 1; Кн;,"К.,-Кн;(К 1-Нн К 2-КН, "Кн(" К(-"Н 1 1 К 1-К Н, к,-кн, к,-к; КЯ Кн 1 К Кн 1 Кпз Кн(К 2-Кн 2 " К;-Кн,- Н -Кн,к-кн;.,к,.кн; к,-кн;Эк,-к к,-кк-к,к,-к где Кь К и Км - коэффициенты, вычисляемые из соотношений2 С (.-1 ) . 2(1 - 1 )гпК,= О,ОфКЯ - 2где О - напряжение относительно нейтралиисточника рабочего тока фазысети послевведения разделительного сопротивлениямежду нею и одноименной фазой этогоистоцника;Ги - напряжение смещения нейтралиисточника рабочего тока при введенномразделительном сопротивлении между егофазой и одноименной фазой сети;Оф - модуль фазного напряжения истоцника рабочего тока;У, - вспомогательная проводимость,вводимая до измерений между нейтральюисточника рабочего тока и землей;п - количество фаз;1 - номер фазы, принимающий значенияот 1 до гп;) - мнимая единица (единичный вектор),Разделительным сопротивлениям, вводимым поочередно между каждой из фазсети и одноименной фазой источника рабочего тока, сообщают значения больше нуля, но меньше бесконечности, анапряхсение каждой иэ таких фаэ сети относительно нейтрали источника определяют путем измерения.Для упрощения измерений разделитель.ным сопротивлениям, вводимым поочередномежду каждой из фаз сети и одноименноФфазой источника рабочего тока, сообщают5 знацения, равные бесконечности, а напряжение каждой из таких фаз сети относительно нейтрали источника определяютпо формуле1 В О Н -ГОКроме того, разделительному сопротивлению в одной из фаз, например в первой,сообщают значение, равное нулю, а напряжение этой фазы сети относительно нейтра 15 ли источника рабочего тока определяют поформулеО 1 = К 1 Оф,где Оф - модуль фазного напряжения источника рабочего тока;20 К 1 - коэффициент, равный 1,К,-К, К -КН,КН К,-КН 1(к,-к, . к -кк,-кк,-к, К, -Кн К 2 "Кив, фКс-КиНю-Кнв 1к,-,кн; к -кнк,-нн;к -кн;Фк,-кк,-к к;-кк.к,50 55 где К - коэффициент, равный отношениюфаэного напряжения 1-й фазы источника рабоцего тока О к модулю его фазного напряжения Оф и вычисляемый по формуле Для реализации способа при подготовке к измерениям вводят вспомогательную проводимость Ув между нулевой точкой 25 (нейтралью) источника рабочего тока и землей. Перейдя к измерениям между одной из щ фаз сети, например 1-й, и одноименной фазой источника рабочего тока, вводят разделительное сопротивление, после чего ЗО измеряют высокоомным прибором напряжение смещения нейтрали такого источника Ц;, определяютотносительно нейтрали последнего напряжение указанной фазы 35сети О и выводят из схемы упомянутое сопротивление. Далее поочередно для всех остальных фаз повторяют приведенные операции, что позволяет вычислигь проводимость изоляции любой из фаэ сети относительно земли У по формуле402- 1 зи К =созфйК - коэффициентмО,К =офКч- коэфф П 1мый по формуле пре еделяемыи по циент, о орму КяОчО 10/ - мнимая единица (единичный вектор).Разделительное сопротивление, которым как бы отделяют фазу сети от одноименной фазы источника рабочего тока,может иметь как предельные значения;ноль и бесконечность, так и любое промежуточное, Причем такое значение, как ноль,разделительное сопротивление не можетиметь более, чем в одной фазе. иначе неудастся получитьп не совпадающих состояний системы, необходимых для нахождения искомых проводимостей (в - число фазсистемы). При разделительном сопротивлении, равном нулю, операция по его введению вырождается, т,е. становитсяэквивалентной случаю, при котором никакая операция не производится, Если же разделительное сопротивление равнобесконечности, то операция по его введению становится эквивалентной такой операции, как отключение фазы сети отодноименнойфазы источника тока,Способ осуществляется следующим образом.