NO328385B1 - Anordning og fremgangsmate for isolasjonsovervakning - Google Patents

Anordning og fremgangsmate for isolasjonsovervakning Download PDF

Info

Publication number
NO328385B1
NO328385B1 NO20051796A NO20051796A NO328385B1 NO 328385 B1 NO328385 B1 NO 328385B1 NO 20051796 A NO20051796 A NO 20051796A NO 20051796 A NO20051796 A NO 20051796A NO 328385 B1 NO328385 B1 NO 328385B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
voltage
network
insulation resistance
monitored
measuring
Prior art date
Application number
NO20051796A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20051796D0 (no
NO20051796L (no
Inventor
Finn Johannesen
Flemming Hedegaard
Original Assignee
Deif As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deif As filed Critical Deif As
Publication of NO20051796D0 publication Critical patent/NO20051796D0/no
Publication of NO20051796L publication Critical patent/NO20051796L/no
Publication of NO328385B1 publication Critical patent/NO328385B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/16Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
    • G01R27/18Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Processing Of Terminals (AREA)
  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte for og anordning for isolasjonsovervåking av et ujordet elektrisk nettverk slik som for eksempel likespennings og/eller vekselspenningsnettverk der det er en isolasjonsimpedans omfattende en eksisterende uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord, spesielt slike nettverk med tilkoplede likerettere og/eller omformere. En målespenning i form av en pulset spenning påtrykkes nettverket som skal overvåkes mellom nettverk og jord. Til å begynne med påtrykkes en offsetlikespenning og justeres inntil en mulig likespenning innebygd i nettverket som skal overvåkes er kompensert for. En spenningspuls i nevnte målespenning påtrykkes nettverket mellom nettverk og jord, og en resulterende strøm eller variabel avledet av denne overvåkes inntil et forhåndsbestemt trinn er nådd, for eksempel en i hovedsak stasjonær verdi. Verdien for nevnte resulterende strøm eller en variabel utledet fra denne bestemmes ved dette trinnet og brukes til å etablere en evaluering av isolasjonsmotstanden i nettverket.

Description

Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for isolasjonsovervåkning av et ujordet elektrisk nettverk, for eksempel et likespennings(DC)- og/eller et vekselspennings(AC)-nettverk, der det er en isolasjonsimpedans omfattende en uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord, der en målespenning i form av en pulsspenning påtrykkes nettverket som skal overvåkes mellom nettverk og jord. Oppfinnelsen vedrører også en anordning for utførelse i følge en slik fremgangsmåte. Videre vedrører oppfinnelsen anvendelser av en slik anordning.
Oppfinnelsens bakgrunn
I den tidligere kjente teknikk har overvåking av isolasjonsmotstanden i ujordede vekselspenningsnettverk blitt utført ved å introdusere en referanselikespenning og så å måle den resulterende strømmen som flyter gjennom en kjent motstand. Slike tidligere kjente arrangementer er forklart, eksempelvis i "Protective Measures with Insulation Monitoring", Wolfgang Hofheinz, VDE Verlag, Berlin, 2. edition.
Slike fremgangsmåter er imidlertid ikke passende når en DC-spenning er omfattet av nettverket også.
EP 0 654 673 Bl viser en fremgangsmåte for isolasjonsovervåkning av uj ordede elektriske likespennings- og vekselspenningsnettverk. Ifølge denne tidligere kjente teknikken påføres en målespenning i fonn av en pulset alternerende spenning med forskjellige pulsede spenningsverdier til nettverket, for eksempel mellom en faseforbindelse og jord (skipsskroget). Når en puls har blitt påført, overvåkes transienttilstanden inntil en i hovedsak stasjonær verdi er nådd og målt. Umiddelbart deretter svitsjes målespenningen til den neste spenningsverdien og overvåkings-/måletrinnet repeteres for denne pulsen. De målte verdiene benyttes til å bestemme isolasjonsmotstanden. Ettersom forskjellene mellom verdiene for de to pulsene benyttes, nøytraliseres innvirkningen av en likespenning, for eksempel en likespenningsgenerator lokalisert i kretsen.
