Устройство для измерения активного сопротивления изоляции в сетях с заземленной нейтралью

 

Изобретение может быть использовано для непрерьтного измерения и контроля изоляции фазных проводников в электрических сетях переменного тока с заземленной нейтралью. Устройство для измерения активного сопротивления изоляции содержит генератор 1 непромышленной частоты для формирования оперативного синусоидального напряжения , трансформатор (Т) 3 тока, первичными обмотками которого являются фазные провода 10 контролируемой сети, узкополосные фильтры 4, 5, Т 2 напряжения, синхронньш детектор 6, исполнительньш орган 7, Т 8 сети, заземляющее устройство 9,защитный провод 11, нулевой рабочий провод 12, сопротивление 13 изоляции относительа но земли. Устройство имеет повьшенную точность измерения. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5O 4 G 01 K 27/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4146677/24-21 (22) 10. 11.86 (46) 23 ° 10.88. Бюл. У 39 (71) Новосибирский электротехнический институт и Московский энергетический институт (72) В.М.Попов и А.И.Ревякин (53) 621 ° 317.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1161896, кл. G 01 R 27/18, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 943601, кл. G 01 K 2?/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В СЕТЯХ

С ЗАЗЕИПЕННОЙ HEATPAJIbIO (57) Изобретение может быть использовано для непрерывного измерения и

„„SU„„1432422 Д1 контроля изоляции фазных проводников в электрических сетях переменного тока с заземленной нейтралью. Устройство для измерения активного сопротивления изоляции содержит генератор 1 непромышленной частоты для формирования оперативного синусоидального напряжения, трансформатор (Т) Э тока, первичными обмотками которого являются фазные провода 10 контролируемой сети, узкополосные фильтры 4, 5, Т 2 напряжения, синхронный детектор 6, исполнительный орган 7, Т 8 сети, заземляющее устройство 9,защитный провод 11, нулевой рабочий провод 12, сопротивление 13 изоляции относитель- а

Ж но земли. Устройство имеет повьппенную точность измерения. 1 ил.

1432422

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для непрерывного измерения и к о нтр оля из Оля ции фаз ных пр Ов одни к ов в электрических сетях переменного тока с заземленной нейтралью.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Ua „,чер1.,еже:рредставлена блок-схема 10 ,устройства.

1 .; Устройство содержит генератор 1 .ю непр омьпаленной частоты, тр ансформатор 2 напряжения, трансформатор

3 тока, дв а узкополосных фильтра 4 и 5, синхр онный детектор 6, исполнительный орган 7, трансформатор 8 сети, заземляющее устройство 9, фаз ные пр овода 1 0, нулевые защитный 1 1 и р аб очий 1 2 провода, сопротивление 1 3 из оляции относительно земли . При этом выходы генератора 1 соединены с первич ной обмоткой трансформатора 2, три вторичные обмотки которого вклю- 25 чены в разрыв трех фаз ных проводов 1 0 контролируемой сети, три фаз ные прбвода 10и нулевойрабочий провод 12 пропущены в окно трансформатора 3 тока,,вторичная обмотка которого через уз-, .30 кополосный фильтр 5 соединена с одним входом синхронного детектора 6, другой вход которого через узкополосный фильтр 4 соединен с одной из фаз 10 контролируемой сети, выход синхрон35 ного детектора соединен с входом исполнительного органа 7, нейтраль трансформатора 8 сети и нулевой защитный провод 11 соединены с землей через заземляющее устройство 9.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует Оперативное синусоидальное напряжение, которое через трансформатор 2 поступает -4 на фазные провода 10 сети. Поскольку сопротивление заземляющего устройства 9 в сетях с заземленной нейтралью намного меньше сопротивления изоляции сети, а частоту оперативного напряжения й3, выбирают иэ условия. ну (L T индуктивность обмотки трансформатора 8 сети), можно считать, что все напряжение на вторичных обмотках трансформатора 2 приложено между землей и фаэными про-55 водами 10. Число витков вторичных обмоток трансформатора 2 выбирают одинаковым, а выходное сопротивление генератора 1 со стороны вторичных обмоток трансформатора 2

1 (1

Т

Н где 7 — суммарная проводимость нен симметричной нагрузки, поэтому значения оперативных напря4 жений Б,ьо между фазными проводами и землей равны между собой и не зависят от подключаемой к сети нагрузки, т.е. 0 фиксировано и заранее известно.

Первичными обмотками трансформатора 3 тока являются фаэные провода

10 и нулевой рабочий провод 12, пропущенные через окно магнитопровода трансфопматора 3, поэтому при входном сопротивлении узкополосного фильтра 5, много меньшем значения

x L<т, ток вторичной обмотки трансформатора 3 I,3 пропорционален геометрической сумме токов первичных обмоток трансформатора (L — индукгт тивность вторичной обмотки трансфор- матора 3 тока) . Магнитный поток в сердечнике трансформатора 3 создается только токами утечки, так как геометрическая сумма токов, протекающих через нагрузку, равна нулю.

Поскольку к вторичной обмотке трансформатора 3 подключен узкополосный ф льтр 5, настроенный на частоту оперативного напряжения, для этой частоты справедливо

I уело + I уро + Ivco 30 h где Т д, 116, 1„с — токи утечки через сопротивления изоляции соответствующих фаз на частоте оперативного напряжения, и — коэффициент трансформации трансформатора 3.

Ток утечки каждой из фаэ на частоте ы равен произведению Uq< на проводимость изоляции этой фазы т3о U Фо (У4 + Y s + Ус) и где Y, Y, Y — проводимости изоляции соответствукзцих фаз.

Так как значение U заранее известно, а его начальная фаза принимается равной нулю, ток утечки на час1432422

Таким образом U „,„пропорционально активной составляющей проводимости изоляции. По достижении опеделенного уровня (уставки) выходное напряСоставитель П.Мельников

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Редактор О..Головач

Заказ 5420/37

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

I тоте оперативного напряжения определяет величину суммарной проводимости изоляции.

Активная составляющая проводимос5 ти изоляции вьщеляется в синхронном детекторе 6. В качестве опорного на пряжения в синхронном детекторе используется напряжение 0 ф, получаемое с выхода узкополосного фильтра 4. 10

На сигнальный вход синхронного детек4 тора подается напряжение Уф с выхода узкополосного фильтра 5, которое при активном характере входного сопротивления фильтра пропорционально j., и, 1б следовательно, суммарной проводимости и 9 ол я ции в

С выхода синхронного детектора снимается напряжение

U „,„= КП совg где К вЂ” коэффициент передачи синхронного детектора, Ц вЂ” угол между векторами оперативного напряжения и состав- 25 ляющей тока утечки с частотой оперативного напряжения. жение вызывает срабатывание исполнительного органа.

Формула изобретения

Устройство для измерения активного сопротивлениг изоляции в сетях с заземленной нейтралью, содержащее трансформатор тока, вторичная обмотка которого соединена с входом первого узкополосного фильтра, а первичными обмотками являются фазные провода контролируемой сети, пропущенные через окно трансформатора тока, второй узкополосный фильтр, соединенный с одной иэ фаз контролируемой сети, и исполнительный орган, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены генератор непромышленной йстоты, трансформатор напряжения, синхронный детектор, два входа которого соединены соответственно с выходами дву узкополосных фильтров, а выход соединен с входом исполнительного органа, выход генератора непромьпппенной частоты соединен с первичной обмоткой трансформатора напряжения, вторичные, обмотки которого включены в разрыв фазных цепей измеряемой сети, нулевой рабочий провод измеряемой сети пропущен через окно трансформа-, тора тока.