П р и м е р, Разделительным сопротив- З 5 лением, вводимым поочередно между каждой иэ фаз сети и одноименной фазой источника рабочего тока, сообщают значения больше нуля, но меньше бесконечности, а напряжение каждой из таких фаз сети относительно нейтрали источника определяют путем измерения высокоомным прибором.Переходные процессы, возникающие при введении разделительного сопротивле ния, могут привести к снижению точности измерений. Чтобы уменьшить негативное влияние или даже полностью его исключить, необходимо упомянутое сопротивление вводить и выводить без разрыва цепи, а 50 время от его введения до измерения напряжений фазы сети и нейтрали увеличить.В ряде случаев, например в установках с короткой сетью и активной нагрузкой, электродвижущейся силой, индуцируемой в 55 фазе сети, отключенной от источника рабочего тока, можно пренебречь по сравнению с напряжением этой фазы относительно нейтрали укаэанного источника. При этом последнее напряжение, поскольку отклю сточника раоединенной роводимость ыражением фаз равны) ченная от одноименной фазы ибочего тока фаза сети остается сс его другими фазами через ипотребителя, определяется в- Кьщ - 1П р и м е р 2. Разделительным сопротивлениям, вводимым поочередно во все фазы, сообщают значения, равные бесконечности, а напряжения соответствующих фаз сети относительно нейтрали источника определяют по формулеофого напряжения источгде Оф - модуль фазнника; и - число фаз си- номер фазы; К - коэффициент равный2-зи К =с Второй пример значительно проще первого, так как нет необходимости измерять напряжения фаз сети относительно нейтрали источника, отделяемых от последнего разделительными сап ротивлениями О. Однако область применения этого способа ограничена упомянутым условием об индуцируемой электродвижущей силе.Каждый из рассмотренных двух при-. меров осуществления предлагаемого способа дает еще по одному варианту. Для их получения необходимо в одной из фаз, например в первой, разделительному сопротивлению сообщать значение, равное нулю, а все остальное оставить без изменений, При этом напряжение 01 будет совпадать.(;01, т,е, равно01= К 10 ф.По способам примеров 1 и 2 в одной из фаз нет необходимости выполнять операцию по введению и выведению разделительного сопротивления, так как оно равно нулю, что приводит к упрощению аппаратных средств. Кроме того, эти варианты можно использовать не только в многофазных системах, но и в двухпроводных системах, например в двухпроводных системах постоянного тока. К их недостаткам следует отне"а км;"и, "кв ки; ка-ки," кик -"и,к,-кн 50 г,.у,. к,-ки,к;-к,к-к, , к,-к к,-к,к-кц к,-кц ,к -к; к,-к;к к к,-к к;-к,. к-к,сти нарушение симметрии в работе системы,Во всех четырех примерах способа при отсутствии вывода от нулевой точки источника рабочего тока используют ис кусственную нулевую точку, получаемую посредством звезды из одинаковых проводимостей. Для повышения точности организуют две искусственные нулевые точки: одну - для вспомогательной проводимости, 10 вторую - для вольтметра. Вспомогательнаяроводимость Ув в данном случае - это проводимость цепочки, образованной указаной звездой и элементом, напримерезистором, подсоединенным между ее ну лем и землей.Во всех примерах напряжение смещеия нейтрали источника рабочего тока Ои пределяют путем измерения. Для этого ди н из зажимов вол ьтметра и рисоединяют 20нулевой точке, естественной или искусственной, а второй - к земле.В тех случаях, когда разделительное согротивление отличается от нуля и от бесконечности, напряжение относительно 25 йейтрали источника рабочего тока фазы сети, которую этим сопротивлением как бы Отделяют от одноименной фазы упомянутого источника О, определяют также путем . измерений. Для этого один из зажимов З 0 вольтметра присоединяют аналогично к нулевой точке, а второй - к фазе сети.