Et ytterligere eksempel på slik tidligere kjent teknikk er vist i DE 101 06 200 Cl.
Disse tidligere kjente teknikkene krever imidlertid at minst to forskjellige målepulser må påføres før en evaluering av isolasjonsmotstanden kan utføres. Ettersom en puls må opprettholdes inntil transienttrinnet er avsluttet, og på grunn av motstandene og kapasitansene involvert kan slike transienttrinn være relativt langtrukne, og en evaluering kan ta betydelig tid ifølge disse tidligere kjente systemene.
Videre krever disse tidligere kjente teknikkene også at en resistiv nettverkskopling innføres mellom nettverket som skal overvåkes og jord for å håndtere de muligvis betydelige likespenningsnivåene som kan være involvert i nettverket.
Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for isolasjonsovervåking av ujordede elektriske likespennings- og/eller vekselspenningsnettverk der det finnes en uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord, som gir en forbedring i forhold til den ovenfornevnte tidligere kjente teknikk.
Det er videre et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en slik fremgangsmåte og et apparat hvorved en evaluering av isolasjonsmotstanden kan frembringes på kortere tid enn sammenlignet med den tidligere kjente teknikk.
Det er et nok et videre formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et slikt apparat hvorved en evaluering av isolasjonsmotstanden, for eksempel også omfattende en evaluering av den kapasitive lekkasjen til jord kan utføres.
Det er også et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et slik apparat hvorved i tillegg fleksibilitet og versatilitet kan oppnås.
Disse og andre formål oppnås ved hjelp av oppfinnelsen som forklart i detalj i det følgende.
Oppsummering av oppfinnelsen
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for isolasjonsovervåking av et ujordet elektrisk nettverk, for eksempel et likespennings og/eller et vekselspenningsnettverk, der det er en isolasjonsmotstand omfattende en uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord, hvorved en målespenning i form av en pulset spenning påtrykkes nettverket som skal overvåkes mellom nettverk og jord, der
- til å begynne med påtrykkes og justeres en offsetlikespenning inntil en mulig likespenning innebygd i nettverket som skal overvåkes i hovedsak er kompensert for, at - en spenningspuls for nevnte målespenning påtrykkes nettverket mellom nettverk og jord, at - en resulterende strøm eller variabel avledet av denne overvåkes inntil et forhåndsbestemt trinn er nådd, og at - den resulterende strøm eller en variabel avledet av denne bestemt ved nevnte forhåndsbestemte trinn brukes til å etablere en evaluering av isolasjonsmotstanden i nettverket.
Hermed oppnås det at en evaluering av isolasjonsmotstanden, for eksempel den ohmske isolasjonsmotstanden, kan frembringes etter å ha påtrykket bare en puls av målespenningen, for eksempel ved å superponere bare en spenningspuls på nettverket. Derved kan det frembringes et resultat, for eksempel frembrakt uten noen tidsforsinkelse av betydning som er av viktighet for tilfellet av en feil og spesielt en potensielt ødeleggende feil har utviklet seg. Viktigheten av dette fremhves også av det faktum at på grunn av store kapasitanser som vanligvis er involvert i slike systemer, er tiden fra avslutning av an transienttilstand etter at en spenningsmålepuls har blitt påført betydelig. Derved er effekten av å måtte påføre bare en spenningspuls før et resultat oppnås svært betydelig.
Det vil bli forstått at trinnet med å påtrykke og justere offsetlikespenningen naturligvis kan utføres ved å starte med en nullspenning og å sjekke effekten av dette, hvoretter offsetspenningen kan justeres. Dette har også den fordelen at dersom nettverket som skal overvåkes ikke omfatter noen likespenningskilder, vil dette trinnet bli fullført umiddelbart ettersom ingen justering må finne sted. Derved vil dette trinnet i en slik situasjon i praksis bare omfatte en sjekk av situasjonen.
