Устройство для контроля сопротивления изоляции и защитного отключения в сетях с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для непрерывного пофазного контроля сопротивления изоляции электрической сети с изолированной нейтралью . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля пофазного сопротивления изоляции электрической сети. Контроль сопротивления изоляции осуществляется оперативным током, получаемым оттрех диодных групп 10-11, 12-13, 14-15. На вторичной обмотке 5 трансформатора 4 тока нулевой последовательности наводится ЭДС, обусловленная током, обтекающим сопротивление 33 изоляции контролируемого участка. Указатель 6 показывает сопротивление изоляции контролируемого участка, а указатель 29 - общее суммарное сопротивление изоляции контролируемого и сопряженного участков сети. Для определения величин пофазных сопротивлений изоляции всей сети используются следующие расчетные выражения: для фазы A -UA Ui - U2, для фазы В - Us Ui - Us; для фазы С - Uc U + 2Ui - U2 - Уз, где Ui - показание измерительного прибора 6, U2 - показание измерительного прибора 27, Уз показание измерительного прибора 28; U - показание измерительного прибора 29. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 Н 02 H 3/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703052/07 (22) 09.06.89 (46) 30.05.91. Бюл. ¹ 20 (71) Московский горный институт (72) Ю.Г.Бацежев, Г.Ф.Горбачев и В.И.Петуров (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1144163, кл, Н 02 Н 3/17, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N.1444914, .кл. .Н 02 Н 3/,17, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ И ЗАЩИТНОГО ОТ-

КЛ ЮЧ Е Н И Я В СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАН НОЙ

Н ЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к злектротехнике и может быть использовано для непрерывного пофазного контроля сопротивления изоляции электрической сети с изолированной нейтралью. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля пофазного сопротивле„„. Ж„„1653060 А1 ния изоляции электрической сети. Контроль сопротивления изоляции осуществляется оперативным током, получаемым оттрехдиодных групп 10 — 11, 12 — 13, 14 — 15. На вторичной обмотке 5 трансформатора 4 тока нулевой последовательности наводится

ЗДС, обусловленная током, обтекающим сопротивление 33 изоляции контролируемого участка. Указатель 6 показывает сопротивление изоляции контролируемого участка. а указатель 29 — общее суммарное сопротивление изоляции контролируемого и сопряженного участков сети. Для определения величин пофазных сопротивлений изоляции всей сети используются следующие расчетные выражения: для фазы А — UA = 01 - 02; для фазы  — ОВ = 01 0з; для фазы С - 0с =

U + 2U1 — Uz - 0з, где 01 — показание измерительного прибора 6; 02 — показание измерительного прибора 27; 0з — показание измерительного прибора 28; U — показание измерительного прибора 29. 1 ил, г) 5

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для непрерывного пофаэного контроля сопротивления изоляции электрической сети с изолированной нейтралью.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения контроля пофазного сопротивления изоляции электрической сети.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля сопротивления изоляции и защитного отключения в сетях с изолированной нейтралью содержит источник 1 питания с заземлителем 2, резистор 3, трансформатор 4 тока нулевой поСледовательности, во:вторичную обмотку 5 которого включен указатель 6 уровня иэоляции (измерительный прибор), и дополнит-.. ельные трансформаторы 7 и 8 тока нулевой последовательности, Параллельно указателк) 6 уровня изоляции включена отключа!ощая катушка 9. Диоды 10 — 15 с последоватально включенными токоограничивающими резис.горами 16 — 21 соединены встречно-параллельно, образуя три группы, Каждая группа диодов одним общим концом подключается к одной из фаз сети, а другие общие концы <}вух групп диодов 10Ä

11 и 12, 13 посредством двух проводов 22 и

23, каждый из которых пропущен через Окно одного иэ дополнительных трансформаторов 7 и 8 тока нулевой последовательности соответственно, объединены с концом третьей группы диодов 14 и 15, образуя ебщую точку. Общая точка диодных групп с помощью соединительного провода 24 подключается к резистору 3. Во вторичные обмотки 25 и 26 трансформаторов 7 и 8 тока нулевой последовательности включень! указатели 27 и.28 уровня изоляции (измерительные приборы), Параллельно резистору

3 подключен указатель 29 уровня изоляции (измерительный прибор). Трансформаторы

4, 7 и 8 тока нулевой последовательности включены в сеть после выключателя 30. СопрРтивление 31 изоги)ции Относится к со" пряженному участку сети между силовым трансформатором 32 и трансформатором 4 тока нулевой последовательности, а сопротивление изоляции 33 относится к контролируемому участку сети после трансформатора

4 тока нулевой последовательности, Устройство работает следующим образом.

