Патент ссср 243709

 

О П И С А Н И Е 24370 9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14.IX.1967 (№ 1184150/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Ч.1969, Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 1.Х.1969

Кл. 21е, 29/01

21е, 29/12

МПК б Olr

Ci O1r

УДК 621.317.333:621. .395.471 (088.8) Комитет ло делаМ изобретений и открытий пои Совете Министров

СССР р i!f3 lW

Авторы изобретения

Заявитель

Ю. П. Антонов, В. А. Кралько и Э. С. Шурин

Макеевский государственный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

ОТДЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ШАХТНЬ1Х УЧАСТКОВЫХ

КАБЕЛЬНЬ!Х СЕТЕЙ ОТНОСИТЕЛЬНО ЗЕМЛИ

Известные способы измерения сопротивления изоляции отдельных элементов шахтных участковых кабельных сетей относительно земли, содержащих, например, коммутационный аппарат, питающий и отходящий кабели, электродвигатель, по методу амперметравольтметра с использованием наложенного постоянного измерительного тока не обеспечивают измерения во время работы сети без нарушения ее монтажа. 10

Для обеспечения такой возможности предлагается контролируемый объект электрически отделять от остальной сети путем переключений во вспомогательных измерительных цепях. Для этого корпус коммутационного ап- 15 гарата отсоединяют от сети местного заземления, устанавливают его на изоляционные опоры и соединяют с измерительной схемой, заземляющие жилы питающего и отходящего кабелей отсоединяют от корпуса указанного 20 коммутационного аппарата и соединяют соответственно с землей и измерительной схемой, а со стороны электродвигателя при отсутствии в нем;разъединителя в разрыв заземляющей жилы отходящего кабеля подсоединяют выключатель, силовые же жилы этого кабеля подсоединяют через соединительное устройство, например трехфазный дроссель, к общей нулевой точке измерительной схемы, и по заданной программе производят измерение, при- 30 чем измерительное напряжение от одного из полюсов источника питания подают через амперметр на силовые фазы сети и на корпуса (заземляющие жилы) всех объектов, кроме контролируемого, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства для поя пения предлагаемого способа.

Способ основан на отделении измерительной цепи, содержащей исследуемый элемент сети, от остальной части сети. При этом ток, проходящий через измеряемый элемент сети, фиксируется измерительным прибором. Токи, проходящие через все остальные элементы сети, на показания измерительного прибора не влияют. Элементы измерительной схемы включены таким образом, чтобы не нарушать функционирования силовой сети.

Прн измерениях в соответствии с предлагаемым способом используют вольтметр (V) и амперметр (Л) требуемой чувствительности, реагирующие только на постоянный ток (например, приборы магнитоэлектрической счстемы), с фильтрами для отделения переменного тока. Схемы таких фильтров общеизвестны.

Сопротивление соединительного устройства Z постоянному току должно быть значительно меньше измеряемого сопротивления с тем, чтобы можно было пренебречь падением измерительного напряжения иа соединительном

243709

Положение переключателей

Положение контактов коммутационного аппарата!!!

Р

О

Р !О

Объект измерения в

Пи

Выключены

Выключены

Выключен

Выключен

Включен

Включен

Включен

То же

То же

Включены

50 устройстве. Сопротивление соединительного устройства переменному току должно быть сравнительно высоким, чтобы снизить ток утечки, возникающий при Heсимметрии соиротивлений изоляции отдельных фаз сети относительно земли, В качестве соединительного устройства Z целесообразно использовать трехфазный дроссель.

В процессе подготовки к измерениям корпус коммутационного аппарата И изолируют от земли опорами О, а заземляющие жилы питающего 3 и отходящего За кабелей изолируют друг от друга и от корпуса коммутационДвигатель

Кабель .

Выход коммутационного аппарата

Кабель и электродвигатель

Коммутационный аппарат

Измерения сопротивления изоляции объектов (1 — 4) производят при разомкнутых контактах коммутационного аппарата на постоянном токе в течение кратковременных перерывов в работе электродвигателя. Ниже подробно показан путь измерительного тока при этих измерениях.