Fordelaktig, som spesifisert i krav 2, kan nevnte spenningspuls for nevnte målespenning som kan være positiv eller negativ, avsluttes når nevnte forhåndsbestemte trinn nås.
Derved oppnås det at lengden av målespenningspulsen kan reduseres til hva som er nødvendig i de spesifikke omstendigheter, det vil si lengden av de påførte pulsene behøver ikke være fastlagt til en spesifikk lengde som i praksis i mange situasjoner vil være unødvendig for å avslutte en transienttilstand. Slik oppnås hermed en forbedret effektivitet og fleksibilitet.
Ifølge en ytterligere fordelaktig utførelsesform som spesifisert i krav 3, kan nevnte spenningspuls for nevnte målespenning være fulgt av en etterfølgende spenningspuls som har en forskjellig eller den samme polaritet, - hvorved en resulterende strøm eller en variabel avledet av denne forårsaket av nevnte etterfølgende spenningspuls kan være overvåket inntil et forhåndsbestemt trinn er nådd, og - at den resulterende strøm eller en variabel avledet av denne bestemt ved nevnte forhåndsbestemte trinn kan brukes til å etablere en etterfølgende evaluering av isolasjonsimpedansen for nettverket.
Herved oppnås det at resultatene er enkelt frembrakt og i hovedsak kontinuerlig eller nær kontinuerlig overvåking av nettverket.
Ifølge en foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 4, kan et resultat av nevnte evaluering eller evalueringer av isolasjonsimpedansen for nettverket være fremvist, for eksempel umiddelbart følgende en evaluering og/eller minst i løpet av en avlesningsperiode følgende en tilsvarende spenningspuls for nevnte målespenning.
Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 5, kan nevnte fremgangsmåte involvere påføringen at minst to målespenningspulser som har forskjellige polaritet og hvorved en evaluert isolasjonsmotstand kan bli frembrakt, eksempelvis for avlesning og/eller fremvisning tilsvarende henholdsvis en positiv og en negativ målespenningspuls.
Derved oppnås det at spesifikke resultater kan bli frembrakt som tilsvarer for eksempel positive og negative målespenninger, hvorved ytterligere anvendbar informasjon vedrørende isolasjonstilstanden for nettverket kan frembringes.
Ifølge en ytterligere fordelaktig utførelsesform, som spesifisert i krav 6, kan nevnte forhåndsbestemte trinn bli nådd når en forhåndsbestemt verdi for nevnte resulterende strøm eller variabel avledet av denne er nådd.
Hermed oppnås i tillegg fleksibilitet ettersom kriteriene for å avslutte hver målepuls kan etableres i lys av spesielle behov og/eller omstendigheter, for eksempel også i betraktning av kundebehov og -spesifikasjoner.
Fordelaktig, som spesifisert i krav 7, kan nevnte forhåndsbestemte trinn nås når en i hovedsak stasjonær verdi for nevnte resulterende strøm eller variabel utledet fra denne er nådd.
Hermed kan målepulsene avsluttes så snart som transienttilstanden bedømmes til å være avsluttet, for eksempel også ved hensyntagen til spesielle behov, forventninger, brukerkrav, etc. Dermed kan det for eksempel bli avgjort at transienttrinnet er avsluttet når forskjellen mellom de to påfølgende sampler eller lignende er mindre enn en forhåndsdefinert verdi, for eksempel 1%, 2%, 5% etc. eller en absoluttverdi for forskjellen kan benyttes. Videre kan den tidsderiverte for målesignalet benyttes til å bestemme det ønskede trinnet på samme måte.
Ifølge nok en ytterligere fordelaktig utførelsesform, som spesifisert i krav 8, kan nevnte justering av offsetlikespenningen utføres under overvåking av en strøm eller en avledning av denne i nevnte nettverk og en mulig offsetlikespenning innebygd i nettverket som skal overvåkes kan bli betraktet som kompensert for når nevnte offsetlikespenning gir en effekt som i hovedsak tilsvarer nevnte strøm eller en avledning av denne, for eksempel når forskjellen mellom disse er innenfor et forhåndsbestemt intervall, for eksempel null.
