Устройство для измерения сопротивления изоляции в сетях с заземленной нейтралью

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля активного сопротивления изоляции и емкости фазных проводов в сетях с заземленной нейтралью . Цель изобретения - повышение точности измерений. Устройство содержит обмотку 1 трансформатора напряжения, генератор 2, три фазных обмотки 3 трансформатора напряжения, три фазных обмотки 4 трансформатора тока, пятую обмотку 5 трансформатора напряжения, пятую обмотку 6 трансформатора тока, переменный резистор 7, конденсатор 8 переменной емкости, обмотку 9 трансформатора тока, индикатор 10, три дополнительных конденсатора 11. 1 ил.

союз со,ветских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 6 01 R 27/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4816019/21 (22) 17.04.90 (46) 23;07.92 бюл. М 27 (71) Московский энергетический институт (72) А.И.Ревякин; А.В.Вострухин и С.Г.Новиков(56) Авторское свидетельство СССР

M 101846, G 01 R 27/18, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СО. ПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В СЕТЯХ С

ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано для измерейия и контроля активного... ЫЛ,, 1749848 А1 сопротивления изоляции и емкости фазных проводов в сетях с заземленной нейтралью. Цель изобретения — повышение точности измерений. Устройство содержит обмотку 1 трансформатора напряжения, генератор 2, три фазных обмотки 3 трансформатора напряжения, три фазных обмотки 4 трансформатора тока, пятую обмотку 5 трансформатора напряжения, пятую обмотку 6 трансформатора тока, переменный резистор 7, конденсатор 8 переменной емкости, обмотку 9 трансфсфматора тока, индикатор 10, три дополнительных конденсатора 11. 1 ил.

1749848

Изобретение относится к злектроизмерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля активного сопротивления изоляции и емкости фаэных проводов относительно земли в сетях с заземленной нейтрал ью.

Известно устройство для непрерывного измерения активного сопротивления изоляции.в сетях с заземленной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения с пятью обмотками, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к силовому трансформатору, а четвертая обмотка — к выходу генератора, и индикатор.

Недостатками устройства являются наличие некоторого начального тока, в данном случае тока холостого хода трансформатора напряжения, а также влияние емкости сети, в результате чего снижается точность измере ний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для измерения активного сопротивления изоляции в сетях с заземленной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к силовому трансформатору, а четвертая обмотка — к выходу генератора, трансформатор тока с пятью обмотками, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к концам обмоток трансформатора напряжения, и блок индикации, подключенный к четвертой обмотке трансформатора тока.

Однако известное устройство обладает следующими недостатками. На результаты измерения будет оказывать влияние силовой трансформатор, представляющий собой комплексное, нелинейное, переменное сопротивление, В сердечнике магнитопровода трансформатора тока всегда присутствует переменный магнитный поток, а следовательно, потери на гистерезис и вихревые токи, которые изменяются в зависимости от магнитного потока, наводимого в сердечнике током, протекающим через меняющееся сопротивление изоляции. На йроцесс измерения оказывает влияние нелинейность кривой намагничивания сердечника трансформатора тока, а влияние колебаний оперативного напряжения снижает точность измерений.

Цель изобретения — повышает точность измерений.

Поставленная цель достигается тем, чта устройство для измерения сопротивления изоляции в сетях с заземленной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к силовому трансформатору, а четвертая обмотка — к выходу генератора, трансформатор тока с пятью обмотками, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к концам трансформатора напряжения, и блок индикации, подключенный к четвертой обмотке трансформатора тока, снабжено конденсаторам переменной емкости, переменным резистором, пятой обмоткой трансформатора напряжения и тремя дополнительными конденсаторами, 10 включенными между началамитрех обмоток трансформатора напряжения и нейтралью силового трансформатора, причем канденсатар переменной емкости и переменный резистор одними выводами подключены к концу пятой обмотки трансформатора тока, другими выводами — к концу пятой обмотки

20 трансформатора напря>кения, начало пятой обмотки трансформатора напряжения подсоединено к началу пятой обмотки трансформатора тока, 25

На черте>ке представлена блок-схема устройства, Устройство содер>кит обмотку 1 трансформатора напря>кения, генератора 2, три фазных обмотки 3 трансформатора напряжения, три фазных обмотки 4 трансформатора тока, пятую обмотку 5 трансформатора

30 напряжения, пятую обмотку 6 трансформатора тока, переменный резистор 7, конденсатор 8 переменной емкости, обмотку 9 трансформатора така, индикатор 10, три да35 полнительные конденсатора 11, Переменный резистор 7 и конденсатор 8 переменной емкости могут представлять собой, блоки, содержащие наборы постоянных резисторов конденсаторов постоянной емкости и специальных коммутационных устройств.

