Устройство для измерения сопротивления изоляции двухпроводных сетей постоянного тока

 

УСТРСЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЩ И. ДВУХПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ постоянного ТОКА, содержащее два разрядных резистора, две кнопки с самовозвратом, измерительный прибор , отличающееся тем. ЧТО, с целью повышения тqi нocти измерения сопротивления изоляции полюса сети относительно земли; в него введены два электролитических конденсатора, каждый из которых одним из полюсов подключен через закыканвдий контакт одной из кнопок ксоответствующему полюсу.сети, а через размыкающий контакт - к соответствующему разрядному резистору, другие полюсы электролитических конденсаторов присоединены к общему выводу разрядных резисторов непосредственно , а к земле - через одну из обмоток логомметра, другая обмотка .которого присоединена к входньпи клеммам устройства. 2

СОЮЗ СОВ(=ТСКИХ

Ю Н

И=СПжЛИК яСВ 6 01 Н 27 18 !

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ъ, kf, / а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изобРетений и откРытий (21) 3284664/18-21 (22) 30.04.81 (46) 15 ° 09.83. Бюл. В 34 (72) В.М.Кутин (71) Винницкий политехнический.ин.ститут (53) 621.317.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 805201, кл. G 01 R 27/18, 1978. 2. Усов С.В.Электрическая часть станций. Л., 1977, с.415-416. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ. ДВУХПРОВОДНЫХ

СЕТЕЙ ПОСтсяННОГО ТОКА, содержащее два разрядных резистора, две кнопки с самовоэвратом, измерительный прибор, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, „.ЯО„„А что, с целью повышения тфности измерения сопротивления изоляции полюса сети относительно земли, в него введены два электролитических конденсатора, каждый из которых одним из полюсов подключен через заьжкающий контакт одной из кнопок ксоответствующему полюсу. сети, а через размыкающий контакт — к соответствующему разрядному резистору, другие. полюсы электролитических конденсаторов присоединены к общему выводу разрядных резисторов непосредственно, а к земле - через одну иэ обмоток логомметра, другая обмотка .которого присоединена к входным клеммам устройства.

1041958

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению сопротивления изоляции пс, люсов сети относительно земли двухпроводной сети постоянного тока, находящейся под напряжением, например сопротивле.-,ия изоляции полюсов оперативной сети постоянного тока на электрических станциях и подстанциях.

Известно устройство для измерения сопротивления изоляции электры« ческих сетей, содержащее два измерителя напряжения, переключатель, ключ, регулируемый резистор, блок анализа и управления, форсирующий конденсатор. С помощью измерителей рпределяется напряжение фаз сети относительно земли, и сигнал с их выхода поступает в блок анализа и управления, откуда подается команда н переключатель, подсоединяющий регулируепый резистор к полюсу фазы сети с более высоким потенциалом.

Затем блок анализа и управления выдает сигнал на измерение сопротивления резистора до тех пор, пока разность напряжений на выходе измерителей не достигает нужного значения. Одновременно с изменением сопротивления резистора с помощью ключа осуществляется периодическое шунтирование резистора конденсатором с целью формирования переходных процессов, возникающих при изменении сопротивления вводимого резистора. Величину сопротивления . отрегулированного резистора совмест но с первоначально существовавшими значениями потенциалов полюсов сети, измеренных измерителями до подключения регулируемого резистора, используют для определения величины со1фотивления иэс1яции полюсов (1 .

Недостатками устройства являются сложность его реализации, ограниченные функциональные воэможности, поскольку он пригоден для измерения лишь при неравенстве сопротивлений изоляции полюсов сети относительно земли, большая длительность процесса измерения и низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство, содержащее два разрядных резистора, подключенных к полюсам сети через кнопки с раэмыкающим контактом, между общей точкой которых и землей включен измерительный орган )2) .

Измерение сопротивления изоляции полюсов производят по показанию омметра,.в качестве которого используется проградуированный вольтметр, при поочередном раэмыкании цепей резисторов контактами кнопок.

Недостаток устройства - йиэкая точность измерения.

Действительно, если пренебречь внутренним сопротивлением измерительного органа и разомкнуть кноп5 кой цепь резистора с сопротивлением

Я, подключенного к второму полюсу, то через измерительный прибор протекает установившееся значение тока !

О где Uo - напряжение сети постоянно го токау

R R - сопротивление изоляции соответственно первого и второго полюса сети относительно земли.

В случае, когда размыкается цепь

3() резистора, подключенного к первому . полюсу, йа

Яее (2). а, ке -) авнений (1) и (2) очевидно что относительно точная градуировка прибора возможна лишь при Rg 0. Одна ко Rg постоянно включено между полюсопе сети и землей, что искусственно

З0 снижает сопротивление изоляции, поэтому его стремятся выбрать по величине как можно большим. Замыкание полюса сети через измерительный притвор с малым внутренним сопротивN лением может привести -к короткому эамеканию между полюсами сети при снижении сопротивления изоляции одного иэ полюсов. На точность измерения оказывает влияние и колеба4() ние напряжения сети 0 .

Погрешность измерения зависит не только от класса точности измерительных приборов и величийы Р(е, но и от соотношения сопротивления иэо45 JIHU|HH полюсов К. Поскольку 11о условиям электробезопасности Rg не может стремиться к нулю, а сйепень несимметрии в реальных условиях может находиться в пределах К=1-10, то погрешность може. быть значительной.

