Måling af en installations isolationsmodstand ved driftsspænding

Hvis netværket (installationen) er under driftsspænding, kan dets isolationsmodstand bestemmes ved hjælp af et voltmeter (fig. 1).

For at måle isolering bestemmer vi:

1) netværkets driftsspænding U;

2) spænding mellem ledning A og jord UA (voltmeteraflæsning i kontaktens position A);

3) spænding mellem ledning B og jord UB (voltmeteraflæsning i kontakt B's position).

Ved at forbinde voltmeteret til ledning A og betegne rv voltmeterets modstand, rxA og rxB isolationsmodstanden af ​​ledninger A og B til jord, kan vi skrive udtrykket for strømmen, der løber gennem isoleringen af ​​ledning B;

Figur 1. Skema til måling af isolationsmodstanden i et to-leder netværk med et voltmeter.

Ved at forbinde et voltmeter til ledning B kan vi skrive et udtryk for strømmen, der løber gennem isoleringen af ​​ledning A.

Ved at løse de to resulterende ligninger for rxA og rxB sammen finder vi isolationsmodstanden for leder A til jord:

og isolationsmodstanden af ​​leder B i forhold til jord

Når vi noterer aflæsningerne af voltmetrene, når de er tændt, og erstatter disse aflæsninger i ovenstående formler, finder vi værdierne af isolationsmodstanden for hver af ledningerne i forhold til jord.

Hvis isolationsmodstanden fra ledning A til jord er stor sammenlignet med modstanden af ​​voltmeteret, så når kontakten er i position A, vil voltmeteret være forbundet i serie med isolationsmodstanden rxB, hvis værdi i dette tilfælde kan være bestemt af formlen:

Tilsvarende, hvis modstanden rxB er stor sammenlignet med modstanden af ​​voltmeteret, vil voltmeteret i position B af kontakten være forbundet i serie med isolationsmodstanden rxA, hvis værdi er

Fra de sidste udtryk kan det ses, at aflæsningerne af voltmeteret forbundet mellem en ledning og jorden, ved en konstant spænding af netværket U, kun afhænger af isolationsmodstanden af ​​den anden ledning. Derfor kan voltmeteret gradueres i ohm, og ud fra dets aflæsning kan du direkte estimere værdien af ​​netværkets isolationsmodstand ... Disse ohm-graderede voltmetre kaldes også ohmmetre.

For at overvåge isoleringens tilstand kan du i stedet for et voltmeter med en kontakt bruge to voltmetre, herunder dem i henhold til skemaet vist i fig. 2. I dette tilfælde, når isoleringen er normal, vil hvert af voltmetrene vise en spænding svarende til halvdelen af ​​netspændingen.

Ris. 2.Ordning til overvågning af tilstanden af ​​isoleringen af ​​et to-leder netværk.

Hvis isolationsmodstanden for en af ​​ledningerne falder, falder spændingen på voltmeteret forbundet med denne ledning, og på det andet voltmeter vil stige, da den ækvivalente modstand mellem terminalerne på det første voltmeter falder og spændingen i netværket fordeles i forhold til modstandene.

I trefasede strømnetværk overvåges isoleringens tilstand også ved hjælp af voltmetre forbundet mellem lederne og jorden (fig. 3).

Ris. 3. Ordning for overvågning af tilstanden af ​​isoleringen af ​​et trefaset netværk.

Hvis isoleringen af ​​alle ledningerne i det trefasede kredsløb er den samme, angiver hver af voltmetrene fasespændingen. Hvis isolationsmodstanden for en af ​​ledningerne, for eksempel den første, begynder at falde, vil aflæsningen af ​​voltmeteret forbundet med denne ledning også falde, da potentialforskellen mellem denne ledning og jorden vil falde. Samtidig vil aflæsningerne af de to andre voltmetre stige.

Hvis isolationsmodstanden for den første ledning falder til nul, så vil potentialforskellen mellem denne ledning og jorden også være nul, og det første voltmeter vil give en nul-aflæsning. Samtidig vil potentialforskellen mellem den anden ledning og jorden, såvel som mellem den tredje ledning og jorden , vil stige til en linjespænding, der vil blive noteret af den anden og tredje voltmeter.

For at overvåge tilstanden af ​​isolering i højspændings trefasede strømkredsløb med en ikke-jordet nul, bruges enten tre elektrostatiske voltmetre forbundet direkte mellem lederne og jorden (fig.3), eller tre stjerneforbundne spændingstransformatorer (fig. 4) eller fem-niveau spændingstransformatorer (fig. 5).

Normalt er spændingstransformatorer med tre niveauer ikke egnede til at overvåge isolationstilstanden. Faktisk, når en af ​​faserne i installationen er jordet, vil primærviklingen af ​​den fase af spændingstransformatoren blive kortsluttet (fig. 4), mens de to andre viklinger vil være strømførende på ledningen. Som et resultat vil de magnetiske fluxer i kernerne i disse to faser stige betydeligt og vil blive lukket gennem kernen af ​​den kortsluttede fase og gennem transformatorhuset. Denne magnetiske flux vil inducere en betydelig strøm i den kortsluttede vikling, hvilket kan forårsage overophedning og beskadigelse af transformeren.

Figur 4 Skema til overvågning af isoleringstilstanden i et trefaset højspændingsnet

Fig. 5 Skematisk af enheden og inklusion af en fem-polet spændingstransformator

I en fembars transformer, når en af ​​installationsfaserne er kortsluttet til jord, vil de magnetiske flux af de to andre transformerfaser blive lukket gennem de ekstra transformerstænger uden at få transformeren til at overophedes.

Yderligere stænger har sædvanligvis viklinger, hvortil relæer og signalanordninger er tilsluttet, som træder i funktion, når en af ​​installationsfaserne er lukket til jord, da de magnetiske flux, der i dette tilfælde optræder i yderligere stænger, inducerer f.eks. etc. med