Спосіб визначення струму витоку

Изобретение о (носится к электротекнике, а именно к технике контроля изоляции электроустановок Цель изобретения — повышение чувствительности опредепения тока утечки за счет периодического изменения полярности вспомогательного источника юка На чертеже приведена схема, поясняю щая данный способ Источник 1 рабочею тока соединен с потребиіелем электроэнергии 2 с помощью линии 3, имеющей прово димости изоляции фаз относительно земли 4 Вспомогательный источник тока 5 соединен со средней точкой (нейтралью) источника 1 рабочего тока через переключатель 6, вепомо гательн>ю цепь 7 и землей Фазочуветвитсль ный вольтметр 8 соединен между землей и средней точкой источника рабочего гока 1 Вольтметр 9 соединен между средней точкой источника I рабочею тока и его фазным выводом 1 ил • 1483406 Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике контроля изоляции электроустановок. Цель изобретения — повышение чувствительности определения тока утечки за счет периодического изменения полярности вспомогательного источника тока. На чертеже приведена схема, поясняющая данный способ. Источник рабочего тока 1 соединен с потребителем электроэнергии 2 с помощью линии 3, имеющей проводимости изоляции фаз относительно земли 4 Вспомогательный исючник тока 5 соединен со средней точкой (нейтралью) источника рабочего тока 1 через переключатель 6, вспомогательную цепь 7 и землей. Фазочувствительный вольтметр 8 соединен между землей и средней точкой источника рабочего тока 1 Вольтметр 9 соединен между средней точкой источника рабочего тока 1 и его фазным выводом. Сущность способа заключается в том, что периодически переключают и возвращают в исходное положение зажимы вспомогательного источника тока, имеющий ту же частоту, что и рабочий ток, предварительно включенного между средней точкой источника рабочего тока и землей, и измеряют напряжение смещения нейтрали, как при исходном, так и при переключенном положениях зажимов вспомогательного источника тока, а о токе угечки судят по результатам измерений. _^ Напряжение смещения нейтрали Dm электроустановки как переменного, так и постоянного тока при включенном между средней (нулевой) точкой источника рабочего тока и землей вспомогательном источнике тока определяется формулой (исходная полярность) : ) где Е Ye — и, — У, — п У — — электродвижущая сила вспомогательного источника тока; проводимость вспомогательной цепи, т. е. цепи, содержащей вспомо гательный источник тока и вклюценной между нейтралью и землей, напряжение 1-й фазы относительно средней точки источника рабочего тока, т. е относительно нейтрали, причем лля средней точки і равно нулю (здесь и в дальнейшем в аналої ичном контексте говоря о фазе, подразумевают и полюс, и зажим аккумулятора и другие подобные элементы, зажимы, соединенные перемычками, рассматриваются как один зажим), проводимость /-й фазы относительно земли, число фаз системы, общая проводимость токоведущих частей относительно земли, равная Y=X У, При этом напряжения, гоки и проводимости в случае переменного тока описывп ются комплексными числами, а в случае постоянного тока — действительными числами. Поскольку действительное число является частным случаем комплексного, везде, кроме случая, относящегося только в постоянному 10 току, для обозначения напряжения тока и проводимости используют U, I и Y. Если переключить зажимы вспомогательного источника гока, т. е. изменить фазу (полярность) его электродвижущей силы 15 на противоположную, то это приведет к изменению напряжения смещения нейтрали с lint на ШЕФ (2) +Y 20 Если при исходном положении зажимов вспомогательного источника тока с m-й фазы на землю имеет место утечка^тока, то напряжение смещения нейтрали (JHE>T определяется формулой 25 где ит — напряжение т-н фазы относительно нейтрали; VT — проводимость утечки. V Если же утечка тока на землю имеет мес30 то при переключенных зажимах вспомогательного источника^тока, то напряжение смещения нейтрали Uwwt определяется формулой JJ ууг ЁУЕ + 2 иУ (7*Ф>.