Способ определения сопротивления изоляции электролизной серии

 

Использование: изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано в системах контроля цехов электролиза и позволяет с достаточной точностью определять эквивалентное сопротивление изоляции электролизных установок. Сущность: способ включает операции измеренияпотенциаловэлектродов электролизеров серии относительно земли и определения положения точки п0 на серии с нулевым потенциалом. Относительно точки По выбирают зону измерений, включающую по 2-5 точек с обеих сторон от точки п0 с положительными и отрицательными потенциалами , абсолютное значение которых не превышает 0,03-0.05 напряжения серии. Измеряют и запоминают потенциалы Vi этих точек, поочередно подключают к выбранным точкам измерительную цепь и определяют токи h в каждой точке относительно земли. Измерение токов производят поочередно в точках с противоположной полярностью . Эквивалентное сопротивление изоляции электролизной серии рассчитыk вают по формуле R3 У. Vj/h/k, где к - число i 1 измерений. Кроме того, для измерения тока в точке По используют дополнительный источник питания 2 з п. ф-лы, 1 ил. & Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877753/02 (22) 23.07.90 (46) 23.07.92, Бюл, ¹ 27 (71) Пермский политехнический институт (72) 8, 8.мараков, Б. А. Оверин и Е. А, Иванов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 430334, кл. G 01 R 27/18, 1974. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ

СЕРИИ (57) Использование: изобретение относится к цветной металлургии и может быть испольвовано в системах контроля цехов электролиза и позволяет с достаточной точностью определять эквивалентное сопротивление изоляции электролизных установок. Сущность: способ включает операции измерения потенциалов электродов электролизеров серии относительно земли

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано в системах коНтроля цехов электролиза.

Известен способ измерения изоляции сетей постоянного тока относительно земли с применением источника постоянного измерительного напряжения. Измерение указанным способом требует обязательной компенсации напряжения одного из полюсов питающей сети относительно земЛи путем введения регулируемого источника постоянного напряжения.

Однако для компенсации напряжения питающего шинопровода серии требуется источник постоянного напряжения значительной мощности (например. для серий . алюминиевых электролизеров до 0,5-1 МВт).

Это приводит к повышенной опасности поражения электрическим током обслуживаюЫ2 1749324 А1 (я)5 С 25 С 3/20, G 01 R 27/18 и определения положения точки п0 на серии с нулевым потенциалом, Относительно точки п выбирают зону измерений, включающую по 2 — 5 точек с обеих сторон от точки п0 с положительными и отрицательными потенциалами, абсолютное значение которых не превышает 0,03-0,05 напряжения серии, Измеряют и запоминают потенциалы Vi этих точек, поочередно подключают к выбранным точкам измерительную цепь и определяют токи li в каждой точке относительно земли. Измерение токов производят поочередно в точках с противоположной полярностью. Эквивалентное сопротивление изоляции электролизной серии рассчитыk вают по формуле R> =, ), Vi/l /k, где k — число

t =1 измерений. Кроме того. для измерения тока в точке п0 используют дополнительный источник питания. 2 з.п. ф-лы. 1 ил. щего персонала, выполняющего технологические операции на электролизерах без снятия напряжения. Кроме того,,при компенсации напряжения питающего ши-, нопровода происходит изменение стационарного состояния изоляционных материалов элементов серии. которые поляризуются путем воздействия потенциалов постоянного тока, Поэтому определяемое после компенсации питак щего напряжения сопротивление изоляции серии может значительно отличаться от его фактического значения.

Наиболее близким к изобретению является способ контроля изоляции в последовательной цепочке электролизных ванн, при котором к источнику питания ванн подключают последовательную цепочку вспомогательных резисторов и в точке соединения

17493? 4 резисторов производят необходимые измерения.

Недостатками известного способа являются низкая точность и трудность его реапизации при электролизе расплавов.

Получение необходимой точности измере. ний при этом способе возможно, если значения сопротивлений цепочки резисторов будут соизмеримы с фактическими сопро-4 -5 тивлениями электролизеров (10 — 10 Ом).

Мощность тепловыдепений в такой цепи резисторов будет соизмерима с мощностью электролизной серии, т.е. десятки МВА, Отсюда следует, что использование способа при электролизе расплавов практически невозможно, Целью >лзобретения является повышение точности и обеспечение электробезопасности персонала.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу предварительно измеряют потенциалы электродов электролизеров серии относительно земли. определяют положение точки ио с нулевым потенциалом, выбирают зону измерений, включающую по

2-5 точек с обеих сторон от точки по с положительными и отрицательными потенциалами в пределах 0,03-0,05 напряжения серии, измеряют и запомлнают потенциалы

Vi этих k точек, подключают поочередно к выбранным точкам измерительну>о цепь, определяют токи 1> в каждой точке относительно землл и рассчитывают эквивалентное сопротивление изоляции Й электролизиой серии по формуле

k : V>/1;

i =1

Rs

Способ основан на том, что эквивалентное сопротивление изоляции злектролизиой серии однозначно определяется потенциалами точек и силой тока в измерительной цепи при замыкании их на землю.