Det vil bli forstått at offsetlikespenningen kan påtrykkes på et antall forskjellige måter og at sammenligningen med effekten av nettverkets likespenningskilde kan utføres på forskjellige måter. For eksempel kan en strøm som stammer fra nettverkets likespenningskilde bli sammenlignet med en strøm som stammer fra offsetspenningen, alle i konteksten av et målearrangement. Det vil også bli forstått at en offsetlikespenning kan påtrykkes i form av en strøm som etablerer en tilsvarende effekt for å kompensere det målte signalet som stammer fra nettverkets likespenningskilde.
Fortrinnsvis, som spesifisert i krav 9, kan det bli kontrollert i påfølge av en avslutning av en spenningspuls for nevnte målespenning om nevnte mulige likespenning innebygd i nettverket som skal overvåkes er kompensert for av nevnte likespenning, og om nødvendig en justering kan utføres.
Det oppnås dermed at offsetlikespenningsnivået er regelmessig kontrollert og om nødvendig justert, og en slik kontroll kan konfigureres på et antall måter. For eksempel kan en sjekk av offsetlikespenningsnivået bli utført etter hver målespenningspuls, etter et antall slike pulser, etter et forhåndsdefinert tidsintervall etc, alle i avhengighet av egenskapene til nettverket som skal overvåkes og/eller i avhengighet av brukerbehov etc.
Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 10, kan nevnte evaluering av nettverkets isolasjonsimpedans gi en bestemmelse av nettverkets ohmske isolasjonsmotstand.
I tillegg eller i stedet, som spesifisert i krav 11, kan nevnte evaluering av nettverkets isolasjonsmotstand gi en bestemmelse av nettverkets kapasitive isolasjonsmotstand. Hermed kan tilleggsvise fordeler oppnås i tilfeller der det er ønskelig eller nødvendig å overvåke nettverkets kapasitive isolasjonsmotstand, som kan utføres på et antall måter som vil være åpenbare for en fagmann. For eksempel kan de overvåkede eller målte signalene i transienttrinnet bli analysert og evaluert hvorved kapasitansen involvert i ladningen av impedansen mellom nettverk og jord bli bestemt.
Som spesifisert i krav 12, kan nevnte uj ordede elektriske nettverk som skal overvåkes omfatte lastenheter slik som likerettere og/eller omformere.
Det skal forstås at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes i forbindelse med en hvilken som helst lastenhet og i forbindelse med et hvilket som helst type nettverk. Imidlertid er nettverk omfattende lastenheter slik som for eksempel likerettere og/eller andre omformere/konvertere av spesiell interesse.
Videre, som spesifisert i krav 13, kan nevnte ujordede elektriske nettverk som skal overvåkes omfatte en eller flere faser, for eksempel et trefasenettverk.
Som forklart i det følgende, kan et nettverk ifølge oppfinnelsen som skal overvåkes ved hjelp av overvåking/måling mellom en enkelt faselinje og jord, selv om nettverket omfatter mer enn en faselinje. Derved kan en impedansfeil utviklet i forbindelse med en faselinje også detekteres ifølge oppfinnelsen selv om målingene utføres mellom en annen faselinje og jord/jording, for eksempel på grunn av en forbindelse mellom faselinjene ved kilden, for eksempel generatoren. Derved, med en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen vil isolasjonsmotstanden til jord/jording bli overvåket ikke bare for faselinjen som målingene utføres for, men også for de andre faselinjene omfattet av nettverkssystemet.
Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 14, kan nevnte fremgangsmåte involvere trinnet å aktivisere en alarm, for eksempel en hørbar eller synlig alarm for tilfellet at isolasjonsmotstanden er under en forhåndsbestemt terskel.