При положительной полуволне на резисТоре 3 общий ток I От источника 1 питания проходит по соединительному проводу 24 через трансформатор 4 тока нулевой пacf:едовательности (ТТНП к Общей точ <8 ди ...-:,l ных групп, в которой разветвляется -HB составляющиее 1д, 18, lс, Составляющие TOI<3 1д и 1в протекают соответственно г о и ро водам

22 и 23, пересекая при этом пространство внутри ТТНГ! 7 и 8 ссответственно, после чего через диоды 11 и 13 подходят к фазам

А и 8 сети. Составляющая —îê,à lс подходит к фазе С сети непосредственно через диод

15, В месте подключения к фазам сети тока

1д, IB u Ic разветвляются на составляющие

Iд, 1я, Iс, протекающие чере; токопровоl ды фаэ и сопротивление 33 изоляции контролируемого участка к источнику 1 питания, и составляющие Iд, 18, 1с, протака!Ощие через токопроводы фаз и сопрОтивление 31 изоляции сопряженного участка < источнику питания, Г1ри)}имая ьо BH}1ма}-iие что !д i,i И И "" il }}

1а +1с =! и 1д + Ir» + 1с --1, а также, что 1 =-. + и учитывая, что то . дважды

:! и пересекает llpocTpe lc } B !)н}ут})и ТТНГ1 4 в прОтивоположных направления.::. BO l-:Tap!»)ч ной обмотке 5 ТТНГ1 4 навод} тс=..=).н}. . Об,»словленная током 11 =- 1 - - - =- 1 и уКаэатЕЛЬ 6 ПОКаэв!Вает Общее СОПротИВЛ8ние изоляции ко}гтролируемо "Î RBCTKB.

Через T 1! «П 7 r! paxo«««и } Разул ь }, р /!0щий ток Ь, .складыва}ощийся из те,

1в, 1с, })рс}ходящ«»)х «e«)eз тп,.Ог}1.;;;0„.}ы фаз и сопротивление . "-3!»}Bi }f!B! .}}< KoHTparèpóeмого учаcTl(8 !<; !ÑToiHи)1 у« " п}и«ания, и ток&

1д, протекающего От!lc)}-}}: и:",8 ";:,,итани}я !«г соединительному проводу . } и далее пс проводу 22, r)epecei<ая г ри этом грсстpeHcTво внутри ТТНП 7, !ерез диод 1 э!,азе А сети, floe!

KBK разность показа ;!Ий указаiалей 0 и 27.

Поскольк f составляющие разул«ьт! «ру}Ощего )ol

ОПР8Д8ЛЯ8ТСЯ«KBK Оаэ}}ОСТЬ ПОКаэаН:.1Й ЧКазателей 6:.} 28, Указатель 29 ««ОкBBLlBBBT }gei tq}»};; Оощего сопротивления из}0«)яц«»«}»! Ос и са)»! поапорциональную току! =-- : +, == 1д +;—,- + lc, ApO»Tel<8}i0}B)equi «ЧерQЗ „!8ЗИСТО); . i, «. !}«).;:Одя }}3

Э«ОГг «01» 1,- «)ООПОГ) }}".-: Зi)«.}.,* . i ",0)«}-;СОТ!» B»"«"-,Hè!o изол яции <раз«:! ., в- =.:. "«}.Г-, г Гед«вЂ” ляется НО Bbli)e)<ению }с =- . - . . — 12 - „;

Г!ри О ГcèöeòeëьHopi Г:О)г Bof!HЯ нг ре: }}сторе 3 Общий ток! От . .1сто}.:1:» )а :,, )1та-.,-},1, Р8ЗД8ЛЯ8)с Г«Н; }; В!} «»,, ;: « .,, } f! "» Т K скла "! «}=I « }}}"Рея ил "««} Р«- ::: -" 1" 0" »)1653060

15

25

55 дящих через сопротивление 33 изоляции контролируемого участка и токопроводы фаэ к точке подключения диодных групп к !! !l фазам сети, и ток I, состоящий иэ токов lд, 1в", lc", проходящих через сопротивление 31 изоляции сопряженного участка и токопроводы фаз к точкам подключения диодных групп к фазам сети. В этих точках токи lд и

1д", I в и Iв", Ic и lc попарно складываются, образуя токи IA, !в u tc соответственно. Токи

1д и lв проходят через диоды 10 и 12 провода

22 и 23, пересекая при этом пространство внутри ТТНП 7 и 8 соответственно, к общей точке диодных групп. Ток Iс подходит к общей точке диодных групп непосредственно через диод 14, В этой точке токи IA, Iв и !с складываются, образуя результирующий ток I, который протекает через соединительный провод 24, пересекая при этом пространство внутри ТТНП 4, к источнику 1

1 E 1 I питания. Поскольку IA +1в + Ic =1 и IA+ в+ Iс"= t", атакже 1=1 +!, иучитывая. что ток I дважды пересекает пространство внутри ТТНП 4 в противоположных направлениях, во вторичной обмотке 5 ТТНП 4 наводится ЗДС, обусловленная током 1 = I, и

t указатель 6 вновь показывает общее сопротивление изоляции контролируемого участка.