Для исключения влияния поляризации изоляционных материалов на результаты измерений подключение измерительной цепи производится поочередно справа и слева от точки по, в точках с противоположной полярностью потенциалов относительно земли, Для большей надежности определения эквивалентного сопротивления иэоляцил измерения в каждой точке повторяются не менее 5 раз. При измерениях может быть использована точка по, но с дополнительным источником питания.

Установленные ограничения позволяют исключить возможные нарушенля установившегося режима работы серии, Чередование точек с положительными и

55 зом измерения повторяются в точке с отрицательным потенциалом. Точки с потенциалами Vi Uo определяют зону измерений. На основании данных всех измерений блоком 2 определяется эквивалентное сопротивление изоляции отрицательными потенциалами относительно земли в пределах 0,03-0,05 напряжения на серии исключает влияние на результаты измерений поляризации изоляционных ма. териапов, позволяет повысить точность определения сопротивления изоляции серии и обеспечить электробезопасиость.

На чертеже приведена схема для реапизац>ли предлагаемого способа.

Схема содержит серию магниевых электролизеров — 1, блок 2 вычисления, допопнительиый источник 3 питания, блок 4 коммутации (БК), блок 5 измерения напряжения (БИН), блок 6 измерения тока (БИТ), блок 7 управления (БУ), блок 8 регистрации (БР), блок 9 индикации (БИ). многопозиционный переключатель (S) 10

Процесс измерения происходит в следующей последовательности.

С помощью переключателя S и БИН 5 предварительно производится измерение потенциалов электродов электролизеров серии относительно земли. Результаты измерений поступают в БР 8. При фиксации нулевого потенциала в точке по сигнал с БР

8 поступает в БУ 7, левого потенциала в точке пр сигнал с БР 8 поступает в БУ 7. который подключает схему к ближайшей от по точке на серии, расположенной справа и име:ощей положительный потенциал относительно земли. При подключении сигналы

V> u 1> с БИН 5 и БИТ 6 поступают в БР 8.

После регистрации БУ 7 ко команде с БР 8 подключает схему к точке, расположенной слева от по симметрично с первой точкой, но имеющей отрицательный потенциал относительно земли. В этой точке БИН 5 и БИТ

6 производят измерения потенциала и тока, сигналы с которых поступают для регистрации в БР 8. Затем БУ 7 переключает схему— к другой точке на серии, расположенной справа от по и имеющей положительный потенциал. БИН 5 измеряет потенциал этой точки и сравнивает его абсолютное значение с зафиксированным в БР 8 допустимым значением напряжения Uo, равным 0,030,05 напряжения серии. Если потенциал этой точки больше О, то БУ 7 подключает схему к точке с меньшим положительным потенциалом, в которой повторно производится измерение. В случае, когда потенциал точки меньше напряжения Uo, то производится измерение и регистрация потенциала и тока в этой точке. Далее подобным обра1749324 электролиэной серии по приведенной формуле.

БИТ 6 снабжен защитой от черезмерных токов, которые могут возникнуть при нарушении изоляции серии или появлении пол- 5 ных (металлических) замыканий на землю.

Для снижения погрешности может быть использована точка и, с,дополнительным источником 3 питания, который БУ 7 включает в цепь измерения тока после фиксации 10

БИН 5 нулевого. потенциала, БУ 7 устанавливает измерительное напряжение источ.ника 3 из условия IU<>

Изобретение осуществлено на электролизной серии в производстве магния с рабочим напряжением U< = 400 В, Измерения выполнены при двух разных уровнях изоляции установки. Каждый иэ циклов включал 30 десять измерений. Иэ них первые четыре проводились в зоне с потенциалами. значения которых соответствуют пределу 0,05 и . т,е, +20 В. а шесть измерений за этой зоной.

Полученные значения эквивалентного 35 .сопротивления изоляции в каждом цикле сравнивались с результатами лабораторных методов. Средняя погрешность в определении сопротивления изоляции в точках, входящих в зону измерений, составляет в 40 одном цикле 0,25, а в другом цикле 2,14ф .

8 точках. расположенных за пределами зоны +20 В, погрешность оказывается равной соответственно 3,1 и 3.5 .

Измерения в зоне 0,05 U< практически не влияют на условия злектробеэопасности персонала, выполняющего работы на электролизной серии, Формула изобретения

1. Способ определения сопротивления изоляции электролизной серии, включающий измерение потенциалов и токов в различных точках серии относительно земли, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения электробеэопасности, предварительно измеряют потенциалы электродов электролиэеров серии относительно земли, определяют положение точки по с нулевым потенциалом. выбирают зону измерений, включающую по

2-5 точек с обеих сторон от точки и, с положительными и отрицательными потенциалами в пределах до 0.03-0,05 напряжения серии, измеряют и запоминают потенциалы

V этих k точек, подключают поочередно к выбранным точкам измерительную цепь, определяют токи Ii в каждой точке относительно земли и рассчитывают эквивалентное сопротивление изоляции Rs электролизной серии по формуле

Vl/II

l =1 э

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что измерение токов производят поочередно в точках с противоположной полярностью относительно земли, 3, Способ по и, 1. отличающийся тем, что для измерения тока в точке по используют дополнительный источник питания, 1749324

Составитель В. Мараков

Редактор Н. Бобкова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Шароши

Заказ 2568 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101