Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
 
 


 

Пусконаладочные работы / Эксплуатация электрооборудования

 

Измерение сопротивления изоляции установки, находящейся под рабочим напряжением



Измерение сопротивления изоляции установки, находящейся под рабочим напряжениемЕсли сеть (установка) находится под рабочим напряжением, то сопротивление ее изоляции можно определить, пользуясь вольтметром (рис. 1).

Для измерения изоляции определяем:

1) рабочее напряжение сети U;

2) напряжение между проводом А и землей UA (показание вольтметра при положении А переключателя);

3) напряжение между проводом В и землей UB (показание вольтметра при положении В переключателя).

Подключив вольтметр к проводу А и обозначив rv — сопротивление вольтметра, rхА и rхВ — сопротивления изоляции проводов А и В относительно земли, можем написать выражение тока, идущего через изоляцию провода В;


Схема измерения сопротивления изоляции двухпроводной сети вольтметром

Рис 1. Схема измерения сопротивления изоляции двухпроводной сети вольтметром.

Подключив вольтметр к проводу В, можем написать выражение для тока, идущего через изоляцию провода А.

Решая совместно два полученных уравнения относительно rхА и rхВ, найдем сопротивление изоляции провода А относительно земли:

и сопротивление изоляции провода В относительно земли

Замечая показания вольтметров при их включении и подставив эти показания в приведенные формулы, найдем значения сопротивления изоляции каждого из проводов относительно земли.

Если сопротивление изоляции провода A относительно земли велико по сравнению с сопротивлением вольтметра, то при положении А переключателя вольтметр будет соединен последовательно с сопротивлением изоляции rхВ, величину которого в этом случае можно определить по формуле:

Аналогично, если сопротивление rхВ велико по сравнению с сопротивлением вольтметра, то при положения В переключателя вольтметр будет соединен последовательно с сопротивлением изоляции rхА, величина которого

Из последних выражений видно, что показания вольтметра, включенного между одним проводом и землей, при постоянном напряжении сети U зависят только от сопротивления изоляции второго провода.. Поэтому вольтметр может быть проградуирован в омах, и по показанию его можно непосредственно судить о величине сопротивления изоляции сети. Такие вольтметры, градуированные в омах, также называются омметрами.

Для контроля за состоянием изоляции вместо одного вольтметра с переключателем можно применить два вольтметра, включая их по схеме, показанной на рис. 2. В этом случае при нормальном состоянии изоляции каждый из вольтметров будет показывать напряжение, равное половине напряжения сети.

Схема для контроля за состоянием изоляции двухпроводной сети

Рис. 2. Схема для контроля за состоянием изоляции двухпроводной сети.

Если же сопротивление изоляции одного из проводов будет уменьшаться, то напряжение на вольтметре, включенном в этот провод, будет падать, а на втором вольтметре— повышаться, так как эквивалентное сопротивление между зажимами первого вольтметра уменьшается, а напряжение сети распределяется пропорционально сопротивлениям.

В сетях трехфазного тока контроль за состоянием изоляции производится также при помощи вольтметров, включаемых между проводами и землей (рис. 3).

Рис. 3. Схема для контроля за состоянием изоляции трехфазной сети.

Если изоляция всех проводов трехфазной цепи одинакова, то каждый из вольтметров показывает фазное напряжение. Если же сопротивление изоляции одного из проводов, например первого, начнет уменьшаться, то будет уменьшаться и показание вольтметра, подключенного к этому проводу, так как разность потенциалов между этим проводом и землей будет уменьшаться. Одновременно показания двух других вольтметров будут увеличиваться.

Если сопротивление изоляции первого провода упадет до нуля, то разность потенциалов между этим проводом и землей также будет равна нулю, и первый вольтметр даст нулевое показание. Одновременно разность потенциалов между вторым проводом и землей, а также между третьим проводом и землей возрастет до линейного напряжения, что и отметят своими показаниями второй и третий вольтметры.

Для контроля за состоянием изоляции в высоковольтных цепях трехфазного тока с незаземленной нейтралью применяют или три электростатических вольтметра, включаемых непосредственно между проводами и землей (рис. 3), или три трансформатора напряжения, соединенных звездой (рис. 4), или пятистержневые трансформаторы напряжения (рис. 5).

Обычно трехстержневые трансформаторы напряжения для контроля за состоянием изоляции непригодны. Действительно, при заземлении одной из фаз установки первичная обмотка этой фазы трансформатора напряжения окажется замкнутой накоротко (рис. 4), в то время как две другие обмотки окажутся под линейными напряжениями. Вследствие этого магнитные потоки в сердечниках этих двух фаз сильно возрастут и замкнутся через сердечник закороченной фазы и через кожух трансформатора. Этот магнитный поток будет наводить в короткозамкнутой обмотке значительный ток, который может вызвать перегрев и повреждение трансформатора.

Рис 4 Схема для контроля за состоянием изоляции трехфазной высоковольтной сети

Рис 5 Схема устройства и включения пятистержиевого трансформатора напряжения

В пятистержневом трансформаторе при замыкании одной из фаз установки на землю магнитные потоки двух других фаз трансформатора замкнутся через дополнительные стержни трансформатора, не вызывая перегрева трансформатора.

Дополнительные стержни обычно имеют обмотки, к которым присоединяются реле и сигнальные приборы, приходящие в действие при замыкании одной из фаз установки на землю, так как появляющиеся в этом случае в дополнительных стержнях магнитные потоки наводят в обмотках этих стержней э. д. с.