Ifølge en annen foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 15, kan nevnte fremgangsmåte involvere trinnet å utføre en evaluering på grunnlag av minst to bestemte isolasjonsimpedans verdier for å detektere og muligvis indikere spesielle feilsituasjoner, for eksempel feil relatert til positive eller negative grener i for eksempel en konverter eller likeretterkrets.
Hermed kan et antall tilleggsvise trekk og fordeler bli oppnådd, inkludert fordelen at brukeren enkelt kan bli informert om spesielle feilsituasjoner, som for eksempel involverer feil som er spesifikke eksempelvis for konvertere eller likeretterkretser, batterier etc.
Videre vedrører oppfinnelsen en anordning for isolasjonsovervåking av et ujordet elektrisk nettverk, for eksempel et likespennings- og/eller et vekselspenningsnettverk, der det er en isolasjonsmotstand omfattende en eksisterende, uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord, der nevnte anordning omfatter midler for å påtrykke en målespenning i form av en pulset spenning til nettverket som skal overvåkes mellom nettverk og jord og midler for å overvåke en resulterende strøm eller en variabel avledet av denne, der nevnte anordning omfatter midler for å påtrykke en justerbar offsetlikespenning, der nevnte anordning videre omfatter midler for å overvåke en effekt av nevnte offsetlikespenning og midler for automatisk å justere den justerbare offsetlikespenningen inntil en mulig likespenning innebygd i nettverket er kompensert for.
Hermed oppnås det at en evaluering av isolasjonsimpedansen, for eksempel den ohmske isolasjonsmotstanden, kan frembringes med anordningen etter å ha påtrykket bare en målespenningspuls. Derved kan et resultat frembringes, for eksempel fremvist uten noen betydelig tidsforsinkelse som er viktig i tilfelle av en feil og spesielt en potensielt skadelig feil har utviklet seg. Viktigheten av dette fremheves også av det faktum at på grunn av de store kapasitansene normalt involvert i slike systemer, er tiden det tar for å avslutte en transienttilstand etter at en målespenningspuls har blitt påført betydelig. Derved er effekten av å trenge å påtrykke bare en spenningspuls før et resultat oppnås svært viktig, og anordningen ifølge oppfinnelsen er derved i stand til hurtig å frembringe pålitelig informasjon vedrørende isolasjonsimpedansens tilstand.
Det vil bli forstått at midlene for å påtrykke og justere offsetlikespenningen kan naturlig bli utformet på en slik måte at en nullspenning påtrykkes til å begynne med og effekten av denne sjekkes, etter dette kan offsetspenningen justeres. Dette har også fordelen at dersom nettverket som skal overvåkes ikke omfatter noen likespenningskilde, så vil dette trinnet umiddelbart bli fullført ettersom ingen justering trenger å finne sted. Derved vil dette trinnet i en slik situasjon i praksis bare omfatte en sjekk av situasjonen.
Fortrinnsvis, som spesifisert i krav 17, kan nevnte anordning omfatte kontrollmidler for å utføre nevnte automatiske justering av den justerbare offsetlikespenningen ved spesifikke trinn, for eksempel etterfølgende en målespenningspuls og med forhåndsbestemte intervaller, for eksempel etter at et antall målespenningspulser har blitt påført.
Hermed oppnås det at offsetlikespenningsnivået regelmessig kontrolleres og om nødvendig justeres, og en slik kontroll kan bli konfigurert på et antall måter. For eksempel, kan en sjekk av offsetlikespenningsnivået utføres etter hver målespenningspuls, etter et antall slike pulser, etter et forhåndsdefinert tidsintervall etc., alle i avhengighet av egenskapene til nettverket som skal overvåkes og/eller i avhengighet av brukerbehov etc. Derved, kan på denne måten anordningen automatisk, fleksibelt og pålitelig utføre overvåking av isolasjonsimpedansen.
Ifølge en ytterligere utførelsesform, som spesifisert i krav 18, kan nevnte anordning omfatte midler for å bestemme når nevnte resulterende strøm eller en variabel avledet av denne har nådd et forhåndsbestemt trinn, eksempelvis en forhåndsbestemt verdi og/eller en i hovedsak stasjonær verdi for nevnte resulterende strøm eller en variabel avledet av denne, og midler for å avslutte nevnte målepulsspenning som en følge av dette.
