5.8. Автоматизированные методы контроля сопротивления изоляции

Для автоматизированного контроля сопротивления изоляции электрических сетей применяют разные методы, однако наибольшее распространение получил метод наложе

ния постоянного тока на контролируемую сеть переменного тока. Этот метод использован в блоке контроля изоляции типа БКИ-2, входящем в СУ СЭЭС "Ижора-М".

Этот блок предназначен для непрерывного автоматического контроля сопротивления изоляции двух электрически не связанных сетей напряжением до 400 В как под напряжением, так и при обесточивании. Такими сетями обычно явля­ются силовая напряжением 380 В и освещения напряжением 220 В, поэтому блок БКИ-2 имеет 2 одинаковых по устройству канала.

Рис. 6.12. Принципиальная схема канала контроля силовой сети напряжением 380 В блока контроля изоляции БКИ-2

Канал контроля силовой сети 380 В (рис. 6.12) питается от указан­ной сети, напряже

ние которой понижается до 220 В при помощи транс­форматора напряжения ТV1, а затем до 150 и 27 В соответственно трансформаторами ТV2 и ТVЗ.

Напряжение 150 В предназначено для создания тока утечки I через измеряемое сопротивление изоляции, поэтому выпрямляется при помощи выпрямителя UZ2.

Для стабилиза­ции напряжения и тем самым исключения ложных срабатываний блока в схеме использован параметрический стабилизатор напряжения на стабилитронах VD11-VD12 и резисторе R2. Конденсатор С2 выполняет функцию фильтра.

Стабилизированное напряжение 150 В подается на измерительную цепь, которая включает в себя резисторы R22-R25 уставок сопротивления изоляции, резисторы RЗ-R8, переключатель уставок SА1 и фильтрующие конденсаторы СЗ, С4.

Напряжение 27 В предназначено для питания исполнительной части блока, постро

енной на транзисторах VТ1-VТ4 и реле напряжения КV. При этом на участке схемы с тран

зисторами VТ1-VТЗ используется стабилизированное, а на участке с VТ4 нестабилизиро

ванное напряже­ние.

Транзисторы VТ2 и VТЗ образуют пороговый элемент - триггер Шмитта.

Переключатель SА1 имеет 4 положения, соответствующие четырем значениям (уставкам) сопротивления изоляции контролируемой сети: 200, 100, 50 и 25 кОм.

Кнопка SА2 служит для проверки исправности блока.

Электрическая сеть с включенными в нее источниками и приемни­ками электроэнер

гии имеет определенные значения эквивалентного сопротивления изоляции относительно корпуса (r , r , r ) и эквивалент­ного активного сопротивления ( R R R ).

На практике 2-е из назван­ных сопротивлений значительно меньше 1-го, поэтому можно принять R = R = R = 0, что равнозначно соединению между собой прово-

дов 1,2,3.

Тогда резисторы r , r , r окажутся соединенными параллельно, и при r =

= r = r = r эквивалентное сопротивление изоляции электриче­ской сети r = r /3.

Иначе говоря, при заданном равенстве сопротивлений проводов 1, 2, 3 относитель

но корпуса, т.е. при r = r = r эквивалентное сопротивление сети будет в 3 раза мень-

ше.

Работа канала

Канал работает следующим образом.

При включении блока под действием напряжения 150 В образуется цепь тока утечки:

"+" UZ2 -контакт 1 переключателя SА1-R22-R6-R5 - контакт 2 переключателя SА1-R8 - корпус - параллельно соединенные r , r , r - провод 3 -контакты 3,1 кнопки SА2-R2 - "-" UZ2.

Ток утечки создает на участке (R22 + R6) измерительной цепи напряжение U , которое подается на эмиттерный повторитель на транзисторе VТ1, образующий вход ис-

полнительной части блока.

Повторитель имеет большое входное сопротив­ление. Это позволяет исключить шунтирующее действие элементов исполнительной цепи на упомянутый участок измери-

тельной цепи и тем самым избежать ложных срабатываний блока.

При сопротивлении изоляции сети, большем заданного переключа­телем SА1 сопро-

тивления уставки, ток утечки невелик, поэтому напряжение U недостаточно для пробоя стабилитрона VD13. Поэтому ток через резистор R14 и падение напряжения на нем равны нулю, закрыт транзистор VТ2 и открыт VТЗ. Последний шунтирует вход транзистора VТ4, поэтому VТ4 закрыт, катушка реле КV обесточена.

При снижении сопротивления изоляции сети до значения, меньше­го уставки, ток

утечки I увеличивается до значения, при котором U стано­вится достаточным для пробоя VD13.

Последний пробивается, при этом образуется цепь тока базы транзистора VТ1:

"+" UZ2 - R13 - база - эмиттер транзистора VТ1- VD13-R14-R5 - контакт 2 переклю-

чателя SА1-R8 - корпус -параллельно соединенные r , r , r - провод 3 - контакты 3, 1 кнопки SА2-К2- "-" UZ2.

Транзистор VТ1 открывается, вследствие чего через R1, коллектор-эмиттер транзи-

стора VТ1, VD13, R14 потечет ток, создавая на R14 напряжение, опрокидывающее триггер Шмитта на транзисторах VТ2, VТЗ.

Напряжение на выходе закрытого VТЗ увеличи­вается до напряжения пробоя стаби-

литрона VD14, поэтому через R19 и R21 потечет ток и падение напряжения на R21 станет достаточным для отпирания транзистора VТ4.

При этом получит питание реле КV, вклю­чающее цепи сигнализации.

Для контроля исправности блока нажимают 2-полюсную кнопку SА2, через контак-

ты 1, 2 которой в измерительную цепь вместо r , r , r вводится резистор R7, имитиру

ющий снижение сопротивления изоля­ции сети.

Если блок исправен, включается реле КV и одновременно загорается сигнальная лампочка HL, цепь которой образована контактами 4,5 кнопки SА2.

Для определения поврежденного элемента сети на ГРЩ поочередно отключают фи-

деры (если это возможно по условиям эксплуатации) до тех пор, пока не будет обнаружен фидер, отключение кото­рого привело к восстановлению сопротивления изоляции.

Дальнейший поиск проводится, как правило, на обесточенном СЭО при помощи перенос­ного мегаомметра и отнимает немало времени.