книги из ГПНТБ / Анищенко Г.А. Методы определения и контроля величин активного сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли в рабочем режиме электрических установок

— W l (<^ f L) 2=3 {gjg2 + g±g3 + g2gz) — 3(g21 + g l + gl)■ (8)

Складывая левые и правые части формул (5), (6), (7), (8), по­ лучим

20

Аналогично вышеизложенному получаем

Итак, по этому методу относительно просто определяются про­ водимости G, g\, g2 и g3. При практическом применении его не­ обходимо произвести измерения электростатическим или элект­ ронным вольтметром напряжения между проводами и землей.

Получим U'\, U'2, U'з, Uo. При этом между каждым из указанных проводов и землей надо подключать известную проводимость

величины -gi, g2, g3, нетрудно оценить состояние изоляции и при необходимости осуществить профилактику.

7 . М ЕТО Д И К А О П Р ЕД ЕЛ ЕН И Я ЕМ КО С ТИ Э Л Е К Т Р И Ч Е С К И Х С ЕТ ЕЙ И УС Т А Н О В О К ОТН О С И ТЕЛ Ь НО ЗЕМ Л И ПОСРЕДСТВОМ В О Л Ь Т М ЕТ Р А , АМ П ЕР М ЕТР А

В ряде случаев можно применить нижеизложенный метод для определения емкостей между каждой из фаз и землей. Этот метод является приближенным и не во всех случаях пригодным. Изме­ рения по этому методу осуществляются по схеме, изображенной на рис. 8. Сначала измеряют посредством электростатического или электронного вольтметра напряжение между одной из фаз и землей. Целесообразно измерять это напряжение для фазы, имею­ щей наибольшее сопротивление изоляции относительно земли. Имея внутреннее сопротивление электростатического вольтметра R v — со и измеряя напряжение между, допустим, первой фазой и землей, получим

энергии в вольтах;

21

Рис. 8. Принципиальная схема для определения емкости между каждой из фаз и землей методом вольтметра-амперметра

ёи 8 2 , ёз — соответственно активные проводимости каждой из

Формула (1) выведена нами при исследовании электробезопа­ сности рассматриваемой системы с учетом всех основных ее пара­ метров. Затем измеряем ток замыкания между этой же фазой и землей, получаем:

тановок относительно земли и промышленных значениях емкостей между каждой из фаз и землей можно предположить с некото­

22

Разделив выражение формулы (1) на выражение формулы (3) и произведя дальнейшие преобразования, получим

Отсюда: с = • (4)

В формуле (4) неизвестно лишь значение G', которое легко оп­ ределяется методом наложения постоянного тока на переменный или любым другим методом.

Все методы, изложенные в разделах 2—7 настоящей работы, позволяют эффективно определять основные параметры сетей и установок в их рабочем режиме (под напряжением). Определив эти параметры, можно дать анализ и синтез электробезопасности систем с различными режимами работы их нейтрали, оценить электроопасность любой установки и уверенно изыскивать мето­ ды, схемы и средства, обеспечивающие заданную электробезопас­ ность.

Употребляемые в настоящее время методы и схемы для опре­ деления параметров систем в нерабочем режиме их (без напря­ жения) часто приводят к грубым ошибкам: к завышенным (иног­ да во много раз) значениям сопротивления изоляции и занижен­ ным емкостям между каждой из фаз и землей. Эти отличные от реальных значений параметры создают ложное представление об электробезопасности установок и не побуждают инженерно-тех-> нический персонал к изысканию методов и средств, уменьшающих электроопасность.

8. МЕТОДЫ И СХЕМЫ КОНТРОЛЯ состояния изоляции ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ И ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК

I. Метод контроля посредством трех вольтметров и электриче­ ских лампочек.

Этот метод до сих пор широко практикуется в трехфазных трехпроводных установках с изолированной нейтралью. Он осу­ ществляется по принципиальной схеме, изображенной на рис. 9.

При неравенстве сопротивлений фаз относительно земли будут различные углы отклонения стрелок вольтметров, если контроль этих сопротивлений осуществляется идентичными вольтметрами, или будут различные яркости свечения лампочек, если контроль сопротивлений осуществляется идентичными лампочками. Причем меньшему полному сопротивлению фазы относительно земли бу­ дет соответствовать меньший угол отклонения стрелки вольтмет­ ра или меньшая яркость свечения лампочки.

Рассматриваемый метод контроля имеет большие недостатки: 1. Он нередко вводит в заблуждение: при одинаковых низких

23

значениях сопротивлений фаз относительно земли вольтметры и лампочки создают иллюзию «благополучия», а при даже очень больших, но существенно разновеликих сопротивлениях фаз отно-

Рис. 9. Принципиальная схема контроля состояния изоляции

сительно земли вольтметры и лампочки создают новую иллю­ зию — «неблагополучия».

2. При относительно небольших внутренних сопротивлениях вольтметров, а также при лампочках накаливания, применяемых для контроля изоляции, существенно уменьшается электробезо­ пасность рассматриваемых установок. Это объясняется тем, что вследствие больших проводимостей вольтметров или лампочек, параллельно подключаемых к проводимостям фаз относительно земли, часто резко увеличивается общая проводимость фаз отно­ сительно земли.

Вышесказанное дает основание сделать практически важные выводы:

1)контроль изоляции фаз относительно земли посредством вольтметров или лампочек является неэффективным;

2)категорически надо запретить контроль изоляции посредст­ вом лампочек накаливания;

3)считать. возможным применение вольтметров для контроля изоляции, но с большими внутренними сопротивлениями их —

И. Автоматический метод контроля сопротивления изоляции фаз относительно земли.

Теперь имеются и в ряде случаев применяются схемы автома­ тического контроля изоляции сетей и электроустановок, находя­

24

щихся под напряжением. Эти схемы предусматривают сигнализа­ цию (обычно звуковую) или отключения в целом или части уста­ новки при недопустимо низких значениях сопротивления изоля­ ции. Схемы автоматического отключения с реле «РУВ» (реле утечки взрывобезопасное), «РУН» (реле утечки нормальное) и другие широко известны, применяются в ряде отраслей народно­ го хозяйства и в особенности в угольной промышленности.

Нам представляется целесообразным широкое внедрение пред­ лагаемой нами схемы автоматического контроля, изображенной на рис. 10.

Рис. 10. Принципиальная схема измерения и автоматического кон­ троля сопротивления изоляции установки

Она отличается от схемы наложения постоянного тока на пе­ ременный (рис. 2) лишь добавлением магнитоэлектрического ре­ ле, усилительного и сигнализационного устройств.

По схеме периодически определяют величины активных сопро­ тивлений так, как описано в разделах 2, 3. Эта схема обеспечива­ ет сигнализацию (или отключение, если оно предусмотрено) о не­ допустимо плохом состоянии изоляции относительно земли хотя бы одной из фаз установки.

При недопустимо низком значении сопротивления изоляции, через катушку реле «МЭР» проходит ток, вполне достаточный для срабатывания реле и включения усилительного устройства, которое обеспечивает работу сигнального устройства (или отклю­ чающего устройства, если оно предусмотрено в данной уста­ новке).

25