Hermed oppnås en tilleggsvis fleksibilitet ettersom kriterier for å avslutte målepulsene kan etableres i lys av spesielle behov og/eller omstendigheter, for eksempel også i betraktning av kundebehov og spesifikasjoner. For eksempel kan målepulsene avsluttes av anordningen så snart som transienttilstanden bedømmes som avsluttet, for eksempel også i betraktning av spesielle behov, forventninger, brukerbehov etc. Derved kan det for eksempel bli avgjort av anordningen at transienttrinnet er avsluttet når forskjellen mellom to påfølgende sampler eller lignende er mindre enn en forhåndsdefinert verdi, for eksempel 1%, 2%, 5% etc. eller en absoluttverdi for forskjellen kan benyttes. Videre kan den tidsderiverte av målesignalet brukes for å bestemme det ønskede trinn på lignende måte.
Fordelaktig, som spesifisert i krav 19, kan nevnte anordning omfatte midler for å påføre positive og/eller negative spenningspulser til nevnte nettverk.
Herved oppnås det at spesielle resultater kan bli frembrakt av anordningen som tilsvarer positive så vel som negative målespenninger, for eksempel separat for hver, hvorved ytterligere anvendbar informasjon vedrørende isolasjonstilstanden for nettverket kan tilveiebringes.
Ifølge en spesielt foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 20, kan nevnte anordning omfatte midler for å etablere en evaluering av nettverkets isolasjonsimpedans på grunnlag av nevnte overvåkede resulterende strøm eller en variabel avledet av denne som stammer fra en eller flere speriningsmålepulser. Herved oppnås det at et antall tilleggsvise trekk kan bli frembrakt av anordningen, for eksempel informasjon vedrørende den overvåkede impedans, som kan være forskjellig i avhengighet av polariteten til målespenningene hvormed spesifikke feilsituasjoner kan indikeres for brukeren. Videre kan utviklingen i impedansnivå også bli forsynt til brukeren.
Med fordel, slik som spesifisert i krav 21, kan nevnte anordning omfatte midler for å indikere verdier for nevnte isolasjonsimpedans, for eksempel den ohmske og/eller kapasitive isolasjonsmotstand.
I en ytterligere fordelaktig form, som spesifisert i krav 22, kan nevnte anordning omfatte fremvisningsmidler for å indikere verdier relatert til forskjellige målespenningspulser, for eksempel negative og positive spenningspulser.
Også, som spesifisert i krav 23, kan nevnte anordning omfatte midler slik som synlig og/eller hørbare alarmmidler for å indikere spesielle feilsituasjoner, for eksempel når isolasjonsimpedansen er under en forhåndsdefinert terskel og/eller feil relatert til for eksempel positive eller negative grener i for eksempel en konverter eller likeretterkrets.
Ifølge nok en ytterligere foretrukket utførelsesform, som spesifisert i krav 24, kan nevnte anordning være utformet for å operere ifølge en fremgangsmåte som karakterisert i ett eller flere av kravene 1 til 15.
Videre, vedrører oppfinnelsen også bruk av en anordning ifølge en eller flere av kravene 16 til 24 i ujordede elektriske nettverk, for eksempel likespennings- og/eller vekselspenningsnettverk, der nevnte nettverk omfatter forskjellige lastenheter, inkluderende for eksempel likerettere og/eller konvertere.
Det vil bli forstått at fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen kan benyttes i forbindelse med en hvilken som helst type nettverk. Imidlertid er nettverk som omfatter lastenheter slik som for eksempel likerettere og/eller andre konvertere av spesiell interesse.
Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av en anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 24 i ujordede elektriske nettverk, for eksempel likespenningsnettverk og/eller vekselspenningsnettverk, der nevnte nettverk omfatter en eller flere faselinjer, for eksempel enfase-systemer, trefasesystemer, etc.
