3. ОСОБЕННОСТИ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В РАЗЛИЧНЫХ СЕТЯХ
Вопросы непрерывного контроля сопротивления изоляции в сетях постоянного тока разработаны недостаточно полно. Во многих случаях для контроля сопротивления изоляции используют вольтметры, подключенные между каждым проводом и землей, однако погрешность измерений при этом велика. По показаниям вольтметра нельзя судить о значении сопротивления изоляции, так как он измеряет напряжение, являющееся сложной функцией сопротивлений изоляции всех проводов относительно земли. В некоторых случаях вольтметры не фиксируют равномерное снижение сопротивления изоляции всех проводов.
Наилучшим способом контроля сопротивления изоляции является применение устройств автоматического контроля. Серийно выпускается устройство, предназначенное для автоматического контроля изоляции, а также для периодического определения по данным измерения сопротивлений изоляции отдельных проводов относительно земли в двухпроводных сетях постоянного тока. Устройство разработано для сетей 220, 440, 600 и 750 В (рис. 10).
При автоматическом контроле изоляции переключатель измерения сопротивления изоляции SN находится в таком положении, что реле К1 и К2 соединены через миллиамперметр с землей. Срабатывание этих реле указывает на повреждение изоляции.
Рис. 10. Схема устройства контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока треста «Центроэлектромонтаж»:
а — для сети 220—440 В; б —для сети 600—750 В; в —цепи управления; г — цепи сигнализации
Измерение сопротивления изоляции проводов относительно земли производится следующим образом. Повернув SN сначала в одну сторону, а затем в другую, измеряют миллиамперметром токи в обоих положениях. Зная напряжение на шинах U, токи h и /2 (h— когда замкнут пакет ключа / или контакт реле КЗ", /2— когда замкнут пакет IV или контакт реле К4) и сопротивления R= Rр + Rд определяем R1 и R2:
где — дополнительное сопротивление; R — сопротивление нагрузки; R1 и R2— сопротивления изоляции; R — общее сопротивление проводов относительно земли.
Для контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока на электростанциях широко применяются устройство (рис. 11), поставляемое в комплекте типовой панели щита постоянного тока, состоящее из потенциометра с тремя секциями R, переключателя S типа КВФ на три положения, сигнального реле К типа КДР и измерительного прибора Q. По шкале прибора определяется общее сопротивление изоляции сети в омах, а с помощью отградуированной шкалы на потенциометре легко подсчитать сопротивления изоляции отдельных полюсов сети. Устройство разработано ПО «Союзтехэнерго».
Пользоваться этим устройством значительно удобнее, чем устройством треста «Центроэлектромонтаж». Для непрерывного контроля изоляции и сигнализации при повреждении изоляции служит реле К, включенное между средней точкой потенциометра и землей. Для ввода его в работу переключатель S необходимо установить в среднее положение после окончания измерения сопротивления изоляции. Характеристики схемы следующие: сопротивления секций потенциометра 1000 Ом, сопротивление обмотки реле для сети 220 В 15 кОм, ток срабатывания реле 2,45 мА. При таких параметрах чувствительность схемы достаточно высока. При сопротивлении изоляции неповрежденного полюса 100 кОм реле срабатывает при снижении сопротивления изоляции на другом полюсе до 20 кОм. Недостатками устройства являются незначительное сопротивление обмотки реле, резко снижающее общее сопротивление изоляции сети, и меньшая чувствительность по сравнению с устройством треста «Центроэлектромонтаж».
Рис. 11. Схема контроля сопротивления изоляции сети постоянного тока ПО «Союзтехэнерго»
Устройство непрерывного контроля сопротивления изоляции в сетях постоянного тока разработано и внедрено на Горьковском автозаводе. Оно предназначено для контроля изоляции в сетях постоянного тока 6—24 В в установках металлопокрытия. При КЗ шин и при превышении током утечка уставки устройство выдает сигнал. При замыканиях любого полюса на землю срабатывает реле, и с выдержкой времени I—2 с включаются соответствующая лампа, указывающая полярность шины, и звонок. Ток срабатывания реле должен быть не более 50 мА. Устройство размещено в металлическом корпусе размером 320X220x125 мм. Применение устройства обеспечивает экономию электрической энергии, сокращение брака продукции, увеличение срока межремонтного периода ванн металлопокрытия.
Рис. 12. Схема прибора типа Ф-419
Контроль изоляции электрических сетей повышенной частоты может осуществляться прибором контроля сопротивления изоляции Ф-419, предназначенным для работы в сетях переменного тока с изолированной нейтралью частотой 45—420 Гц, напряжением до 420 В.
Прибор (рис. 12) состоит из показывающего (ПУ) и релейного (РУ) устройств. Диапазон измерения ПУ от 0 до 3 МОм. Время срабатывания РУ при изменении сопротивления изоляции от то до половины уставки при емкости контролируемой сети не более 2 мкФ не превышает 1 с.