Через ТТНП 7 проходит результирующий ток 12, складывающийся из токов lд, в, Iс, протекающих от источника 1 пита-! ния, через сопротивление 33 изоляции контролируемого участка и токопроводы фаз, и тока IA, протекающего от фазы А через диод

10 по проводу 22, пересекая при этом пространство внутри ТТНП 7, к. общей точке диодных групп, а затем через соединительный провод 24 к источнику 1 питания. Поt кольку lд + Iв + !с = во вторичной обмотке 25 ТТНП 7 наводится ЭДС, обусловленная током Iz = I + IA. Поэтому сопро-! тивление изоляции фазы А всей сети, пропорциональное току Iд определяется разностью показаний указателей 6 и 27, Так как составляющие результирующего тока Iэ, проходящего через ТТНП 8 определяются так >ке как и для ТТНП 7, во вторичной обмотке 26 ТТНП 8 наводится

ЗДС, как и во время положительного полупериоад, обусловленная током 1з = 1 + lв, 1 а сопротивление изоляции фазы В всей сети, пропорциональное току Iв, снова определяется как разнос гь показаний приборов

6и 28.

Поскольку указатель 29 вновь показывает величину общего сопротивления изоляции всей сети, пропорциональную току 1

= 1 + 1" = lд + в + 1с, протекающему через резистор 3, ток Ic, пропорциональный сопротивлению изоляции фазы С всей сети, определяется по выражению ! с =- 1+ 21< - !г — 1з.

Таким образом, величины результирующих токов 1>, Iz, 1з, протекающих через ТТНП

4, 7 и 8, а значит, и показания иэмерительных приборов 6, 27, 28 и 29 не зависят от полярности напряжения на источнике питания и одинаковы при положительной и отрицательной полуволнах. Поэтому, переходя от токов к показаниям измерительных приборов, можно записать следующие выражения для определения величин сопротивления изоляции;

0су = U - -01 — сопротивление изоляции сопряженного участка сети;

0д = О! - Uz — сопротивление изоляции фазы А всей сети;

0в = Ui - 0з — сопротивление изоляции фазы В всей сети;

Uc = U + 2U1 - Uz - 0э — сопротивление изоляции фазы С всей сети, где Ui — сопротивление изоляции контролируемого участка сети;

U — общее сопротивление изоляции контролируемого и сопряженного участка сети; причем U< находят по показаниям измерительного прибора 6: Uz — по показаниям измерительного прибора 27; 0з — по показаниям измерительного прибора 28; U — по показаниям измерительного прибора 29.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет наряду с общим сопротивлением изоляции сети контролировать также и пофаэное сопротивление изоляции, что способствует повышению уровня электробезопасности и надежности при эксплуатации электрических сетей с изолированной нейтралью за счет более оперативного выявления и устранения повреждений, а также дает воэможнос ь овуществлять диагностику и прогнозирование состояния изоляции на основе дополнительно получаемой информации.

Формула изобретения

Устройство для контроля сопротивления изоляции и защитного отключения в сетях с изолированной нейтралью, содержащее источник питания с заземлителем, в выходную цепь которого включен резистор. соединенный другим выводом с соединигельным проводом, пропущенным через окно трансформатора тока нулевой после„овательности, во вторичную обмотку которого включен первый указатель уровня изоляции, параллельно которому включена отключающая катушка, имеющие клеммы для подключения к фазам сети диоды с последовательно включенными ограничиваю1653060

Составитель Л. Васькова

Редактор Л, Пчолинская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И, Муска

Заказ 1776 Тираж 392 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул.Гагарина, 101 щими резисторами, при этом параллельно указанному резистору включен второй указатель уровня изоляции„о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения контроля пофазного сопротивления изоляции электрическоцй сети, оно снабжено двумя дополнительными трансформаторами тока нулевой последовательности с указателями уровня тока, а диоды с ограничивающими резисторами соединены попарно встречно-параллельно, образуя три группы, причем вывод первой группы соединен с упомянутым соединительным проводом, а

5 выводы двух других групп посредством двух проводов, каждый иэ которых пропущен через окно одного из двух дополнительных трансформаторов тока нулевой последовательности, объединены с выводом первой

10 группы.