Μέτρηση της αντίστασης μόνωσης μιας εγκατάστασης στην τάση λειτουργίας

Εάν το δίκτυο (εγκατάσταση) βρίσκεται υπό τάση λειτουργίας, τότε η αντίσταση μόνωσής του μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο (Εικ. 1).

Για να μετρήσουμε τη μόνωση, προσδιορίζουμε:

1) τάση λειτουργίας δικτύου U.

2) τάση μεταξύ του καλωδίου Α και της γείωσης UA (ενδείξεις βολτόμετρου στη θέση Α του διακόπτη).

3) τάση μεταξύ του καλωδίου Β και της γείωσης UB (μέτρηση βολτόμετρου στη θέση του διακόπτη Β).

Συνδέοντας το βολτόμετρο στο καλώδιο Α και ορίζοντας rv την αντίσταση του βολτόμετρου, rxA και rxB την αντίσταση μόνωσης των καλωδίων Α και Β στη γείωση, μπορούμε να γράψουμε την έκφραση για το ρεύμα που διαρρέει τη μόνωση του σύρματος Β.

Εικόνα 1. Σχέδιο μέτρησης της αντίστασης μόνωσης ενός δικτύου δύο συρμάτων με βολτόμετρο.

Συνδέοντας ένα βολτόμετρο στο καλώδιο Β, μπορούμε να γράψουμε μια έκφραση για το ρεύμα που διαρρέει τη μόνωση του σύρματος Α.

Λύνοντας μαζί τις δύο προκύπτουσες εξισώσεις για rxA και rxB, βρίσκουμε την αντίσταση μόνωσης του αγωγού Α στη γείωση:

και την αντίσταση μόνωσης του αγωγού Β ως προς τη γείωση

Σημειώνοντας τις ενδείξεις των βολτομέτρων όταν είναι ενεργοποιημένα και αντικαθιστώντας αυτές τις μετρήσεις στους παραπάνω τύπους, βρίσκουμε τις τιμές της αντίστασης μόνωσης καθενός από τα σύρματα σε σχέση με τη γείωση.

Εάν η αντίσταση μόνωσης του σύρματος Α στη γείωση είναι μεγάλη σε σύγκριση με την αντίσταση του βολτόμετρου, τότε όταν ο διακόπτης βρίσκεται στη θέση Α, το βολτόμετρο θα συνδεθεί σε σειρά με την αντίσταση μόνωσης rxB, η τιμή της οποίας σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι καθορίζεται από τον τύπο:

Ομοίως, εάν η αντίσταση rxB είναι μεγάλη σε σύγκριση με την αντίσταση του βολτόμετρου, τότε στη θέση Β του διακόπτη, το βολτόμετρο θα συνδεθεί σε σειρά με την αντίσταση μόνωσης rxA, της οποίας η τιμή είναι

Από τις τελευταίες εκφράσεις φαίνεται ότι οι ενδείξεις του βολτόμετρου που συνδέεται μεταξύ ενός καλωδίου και της γείωσης, σε σταθερή τάση του δικτύου U, εξαρτώνται μόνο από την αντίσταση μόνωσης του δεύτερου καλωδίου. Επομένως, το βολτόμετρο μπορεί να βαθμολογηθεί σε ωμ και από την μέτρησή του μπορείτε να υπολογίσετε απευθείας την τιμή της αντίστασης μόνωσης του δικτύου ... Αυτά τα βολτόμετρα με διαβάθμιση ωμ ονομάζονται επίσης ωμόμετρο.

Για να παρακολουθήσετε την κατάσταση της μόνωσης, αντί για ένα βολτόμετρο με διακόπτη, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο βολτόμετρα, συμπεριλαμβανομένων αυτών σύμφωνα με το σχήμα που φαίνεται στο σχήμα. 2. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν η μόνωση είναι κανονική, καθένα από τα βολτόμετρα θα δείχνει τάση ίση με τη μισή τάση δικτύου.

Ρύζι. 2.Σχέδιο παρακολούθησης της κατάστασης της μόνωσης ενός δικτύου δύο καλωδίων.

Εάν η αντίσταση μόνωσης ενός από τα καλώδια μειωθεί, τότε η τάση στο βολτόμετρο που είναι συνδεδεμένο σε αυτό το καλώδιο θα πέσει και στο δεύτερο βολτόμετρο θα αυξηθεί, καθώς η ισοδύναμη αντίσταση μεταξύ των ακροδεκτών του πρώτου βολτόμετρου μειώνεται και η τάση στο δίκτυο κατανέμεται ανάλογα με τις αντιστάσεις.