Д в и г а т е л ь. Полюс источника тока Е, контакт переключателя Пл, амперметр Л, соединительное устройство Л„выключатель В„ жилы отходящего кабеля, обмотка и корпус электродвигателя Д (через сопротивление изоляции), местное заземление электррдвигателя, второй полюс источника тока E.

Измерительный ток не может протекать через сопротивление изоляции кабеля на заземляющую жилу 3я (экран кабеля) и через сопротивление изоляции коммутационного аппарата И на его корпус, так как жила 32 и корпус аппарата И находятся .под тем же потенциалом, что и силовые жилы отходящего кабеля (включение по трехэлектронной схеме).

Ток, проходящий по цепочке полюс источника тока Š— контакт переключателя П„ корпус аппарата И вЂ” сопротивление опор О, второй полюс источника тока Е, на показаниях амперметра не отражается, а создает лишь дополнительную нагрузку на источник тока E.

Сопротивление изоляции двигателя находят, вычислив отношение показаний вольтметра V и амперметра А.

При измерениях необходимо учитывать, что результат их может зависеть от величины сопротивления изоляции аппарата И, В связи с этим измерение сопротивления изоляции обьектов 1 — 4 целесооб!разно производить при наличии двойного разрыва в силовой цепи, на15

40 ного аппарата. При этом заземляющая жила

31 остается соединенной с землей, а жила Зя может соединяться с землей переключателем

П,. На другом конце отходящего кабеля заземляющую жилу 32 отсоединяют от корпуса электродвигателя Д и подключают к нему через выключатель В», При измерениях выключатель В, должен быть включен, а выключатель В, и певеключатели П„П„, П„в зависимости от выбранного объекта измерений устанавливают в положения, указанные в таблице. пример, при разомкнутом,разъединителе пускателя. Это условие применительно к шахтной аппаратуре всегда выполнимо, так как наличие блокировочных разъединителей в соответствии с требованиями Правил безопасности для коммутационных аппаратов является обязательным.

К а б е л ь. Полюс источника тока Е, контакт переключателя П„амперметр А, соединительное устройство Е„выключатель В„жилы отходящего кабеля, заземляющая жила 32 (через соп!ротивление изоляции, контакт переключателя П„, второй полюс источника тока

E).

Измерительный ток не может протекать через сопротивление изоляции электродвигателя

Д и через сопротивление изоляции аппарата И, так как корпуса упомянутых объектов находятся под тем потенциалом, что и силовые жилы отходящего кабеля.

Ток, проходящий по цепочке — второй полюс источника тока е — контакт переключателя τ— заземляющая жила 3„земля (через сопротивление изоляции шланга гибкого кабеля) — первый полюс источника тока е, на показаниях ам!перметра А не отражается, а создает лишь дополнительную нагрузку на источник тока е.

Выход коммутационного аппар ата. Полюс источника тока е, контакт с переключателя П,, соединительное устройство

,, выключатель В„жилы отходящего кабеля, корпус коммутационного аппарата И (через сопротивление изоляции его выхода), контакт в переключателя П„, второй полюс источника тока Д.

243709

Измерительный ток не может протекать через сопротивление изоляции кабеля и через сопротивление изоляции электродвигателя Д, так как корпус последнего и заземляющая жила 32 находятся под тем же потенциалом, что и жилы отходящего кабеля.

Ток, .проходящий через изоляционные опоры

О, как уже указывалось, на показания амперметра А не влияет.

Кабель и электродвигатель. Полюс источника тока Е, контакт а переключателя П„соединительное устройство Z, âûêë.îчатель В„жилы отходящего кабеля и обмотка электродвигателя Д (через сопротивление изоляции кабеля и электродвигателя), заземляющая жила 32, контакт в переключателя

П„, второй полюс источника тока Е. Измерительный ток проходит также по параллельной ветви от корпуса электродвигателя Д на землю ко второму полюсу источника тока Е.