Напряжение питания подается на обмотку 1-2 трансформатора Т. С обмотки 3-4 напряжение выпрямляется, - стабилизируется и подается через резистор на измеряемое сопротивление, параллельно которому подключен микроамперметр с добавочными резисторами. Шкала микроамперметра AfQ проградуирована в единицах сопротивления. С измеряемого сопротивления через делитель и фильтр постоянное напряжение подается на вход триггера VT4 на выходе которого включено реле прибора К.
При снижении сопротивления изоляции до уставки сигнал на входе триггера становится достаточным для его срабатывания и исполнительное реле К включается. При увеличении сопротивления изоляции триггер переходит в первоначальное состояние и реле отключается.
Прибор Ф-419 по сравнению с аналогичными приборами имеет следующие преимущества: малый оперативный ток, повышенную точность показывающего устройства, вибростойкость релейного устройства, расширенный диапазон частот контролируемой сети и сети питания, расширенный диапазон рабочих температур, меньшие массу и габариты.
Контроль сопротивления изоляции щитовыми мегаомметрами может быть показан на примере мегаомметра типа М-143.
Щитовой мегаомметр типа М-143 устанавливается на бензоэлектрических агрегатах серии АБ мощностью 2,4 и 8 кВт переменного однофазного или трехфазного тока. Он может быть также использован для непрерывного контроля сопротивления изоляции других автоматически стабилизируемых сетей напряжением 230 или 400 В, частотой от 50 до 500 Гц. Рабочий диапазон измерения 0—2 МОм. Прибор выполняется в тряскопрочном и вибростойком исполнении. Его масса не более 0,6 кг. Мегаомметр подключается непосредственно к двум любым фазам генератора агрегата питания и к корпусу агрегата и земле. При подаче переменного напряжения в первый полупериод, когда диод VI открыт (рис. 13), будет заряжаться конденсатор С. В течение второго полупериода, когда диод закрыт, конденсатор будет разряжаться через измерительную цепь: добавочный резистор R1 — измерительный механизм MQ — земля — сопротивление изоляции относительно земли R2—R4—сеть. Конденсатор можно рассматривать как источник постоянного оперативного напряжения. Через измерительную цепь будет проходить ток, который вызовет отклонение подвижной части прибора, соответствующее сопротивлению изоляции установки относительно земли в момент измерения.
В правилах техники безопасности значительное место уделено вопросам контроля исправности ручного переносного электроинструмента в связи с его широким применением в отраслях народного хозяйства. Электроинструмент должен проверяться специально назначенным лицом (электромонтером) не реже 1 раза в месяц, а также при каждой неполадке и при выдаче из инструментальной рабочему. Перед выдачей исправность заземляющего провода и отсутствие замыкания на корпус в электроинструменте должны быть проверены в присутствии рабочего на стенде.
Рис. 13. Схема контроля сопротивления изоляции мегаомметром типа М-143
Рис. 14. Схема прибора для проверки замыкания на корпус
В Орехово-Зуевском ПО «Карболит» предложен прибор для проверки электроинструмента (рис. 14).
Прибор состоит из трансформатора Т, выпрямителя, токоограничивающего резистора R1, резисторов корректировки выходного напряжения R2, R3. При нажатии кнопки испытательное напряжение подается на соединитель Х2, напряжение сигнализации 3,5 В — на соединитель ХЗ. На рисунке условно показана схема подключенного к прибору переносного инструмента. К зажимам 1 к 2 соединителя Х2 подключена обмотка однофазного электроинструмента, испытательное напряжение прикладывается к сопротивлению изоляции инструмента (зажимы 2 к 3 разъема Х2). Ток через изоляцию, а следовательно, и прикладываемое испытательное напряжение определяют сопротивлением изоляции. Корпус электроинструмента подключен к соединителю ХЗ. При нажатой кнопке S1 лампа Н2 сигнализирует об исправности заземляющего провода.
Рис. 15. Схема стенда испытания ручного электрифицированного инструмента
Рис. 16. Переносное устройство для испытания изоляции повышенным напряжением с автоматическим отсчетом времени
На рис. 15 приведена схема стенда для проверки электроинструмента. Включив выключатель стенда Q1, сначала нажимают по очереди кнопки S1 и S2 для проверки исправности сигнальных ламп и целостности плавкого предохранителя. Потом кладут проверяемый инструмент на металлическую подставку Л, включают вилку ХЗ инструмента в розетку стенда. Затем, включив выключатель инструмента Q2 на его корпусе, нажимают кнопку 53. Если в инструменте есть замыкание на корпус, загорается красная лампа. При исправной изоляции кнопку S3 и выключатель Q2 отпускают и, нажимая кнопку S4, проверяют целостность заземляющей жилы в питающем проводе (если она цела, то загорается зеленая лампа).