^ т у . у , |г (4> ' '• 35 Используя закон Ома и то, что напряжение фазы относительно земли равно соответствующему фазному напряжению, уменьшенному на напряжение смещения нейтрали, при совместном решении (1), (2J и (3) полу40 чают формулу для тока утечки /у™ при исходном положении зажимов вспомогательного источника тока: -» 45 — 2£( £/«,,. — С/ив.) ' Аналогично из ( I ) , (2)_^и (4) получают формулу для гока угечки /у*Е при переключенных зажимах вспомогательного источника тока: 50 Для реализации предложенного способа между средней (нулевой) точкой источника рабочего тока 1 и землей предварительно включают вспомогательный источника тока 5 55 гой же частоты, что и рабочий ток После такой подготовки периодически переключают їажимьі вспомогательного источника тока с помощью переключателя 6, т е ме 1483406 няюг их местами, и возвращают их в исходное положение При этом измеряют напряжение между нулевой точкой и землей, как при переключенных зажимах, так и при их исходном положении При отсутствии вывода от средней точки используют искусственную нулевую точку, получаемую посредством звезды из одинаковых проводимостей. Сами измерения выполняют высокоомным фазочувствительным вольтметром, который включают между нулевой точкой, естественной или искусственной, и землей. Измеряемая при этом величина является напряжением смещения нейтрали. В сетях переменного тока для указанных измерений используют фазочувствительный прибор. Для повышения точности измерения искусственную нулевую точку создают отдельно для вспомогательного источника тока и для вольтметра. Вместо приведенного можно применить и косвенный метод измерения, который по крайней мере в сетях переменного тока позволяет применить более простые, удобные и точные приборы и не требует организации нулевой точки для вольтметра к одинаковым состояниям вспомогательного источника тока, т. е. в обоих случаях его зажимы должны быть лчбо переключены, либо находиться в исходном положении. , Здесь предполагается, что за время между двумя одинаковыми состояниями вспомогательного источника гока возникает не более одной утечки, т е. за время между двумя утечками успевают выполнить не менее двух измерений. 10 Если найденный ток утечки не достигает значений, требующих принятия особых мер, например отключения сети, то измерения продолжают аналогично описанному выше. Использование данного способа позволяет повысить точность определения тока 15 утечки, что приводит к повышению надежности электроснабжения потребителей и безопасности эксплуатации электроустановок Формула изобретения 20 Способ определения тока утечки, заключающийся в измерении параметров вспомогательной цепи, соединенной с землей, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, периодически изменяют поНапример, в случае симметричной трехфазной системы вольтметром с очень боль- 25 лярность вспомогательного источника тока той же частоты, что и рабочий ток, предвашим сопротивлением (сравнительно с общим рительно включенного между средней точкой сопротивлением токоведущих частей относиисточника рабочего тока и землей, измеряют тельно земли) измеряют модули напряжений напряжение между средней точкой источниил Ua Uc между фазами А, В, С и землей ка рабочего тока и землей для каждой пои модуль фазного напряжения Ur Один лярности вспомогательного источника тока, из возможных вариантов измерения напряа ток утечки определяют по формуле жения Uf> состоит в том, что измеряют модуль напряжения между любыми двумя фазами, т. е линейное напряжение, и полученную величину делят на -^3. Указанное позU U воляет найти вектор напряжения смещения где U»E и L — напряжения между'средней 35 нейтрали: точкой источника рабочего тока и землей до вознику _ 1 новения утечки соответст* 2 венно при исходной полярВ случае электроустановки постоянного ности вспомогательного истока высокоомным вольтметром измеряют 40 точника тока н противопонапряжение U-\- между положительным ложной; полюсом и землей и U— между отрицатель— напряжение между средней ным полюсом и землей, что позволяет найти точкой источника рабочего напряжение земли относительно средней точтока и землей при исходной ки источника рабочего тока. полярности вспомогательного источника тока после возникновения утечки, t — электродвижущая сила Описанные периодически повторяющиеся вспомогательного ис і очниизмерения напряжения смещения нейтрали ка тока, позволяют прежде всего установить момент — проводимость вспомогательвозникновения утечки, для чего каждый раз 50 ной цепи, т е. цепи, содерсравнивают текущее значение напряжения жащей вспомогательный смещения нейтрали с полученным ранее и источник тока и включенесли они не совпадают, фиксируют возникной между средней точкой новение утечки. Естественно, что оба срависточника рабочеі о тока ниваемых напряжения должны относиться и землей. 1483406 Составитель Н Дакм Редактор М. Лндрушоикп Техред И. Верес Корректор М. Васильева Заказ 2828/44 ' Тираж 713 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТСССР 1 13035, Москва, Ж—35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101