Во всех указанных случаях в качестве вольтметра используют фазочувствительный прибор или производят дополнительные Э 5 измерения для получения соответствующей информации.Если разделительное сопротивление имеет значение, равное нулю, то напряжение соответствующей фазы сети относи фльно нейтрали источника рабочего тока О оп)еделяют по формулеО 1= Оф Кь где Оф - модуль фазного напряжения; К - коэффициент, равный 45 К 1 = соз --зп - - -- ;гл гп п 1 - число фаз системы; ) - мнимая единица. Когда разделительное сопротивление имеет значение, равное бесконечности, напряжение Оопределяют по формулеОО = - КРассматриваемый способ применим для организации непрерывного контроля изоляции токоведущих частей относительно земли. При, этом описанные операции повторя ют периодически. Операцию по введению вспомогательной проводимости, как относящуюся к подготовительным, повторять не имеет смысла, Она вьполняется лишь один раз при подготовке к измерениям.При предлагаемом измерении модуль фаэного напряжения Оф можно не измерять, а пользоваться его номинальным значением. В тех же случаях, когда требуется повышенная точность измерения, т,е., когда необходимо исключить последствия колебания напряжения сети, необходимо при каждом измерении напряжения измерять еще и модуль фазного напряжения, Для этого в соответствии с одним из возможных способов вольтметр подсоединяют к одной из фаз сети и к нейтрали источника. Разделительное сопротивление при этом должно быть выведено иэ этой фазы; Формула изобретения 1, Способ определения проводимостей изоляции фаз относительно земли в многофазныхсистемах, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью. расширения области использования за счет обеспечения воэможности измерения проводимостей в системах с количеством фаз более трех и при включенной нагрузке, между одной из фаз сети и одноименной фазой источника рабочего тока вводят разделительное сопротивление, определяют напряжение указанной фазы сети относительно нейтрали источника, измеряют напряжение смещения нейтрали такого источника и выводят указанное сопротивление, затем поочередно для всех остальных фаз повторяют приведенные операции, а искомую проводимость изоляции любой из фаз вычисляют по формуле где Кь Ку и Км - коэффициенты, вычисляемпо формулам=сО= -об поп.2, отличающийся зделительному сопротивлению в з, например в первой, сообщают авное нулю, а напряжение этой относительно нейтрали источнитока определяют по формуле 4. Спос тем, что ра одной из фа значение, р фазы сети ка рабчего О 1= Оф где Оф - мо ника рабоч К - коуль фазного напряжения источего тока;ффициент, равный 1. Составитель Н,ДьяковаТехред М.Моргентал Кор Гротил дак емчик Заказ 4465 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 5. ОчОфКй =.О - напряжение относительно нейтрали источника рабочего тока фазысети после введения разделительного сопротивления между нею и одноименной фазой этого источниа;Оч - напряжение смещения нейтрали источника рабочего тока при введенном разделительном сопротивлении между его. фазойи одноименной, фазой сети;Оф - модуль фазного напряжения источника рабочего тока;Ув - вспомогательная проводимость, 20 вводимая до измерений между нейтралью источника рабочего тока и землей;т - количество фаз;- номер фазы, принимающий значения от 1 до а; 25- мнимая единица (единичный вектор). 2. Способ по итем, что разделитесообщают значенише бесконечности,ряют напряжениеисточника каждойразделительным со3, Способ по итем, что разделитесообщают значенияа напряжение отнточника каждой изразделительным соляют по формуле 1, отл и ч а ю щи йс я льным сопротивлениям я больше нуля, но мень- и дополнительно изме- относительно нейтрали из фаз сети, отделенных противлением.1, отл ича ю щийся льным сопротивлениям , равные бесконечности, осительно нейтрали исфаэ сети, отделенных противлением, опреде