Коммутационные устройства позволяют менять значения резистора 7 и конденсатора

40 ление 14 системы заземления нейтральной точки силового трансформатора, комплексные сопротивления 15 изоляции фазных проводов относительно земли, Обмотка 1 трансформатора напря>кения падсоединена к выходу генератора 2, три фаэн ых обмотки 3 трансформатора напряжения началами подключены к силовому трансформатору 13, а концами подключены к началам трех фаэных обмоток 4 трансформатора тока, концы трех фазных обмоток 4 трансформатора тока подключены к фазным проводам 12, пятая обмотка 5 трансформатора напряжения подключена началом к началу пятой абмот50

45 Кроме того, обозначены фазные провода 12, силовой трансформатор 13, сопротив1749848

6 ки 6 трансформатора тока, пятая обмотка 6 трансформатора тока подключена концом к одним выводам резистора 7 и конденсатора

8, другие выводы резистора 7 и конденсатора 8 подключены к концу пятой обмотки 5 трансформатора напряжения, к обмотке 9 трансформатора тока подключен индикатор

10, три дополнительных конденсатора 11 включены между началами трех обмоток 3 трансформатора напряжения и нейтралью силового трансформатора 13, фазные провода 12 имеют связь с землей через сопротивление изоляции 15, нейтральная точка силового трансформатора 13 соединена с землей через сопротивление 14.

Устройство работает следующим образом, Генератор 2 подает в контролируемую сеть оперативное напряжение U<, Под дей. ствием оперативного напряжения Uz течет оперативный ток 11 по следующей цепи; начала обмоток 3 трансформатора напряжения, дополнительные конденсаторы 11, сопротивление 14, земля, сопротивление 15 изоляции, фазные провода 12, концы-качала обмоток 4 трансформатора тока, концы обмоток 3 трансформатора напряжения.

Под действием оперативного напряжения

Uz обмотки 5 трансформатора напряжения течет оперативный ток Iz по следующей цепи: начало обмотки 5 трансформатора напряжения, начало-конец обмотки 6 трансформатора тока, один-другой выводы резистора 7 и конденсатора 8. конец обмотки 5 трансформатора напряжения. Ток I t направлен встречно току ly, Геометрическая сумма токов I> и lz создает ток 1, текущий через индикатор 10. Изменяя, вручную или автоматически, значение сопротивлений резистора 7 и конденсатора 8, можно полностью скомпенсировать ток I, Отсутствие тока I в цепи индикатора 10 свидетельствует о том, что значения сопротивлений, заранее отградуированных, резистора 7 и конденсатора 8 соответствуют значениям сопротивлений изоляции 15 фазных проводов 12 относительно земли. Таким образом определяются значения составляющих изоляции.

Генератор 2 подает в контролируемую сеть оперативный ток порядка от 1000 до 5000 Гц, для которого дополнительные конденсаторы 11 представляют незначительное емкостное сопротивление, что снижает влияние силового трансформатора. Устра30

45 рами, включенными между началами трех обмоток трансформатора напряжения и

5

25 нить влияние непостоянства потерь в стали трансформатора тока можно, если скомпенсировать переменный магнитный поток, наводимый током 11, путем изменения магнитного потока, наводимого током 12, изменяя значения емкости переменного конденсатора 8 и сопротивления переменного резистора 7, Влияние нелинейности кривой намагничивания сердечника трансформатора тока можно исключить, если производить снятие результатов измерения в моменты полной компенсации магнитных потоков, наводимых токами I и Ig, Устранение влияния нестабильности оперативного напряжения происходит следующим образом. Допустим, уменьшилось значение напряжения U>, следовательно

I уменьшится и напряжение Ug, так как на4 пряжения U> и Uz снимаются с обмоток одного трансформатора, Соответственно уменьшатся и токи I) и 1г направленные навстречу друг другу, а геометрическая сумма токов1< и lz останется постоянной.

Формула изобретения

Устройство для измерения сопротивления изоляции в сетях с заземленной нейтралью, содержащее трансформатор напряжения, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к силовому трансформатору, а четвертая обмотка — к выходу генератора, трансформатор тока с пятью обмотками, три обмотки которого включены в разрыв фазных проводов сети началами к концам обмо-.ок трансформатора напря>кения, и блок индикации, подключенный к четвертой обмотке трансформатора тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено конденсатором переменной емкости, переменным резистором, пятой обмоткой трансформатора напряжения и тремя дополнительными конденсатанейтралью силового трансформатора, причем конденсатор переменной емкости и переменный резистор одними выводами подключены к концу пятой обмотки трансформатора тока, другими выводами — к концу пятой обмотки трансформатора напряжения, начало пятой обмотки трансформатора напряжения подсоединено к началу пятой обмотки трансформатора тока.