Измерительный ток не может протекать через сопротивление изоляции выхода пускателя, так как корпус последнего находится под тем же потенциалом, что и жилы отходящего кабеля. Ток, прохсдящий через изоляционные опоры О, также на показания амперметра не влияет.

Измерения сопротивления изоляции коммутационного аппарата производят при замкнутых его контактах и работающем электродвигателе IIO методу наложения постоянного измерительного напряжения от источника тека 1 на рабочее напряжение сети. При этих измерениях реле утечки, имеющееся в сети, необходимо отключить. Ниже показан путь измерительного тока в,рассматриваемом случае.

Коммутацион н ы и аппарат. Полюс источника тока Е, контакт с переключателя

П„соединительное устройство Z, âûêëþ÷àтель В„жилы отходящего и питающего кабелей, корпус аппарата О (через сопротивление изоляции), контакт в переключателя П„, ьторой полюс источника питания Е.

Измерительный ток не может протекать через сопротивление изоляции питающего и отходящего кабелей и через сопротивление изоляции всех других элементов сети, так как заземляющие жилы кабелей и корпуса всех объектов, подсоединенных к общему заземлению, находятся под тем же потенциалом, что и жилы кабелей.

Следует отметить, что при наличии несимметрии сопротивления изоляции фаз силовой сети между заземляющими жилами 31 и 32 и общей точкой соединительного устройства может протекать переменный ток, который, однако, не влияет на показания приборов— амперметра А и вольтметра V, — имеющих соответствующие фильтры.

Ток, проходящий через изоляционные опоры О, как указывалось ранее, на показаниях амперметра А не отражается.

При наличии специального разъединителя, который позволяет отключить обмотку электродвигателя (контроллер на электродвигателях комбайнов и врубовых машин), измерения можно упростить, исключив из схемы выключатель В,. Измерения в этом случае

10 производят следующим образом.

Сначала измеряют сопротивление изоляции кабеля с электродвигателем при включенном контроллере, затем при выключенном — сопротивление изоляции одного кабеля и в заключение, используя результаты обоих измерений, вычисляют сопротивление изоляции двигателя. Измерения других объектов (обьекты 3, 5) производят как описано выше.

20 Все переключатели, показанные на чертеже, могут быть объединены в один программчый переключатель.

25 Предмет изобретения

Спосоо измерения сопротивления изоляции отдельных элементов шахтных участковых кабельных сетей относительно земли, содер30 жащих, например, коммутационный аппарат, питающий и отходящий кабели, электродвига; тель, по методу амперметра-.вольтметра с использованием наложенного постоянного измерительного тока, отличающийся тем, что, с це35 лыо обеспечения возможности .измерения во время работы сети без нарушения ее монтажа, контролируемый элемент электрически отделяют от остальной сети путем переключений во вспомогательных .измерительных цепях, для

40 чего корпус коммутационного аппарата отсоединяют от сети местного заземления, устанавливают его на изоляционные опоры и соединяют,с измерительной схемой, заземляющие жилы питающего и отходящего кабелей отсоеди45 няют от корпуса указанного, коммутационного аппарата и соединяют соответствено с землей и измерительной схемой, а со стороны электродвигателя при отсутствии в нем разъединителя в разрыв заземляющей жилы отходящего

50 кабеля подсоединяют выключатель, силовые же жилы этого кабеля подсоединяют через соединительное устройство, например трехфазный дроссель, к общей нулевой точке измерительной схемы, и по заданной программе про55 изводят измерение, причем измерительное напряжение от одного из полюсов источника питания подают через амперметр на силовые фазы сети и на корпуса (заземляющие жилы) всех объектов, кроме контролируемого.

243709

Составитель И. Днепровская

Редактор lI. А. Вербова Техред Т. П. Курилко

Корректор С. М. Сигал

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2418/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и огкрь1тий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4