устройство измерения сопротивления изоляции

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Худорожков О.В., Свешников П.А.
Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
Сопротивление изоляции распределено по сети, и измерить значение его
непосредственным подключением какого-либо прибора к схемным линиям связи без их отключения не представляется возможным. На практике, как правило,
оперируют значениями эквивалентных величин. Поэтому используют косвенные методы измерений - активные (с применением вспомогательного источника напряжения) или пассивные (с использованием рабочего напряжения сети в
качестве оперативного напряжения).
В сетях с заземленной нейтралью выполняют периодический контроль
при снятом рабочем напряжении, а в сетях, изолированных от земли – автоматический контроль под рабочим напряжением. Представление о значении сопротивления изоляции дает лишь сила тока в измерительной цепи в установившемся режиме. Кроме того, на результат измерений оказывает влияние рабочее
напряжение электроустановки.
Правильный результат может быть получен лишь при соответствии принятого метода измерений параметрам контролируемой сети. Без соблюдения
этого условия в одной и той же сети при измерении различными средствами
могут быть получены данные, противоречащие одни другим.
Типовой состав каждого комплекта системы оперативного питания током
(СОПТ) содержит устройство контроля изоляции полюсов относительно земли.
При этом к системе измерения сопротивления изоляции предъявляются следующие требования. Суммарное сопротивление каждого полюса системы относительно земли должно быть не менее 150 кОм. Поиск земли должен обеспечиваться без отключения ответственных потребителей и без инжекции в сеть
СОПТ токов, способных вызвать ложное срабатывание устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики.
В СОПТ запрещается - подключение к сети СОПТ устройств с сопротивлением цепи питания относительно «земли» менее 1 Мом.
Мониторинг СОПТ должен обеспечивать автоматический контроль и регистрацию параметров режима от допустимых значений сопротивлений изоляции относительно «земли».
Устройство контроля изоляции должно выполнять автоматическое измерение сопротивления изоляции полюсов сети СОПТ относительно земли и выдавать сигнал в АСУ ТП, при снижении сопротивления одного или одновременно двух полюсов ниже 135 кОм.
Устройство контроля изоляции и поиска земли не должны производить
помехоэмиссию в распределительную сеть СОПТ сигналов, способных вызвать
ложные срабатывания РЗА. Инжектируемый в сеть ток не должен превышаеть
1,8 мА.
Таким требованиям отвечает предложенная ниже схема устройства изме-
рения сопротивления изоляции в основу, которой положен косвенный метод
измерения сопротивления изоляции сети - метод уравновешенного моста.
На этом методе основана работа устройства измерения сопротивления
изоляции в сетях постоянного тока. Упрощённая схема измерений этим методом приведена на рисунке 1, где использованы следующие обозначения: А миллиамперметр; Rд – добавочное сопротивление; П – переключатель; Е – источник измерительного напряжения (до 150 В); Rп- потенциометр. Плечами
моста являются сопротивления изоляции R1 и R2 и сопротивления r1 и r2 плеч
потенциометра Rп. Измерительный прибор и ограничительное сопротивление
Rд включены в диагональ моста.
Рисунок 1 - Измерение сопротивления изоляции сети постоянного тока
методом уравновешенного моста
Сила тока Iизм в диагонали моста определяется выражением:
где R – эквивалентное сопротивление изоляции сети.
Измерение производится в два этапа. На первом этапе переключатель П
устанавливают в положение 1 и перемещением движка потенциометра балансируют мост – добиваются отсутствия тока в диагонали моста. На втором этапе
переключатель устанавливают в положение 2, подключая в диагональ моста источник измерительного напряжения Е. После окончания процессов перезаряда
емкостей снимают показание миллиамперметра. В сбалансированном мосте составляющая тока, определяемая вторым слагаемым, отсутствует. Поэтому при
Е = const, Rд = const и при условии r1 r2/RП<< R сила тока Iизм однозначно
определяется сопротивлением изоляции R (приборы типа Ml54, M1508, M1608,
M1428, M1628).
Схема реализации устройства измерения сопротивления изоляции представлена на рисунке 2. Основу схемы составляют делитель напряжения R1, R7
и R2, R8, который является источником информации о нарушении сопротивления изоляции.
Рисунок 2 - Устройство измерения сопротивления изоляции
Список литературы
1. Проектирование электрической части станций и подстанций: Учеб. пособие / Петрова С.С.; Под ред. С.А. Мартынова. — Л.: ЛПИ им. М. И. Калашникова, 1980. — 76 с. — УДК 621.311.2(0.75.8).
2. Типовая инструкция по эксплуатации автоматических установок пожарной сигнализации на энергетических предприятиях: РД 34.49.504-96: утв.
РАО "ЕЭС Россиии": ввод. в действие с 01.01.97. – М. – 2006.
3. ГОСТ 24606.2-81. Изделия коммутационные, установочные и соединители
электрические. Методы измерения сопротивления изоляции. – Введ.
01.07.82. – М.: Изд-во стандартов, 1982. – 4 с., 2000. – 18 с.