Σε τριφασικά δίκτυα ρεύματος, η κατάσταση της μόνωσης παρακολουθείται επίσης με τη χρήση βολτόμετρων που συνδέονται μεταξύ των αγωγών και της γείωσης (Εικ. 3).

Ρύζι. 3. Σχέδιο παρακολούθησης της κατάστασης μόνωσης τριφασικού δικτύου.

Εάν η μόνωση όλων των καλωδίων του τριφασικού κυκλώματος είναι η ίδια, τότε καθένα από τα βολτόμετρα υποδεικνύει την τάση φάσης. Εάν η αντίσταση μόνωσης ενός από τα καλώδια, για παράδειγμα του πρώτου, αρχίσει να μειώνεται, τότε θα μειωθεί και η ένδειξη του βολτόμετρου που συνδέεται με αυτό το καλώδιο, καθώς η διαφορά δυναμικού μεταξύ αυτού του καλωδίου και της γείωσης θα μειωθεί. Ταυτόχρονα, οι ενδείξεις των άλλων δύο βολτόμετρων θα αυξηθούν.

Εάν η αντίσταση μόνωσης του πρώτου σύρματος πέσει στο μηδέν, τότε η διαφορά δυναμικού μεταξύ αυτού του σύρματος και της γείωσης θα είναι επίσης μηδέν και το πρώτο βολτόμετρο θα δώσει μηδενική ένδειξη.Ταυτόχρονα, η διαφορά δυναμικού μεταξύ του δεύτερου σύρματος και της γείωσης. η γείωση, καθώς και μεταξύ του τρίτου καλωδίου και της γείωσης, θα αυξηθεί σε μια τάση γραμμής που θα σημειωθεί από το δεύτερο και το τρίτο βολτόμετρο.

Για την παρακολούθηση της κατάστασης της μόνωσης σε τριφασικά κυκλώματα ρεύματος υψηλής τάσης με μη γειωμένο ουδέτερο, χρησιμοποιούνται είτε τρία ηλεκτροστατικά βολτόμετρα συνδεδεμένα απευθείας μεταξύ των αγωγών και της γείωσης (Εικ.3), ή τρεις μετασχηματιστές τάσης συνδεδεμένοι με αστέρι (Εικ. 4) ή μετασχηματιστές τάσης πέντε επιπέδων (Εικ. 5).

Κανονικά, οι μετασχηματιστές τάσης τριών επιπέδων δεν είναι κατάλληλοι για την παρακολούθηση της κατάστασης μόνωσης. Πράγματι, όταν μια από τις φάσεις της εγκατάστασης είναι γειωμένη, το πρωτεύον τύλιγμα αυτής της φάσης του μετασχηματιστή τάσης θα βραχυκυκλωθεί (Εικ. 4), ενώ οι άλλες δύο περιελίξεις θα βρίσκονται υπό τάση στη γραμμή. Ως αποτέλεσμα, οι μαγνητικές ροές στους πυρήνες αυτών των δύο φάσεων θα αυξηθούν σημαντικά και θα κλείσουν μέσω του πυρήνα της βραχυκυκλωμένης φάσης και μέσω της θήκης του μετασχηματιστή. Αυτή η μαγνητική ροή θα προκαλέσει ένα σημαντικό ρεύμα στο βραχυκυκλωμένο τύλιγμα, το οποίο μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση και ζημιά στον μετασχηματιστή.

Σχήμα 4 Σχέδιο παρακολούθησης της κατάστασης μόνωσης ενός τριφασικού δικτύου υψηλής τάσης

Σύκο. 5 Σχηματική διάταξη της συσκευής και συμπερίληψη πενταπολικού μετασχηματιστή τάσης

Σε έναν μετασχηματιστή πέντε ράβδων, όταν μία από τις φάσεις εγκατάστασης βραχυκυκλώνεται στη γείωση, οι μαγνητικές ροές των άλλων δύο φάσεων μετασχηματιστή θα κλείσουν μέσω των πρόσθετων ράβδων μετασχηματιστή χωρίς να προκαλέσουν υπερθέρμανση του μετασχηματιστή.

Οι πρόσθετες ράβδοι έχουν συνήθως περιελίξεις στις οποίες συνδέονται ρελέ και συσκευές σηματοδότησης, οι οποίες ενεργοποιούνται όταν μία από τις φάσεις εγκατάστασης είναι κλειστή στη γείωση, καθώς οι μαγνητικές ροές που εμφανίζονται σε αυτή την περίπτωση σε πρόσθετες ράβδους προκαλούν π. και τα λοιπά. με