Вопрос 45
Автоматизовані методи контролю опору ізоляції. Схема блоку контролю ізоляції БКІ-2.
Для автоматизированного контроля сопротивления изоляции электрических сетей применяют разные методы, однако наибольшее распространение получил метод наложения постоянного тока на контролируемую сеть переменного тока. Этот метод использован в блоке контроля изоляции типа БКИ-2, входящем в СУ СЭЭС "Ижора-М".
Блок контроля изоляции БКИ-2 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.
Блок контроля сопротивления изоляци БКИ-2 предназначен для автоматического контроля сопротивления изоляции двух электрически не связанных сетей напряжением до 400 В как под напряжением, так и при обесточивании. Блок имеет два одинаковых по устройству канала.
Канал контроля силовой сети 380 В питается от указанной сети, напряжение которой понижается до 220 В при помощи трансформатора напряжения TV1, а затем до 150 и 27 В соответственно трансформаторамиTV2 и ТУЗ. Напряжение 150 В предназначено для создания тока утечки через измеряемое сопротивление изоляции, поэтому выпрямляется при помощи выпрямителяUZ2. Для стабилизации напряжения и тем самым исключения ложных срабатываний блока в схеме использован параметрический стабилизатор напряжения на стабилитронахVDll-VD12 и резистореR2. Конденсатор С2 выполняет функцию фильтра. Стабилизированное напряжение 150 В подается на измерительную цепь, которая включает в себя резисторыR22-R25 уставок сопротивления изоляции, резисторыR3-R8, переключатель уставокSA1 и фильтрующие конденсаторы СЗ, С4.
Напряжение 27 В предназначено для питания исполнительной части блока, построенной на транзисторах VT1-VT4 и реле напряженияKV. При этом на участке схемы с транзисторамиVT1-VT3 используется стабилизированное, а на участке сVT4 нестабилизированное напряжение. ТранзисторыVT2 иVT3 образуют триггер Шмитта.
Переключатель SA1 имеет 4 положения, соответствующие четырем значениям (уставкам) сопротивления изоляции контролируемой сети: 200, 100, 50 и 25 кОм. Кнопка SA2 служит для проверки исправности блока.
Канал работает следующим образом. При включении блока под действием напряжения 150 В образуется цепь тока утечки: "+" UZ2 –контакт 1 переключателя SA1-R22-R6-R5 - контакт 2 переключателяSA1-R8-сопротивление изоляции-провод 3-контакты3,1 кнопкиSA2-R2-«-»UZ2.
Ток утечки создает на участке (R22 +R6) измерительной цепи напряжениеUвх, которое подается на эмиттерный повторитель на транзистореVT1, образующий вход исполнительной части блока. Повторитель имеет большое входное сопротивление. Это позволяет исключить шунтирующее действие элементов исполнительной цепи на упомянутый участок измерительной цепи и тем самым избежать ложных срабатываний блока.
Рисунок 45.1. Принципиальная схема канала контроля силовой сети напряжением 380 В блока контроля изоляции БКИ-2
При сопротивлении изоляции сети, большем заданного переключателем SA1 сопротивления уставки, ток утечки невелик, поэтому напряжениеUвхнедостаточно для пробоя стабилитронаVD13. Ток через резисторR14 и падение напряжения на нем равны нулю, закрыт транзистор VT2 и открыт VT3. Последний шунтирует вход транзистора VT4, поэтому VT4 закрыт, катушка релеKVобесточена.
При снижении сопротивления изоляции сети до значения, меньшего уставки, ток утечки увеличивается до значения, при котором Uвхстановится достаточным для пробоя VD13. При этом образуется цепь тока базы транзистора VT1. Транзистор VT1 открывается, вследствие чего черезR1, коллектор-эмиттер транзистора VT1, VD13, R14 потечет ток, создавая на R14 напряжение, .опрокидывающее триггер Шмитта на транзисторах VT2, VT3. Напряжение на выходе закрытого VT3 увеличивается до напряжения пробоя стабилитронаVD14, поэтому черезR19 иR21 потечет ток и падение напряжения наR21 станет достаточным для отпирания транзистора VT4. При этом получит питание реле KV, включающее цепи сигнализации.
Для контроля исправности блока нажимают 2-полюсную кнопку SA2. Если блок исправен, включается реле KV и одновременно загорается лампа HL.
В настоящее время на судах применяются устройства автоматического контроля сопротивления изоляции электросети, выполненные в виде конструктивно законченных устройств. На рис. 45.2 представлены внешний вид и схема подключения реле контроля сопротивления изоляции типа Т3200
Устройство контроля изоляции T3200 предназначено для непрерывного контроля сопротивления изоляции двух гальванически разделенных систем в трехфазных изолированных системах переменного тока на судах.
Устройство имеет два выходных реле для сигнализации и два аналоговых выхода для показывающих приборов.
|
а)
|
б)
|
|
Рисунок 45.2– Реле контроля сопротивления изоляции: а) внешний вид; б) схема подключения | |
Электронная измерительная схема для каждой системы изоляции (I и II) непрерывно сравнивает измеренное значение сопротивления изоляции со значением уставки реле. Снижение сопротивления изоляции ниже значения уставки вызывает срабатывание соответствующего выходного реле, что приводит к появлению тревожных сигналов на клеммах 6 и 7 или 9 и 10 (система I или система II соответственно). Следовательно, выходные реле будут отключены при удовлетворительных значениях сопротивления изоляции, а падение сопротивления изоляции ниже значения уставки вызовет включение выходных реле. Это означает, что перебои питания не вызовут появления тревожных сигналов, поскольку выходные реле нормально отключены. На лицевой панели предусмотрена возможность задания выдержки времени при подаче тревожного сигнала. В таком случае тревожные сигналы могут появиться только при длительных коротких замыканиях на землю.
Выход устройства адаптирован для подключения мегаомметра Е2323, показывающего фактический уровень сопротивления изоляции либо посредством двух приборов, обеспечивающих одновременную индикацию для обеих систем изоляции (I и II), либо посредством одного прибора, который можно подключить к двум выходам для измерительных приборов через переключатель.