Целью изобретения. является повышение точности измерения сопротивления изоляции полюса сети относительно земли.

55 Цель достигается тем, что в устройство для измерения сопротивления изоляции двухпроводной сети посто янного тока, содержащее два разрядных резистора, две кнопки с само60 возвратом, измерительный прибор, введены два электролитических конденсатора, каждый иэ которых одним из полюсов подключен через замыкающий контакт одной из кнопок к соответствующему полюсу сети, а через

1041958. размыкающий контакт - к соответствующему разрядному резистору, другие полюсы электролитических конденсаторов объединены и присоедине- ны К общему выводу разрядных резисторов непосредственно, а к земле через одну иэ обмоток логомметра, другая рбмотка которого подключена к.входным клеммам устройства.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства. 10

Устройство состоит иэ двух электролитических конденсаторов 1,каждый из которых. одним иэ полюсов через замыкающий контакт одной йэ кнопок 2 с самовозвратом подключается к полюсам контролируемой сети 3, а через раэмыкающийся кон» такт этой кнопки к разрядному резистору 4, другие полюсы объединены и присоединены к общему выво-. Я ду резисторов 4 непосредственно, а к земле через одну из обмоток логомметра 5, вторая обмотка которого присоединена к полюсам контролируемой сети 3. 25

Устройство работает следующим образом.

Для контроля изоляции его зажимы + и - подключаются к соответствующим полюсам обесточенной сети, а зажим 6 к, земле . Подают напряжение на контролируемую сеть.

До измерения конденсаторы отключены от полюсов сети и подсоединены через размыкающий контакт кнопки на разрядные резисторы с малым по величине сопротивлением. Измерение сопротивления изоляции производят по максимальному отклонению стрелки логомметра при поочередном на-, 40 жатии на одну из кнопок 2. Например, для измерения сопротивления изоляции положительного полюса сети относительно земли нажимают на кнопку,, подсоединяющую через свой замыкаю- 45 щий контакт один иэ конденсаторов 1 к отрицательному полюсу сети,.при

-s2nM размыкающий контакт кнопки разрывает цепь разрядного резистора и происходит заряд конденсатора через токовую обмотку логомметра и сопротивление изоляции положительного полюса сети относительно земли, другая обмотка логомметра подключена на напряжение контролируемой сети.

Аналогично производят измерение сопротивления изоляции отрицательного полюса сети, однако в этом случае нажимают на кнопку, подсоединяющую :.. другой конденсатор через свой замыкающий контакт к положительно- .— му полюсу сети. Конденсатор заря-жается через токовую обмотку логомметра и споротивление изоляции от-. рицательного полюса сети относительно земли. Если пренебречь сопротив. 65 лением токовой обмотки логомметра по сравнению с сопротивлением изоляции сети и выбрать емкость конденсатора значительно большую по значению, чем емкость полюса сети относительно земли, то можно установить, что максимальное значение тока заряда конденсатора прямо пропорционально напряжению контролируемой сети и обратно пропорционально сопротивлению изоляции полюса.

Действительно, при поочередном подсоединении конденсаторов между . полюсами сети и землей переходной ток их заряда может быть представлен. так 4» 2 ц, 0Я 6 КРг442С )

"2 "С В+а, » ЖЙ ( где 00 - напряжение контролируемой сети;

Я„Л2 - соответственно сопротивление изоляции положительного и отрицательного полюса сети относительно земли;

С» - емкость полюса .сети относительно земли1 .С . - емкость подключаемого конденсатора 1.

Максимальное значение тока имеет место в первоначальный момент подключения конденсатора к полюсу сети, т.е. при t = О.

"0 .; "о

»»(О) r gQ a2 2(о) Q(,Ë (3)

В реальных условиях емкость полюса, сети относительно земли С< не превышает 1 мкФ, поэтому легко подобрать электрический конденсатор таким образом, чтобы С в С», например С = 300 мкф, поэтому максималь. ное значение тока через обмотку логомметра при t = б

° ()о - "о

= — -ݻ

»(о) - р 2(o) g (4)

Вторая обмотка логомметра подключена на напряжение контролируемой сети, поэтому

"О Uq

="г. а, = » (5) »(0) 2(0)

0пределяют среднеквадратичную погрешность измерения сопротивления изоляции полюса в данном устройстве.

Нз (3) и (4) ЦО ц

4 " »2(O) («<> йй С (1041958

Составитель Л.Сорокина

Редактор Л.Веселовская Техред И. Гайду

Корректор l0,Ìàêàðåíêî

Заказ 7121/46 Тираж. 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4", 2Ci .С

Среднеквадратичная относительная погрешность

Е»

6g = . -. >, (7)

2» (gy ot,} где Е, - относительная погрешность логомметра, определяемая его классом точности.

Прскольку = и может быть

2С

С выбрано то погрешность будет обусловлена лишь классом точности логомметра.

Применение данного устройства позволяет повысить точность изме-. рения сопротивления изоляции полюсов сети постоянного тока относительно земли за счет использования переходных процессов при заряде конденсатора. Уменьшить количество неоправданных отключений сети при поиске поврежденного участка, а также своевременно проводить профилактические мероприятия по поддержанию сопротивлении .изоляции полюсов на требуемом уровне.