Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции

 

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени. Цель изобретения - сокращение времени при измерении установившегося значения сопротивления изоляции. Способ измерения заключается в том, что измеряют величину сопротивления, его первую и вторую производную по времени и за установившееся значение сопротивления изоляции принимают удвоенное значение сопротивления изоляции в тот момент времени, когда первая производная имеет максимум, а вторая производная равна нулю. Такой способ позволяет существенно сократить время измерения при оценке состояния изоляции и установлении норм для сопоставления результатов измерений. 1 ил.

Изобретение относится к технике электрических измерений и предназначено для профилактических испытаний изоляции крупных электрических машин и аппаратов, имеющих большую постоянную времени.

Известен способ для измерения установившегося значения сопротивления изоляции, заключающийся в том, что сопротивление изоляции измеряют в течение 60 c и за установившееся значение принимают величину сопротивления изоляции, измеренную на 60-й секунде (одноминутное значение).

Недостаток этого способа заключается в том, что не всегда к 60-й секунде величина сопротивления изоляции успевает достичь установившегося значения, а это приводит к ошибкам при оценке состояния изоляции и установлении норм для сопоставления результатов измерений.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции, при котором за установившееся значение сопротивления изоляции принимают величину сопротивления изоляции, когда она перестает изменяться, или когда ее первая производная по времени равна нулю.

Недостатком данного способа является значительное время измерения, так как теоретически производная становится равной нулю через бесконечно большое время, а это приводит к тому, что установившееся значение сопротивления изоляции может зафиксировать не точно, так как степень изменения его становится очень малой и практически трудно определить тот момент времени, когда производная становится равной нулю.

Цель изобретения сокращение времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что установившееся значение сопротивления изоляции определяют как удвоенное значение сопротивления изоляции в момент времени, когда первая производная сопротивления по времени имеет максимум, а вторая производная равна нулю.

Такой способ, при котором за установившееся значение сопротивления изоляции принимают удвоенное значение сопротивления изоляции в момент времени, когда первая производная сопротивления по времени имеет максимум, а вторая производная равна нулю, позволяет точно определить установившееся значение сопротивления изоляции, не дожидаясь окончания длительного переходного процесса при заряде изоляции, а это позволяет существенно уменьшить время измерения.

На чертеже приведены зависимости сопротивления от времени в относительных единицах при различных соотношениях максимального тока абсорбции I_абм к установившемуся току I_y.

Способ измерения установившегося значения сопротивления осуществляется следующим образом. При приложении к изоляции постоянного напряжения U электрическая емкость изоляции начинает заряжаться. Ток i через изоляцию определяется выражением: i=I_y+i_абм·exp(-t/T), где I_y= U/R_y установившееся значение тока утечки, определяющее значение установившегося сопротивления изоляции R_u; I_абм максимальное значение тока абсорбции в начальный момент времени; T постоянная времени; t текущее время.

Сопротивление изоляции в процессе измерения определяется по формуле R=U/i=U/[I_y+I_абм·exp(-t/T)] Поскольку ток i с течением времени уменьшается, то величина сопротивления изоляции с течением времени возрастает. Однако она в общем случае возрастает не монотонно, а сначала медленно, затем быстро и далее снова медленно, как это показано на чертеже. Это значит, что первая производная сопротивления по времени имеет максимум. Чтобы определить, при каком значении времени t_м производная сопротивления по времени имеет максимум, приравняем к нулю вторую производную сопротивления по времени и получим t_м=-T·l_n(I_y/I_абм).

Подставив это значение времени t_м в формулу для R, получим Rt_м=U/(I_y+I_абм·exp(l_n(I_y/I_абм)))U/2I_y=R_y/2;
Отсюда R_y2Rt_м.

Зная сопротивление изоляции как функцию времени, определяют момент времени T_м, при котором первая производная имеет максимум и вторая производная равна нулю. Установившееся значение сопротивления изоляции определяют как удвоенное значение сопротивления изоляции в этот момент времени. Из чертежа видно, что максимум первой производной сопротивления по времени наступает при значении сопротивления Rt_м=0,5R_y.

Использование предлагаемого способа позволяет сократить время измерения установившегося значения сопротивления изоляции при оценке состояния изоляции и установлении норм для сопоставления результатов измерений.

Формула изобретения

Способ измерения установившегося значения сопротивления изоляции, заключающийся в том, что измеряют сопротивление изоляции и его производную по времени, отличающийся тем, что дополнительно измеряют вторую производную сопротивления по времени и за установившееся значение сопротивления изоляции принимают удвоенное значение сопротивления изоляции в момент времени, когда первая производная сопротивления по времени имеет максимум, а вторая производная равна нулю.

РИСУНКИ

Рисунок 1