Som forklart ovenfor og i det følgende, kan et nettverk bli overvåket av en enkelt anordning ifølge oppfinnelsen, selv om nettverket omfatter mer enn en faselinje. For eksempel kan en impedansfeil utviklet i forbindelse med en faselinje detekteres av en anordning forbundet mellom en annen faselinje og jord/jording for eksempel på grunn av forbindelsen mellom faselinjene ved kilden, for eksempel generatoren. Derved vil en anordning ifølge oppfinnelsen overvåke isolasjonsresistans til jord/jording ikke bare for faselinjen som den er koplet til, men også de andre faselinjene som nettverkssystemet omfatter.
Endelig vedrører oppfinnelsen også anvendelse av en anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 24 i ujordede elektriske nettverk i skip, transportmidler slik som tog, sporvogner, etc, bygninger sykehus, industrielle installasjoner, gruveinstallasjoner, byggeplasser etc.
Figurene
Oppfinnelsen vil bli beskrevet i ytterligere detalj under med henvisning til tegningene der: Fig. 1 viser et eksempel på et ujordet elektrisk nettverk med en
isolasjonsoveivåkningsanordning generelt,
Fig. 2 viser ett eksempel på en tidligere kjent isolasjonsovervåkning i
blokkskjemaform,
Fig. 3 er et blokkdiagram som illustrerer generelt prinsippet med et apparat og en
fremgangsmåte ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen,
Fig. 4 viser på lignende måte et apparat ifølge en ytterligere utførelsesform av
oppfinnelsen, og
Fig. 5 til 8 illustrerer operasjonen av et apparat ifølge oppfinnelsen i form av
forskjellige målesekvenser.
Detaljert beskrivelse
Et ujordet elektrisk nettverk er vist generelt på fig. 1 der en elektrisk generator 10 er illustrert, for eksempel en vekselspenningsgenerator med tre statorvindinger 11,12 og 13 som er koplet til de tre kraftlinjene LI, L2 og L3, henholdsvis, og koplet i et felles stjernepunkt 14. Dette stjernepunktet 14 er ikke koplet til jorden 15, for eksempel skipsskroget, chassiset på et lokomotiv på et tog etc. For å overvåke isolasjonsmotstanden mot jord, er en overvåkingsanordning 20 koplet mellom en av faselinjene LI, L2 eller L3 og jorden, for eksempel med en faseterminal 21 koplet til LI og en jordterminal 22 koplet til jord 15. Hermed er det mulig, slik det vil bli forklart i ytterligere detalj i det følgende, å overvåke isolasjonsresistansen mellom en hvilken som helst av faselinjene og jord og detektere om en lekkasjebane har blitt etablert, eksempelvis 16 mellom L2 og jord 15, og/eller om en uakseptabel lav isolasjonsresistans er tilstede.
En tidligere kjent isolasjonsovervåkingsanordning eller isolasjonsresistansmeter er illustrert på Fig. 2. Her er det vist en likespenningskilde 23, for eksempel et 12V batteri, koplet til SL-terminalen 22 for å gi en målespenning. Denne målespenningen påtrykkes mellom jord 15 og en faselinje og vil forårsake at en tilsvarende lekkasjestrøm flyter i kretsen. Denne lekkasjestrømmen måles med målemidler vist koplet til faseterminalen 21, der nevnte midler omfatter et lavpassfilter 24 for å forhindre hovedfrekvensen fra å forstyrre målingen. Dette lavpassfilteret 24 er også vist omfattende en motstand 30 som tjener som den kjente motstand, for eksempel en motstand med små toleranser, som gir de passende signalene som skal måles, for eksempel spenningen forårsaket av den superponerte spenningspulsen. Videre forsterkes signalet ved 25 og føres til en fremvisningsenhet 26 som omfatter for eksempel et dreiespoleinstrument og indikatorer 27 og 28, for eksempel LED-indikatorer. Instrumentpekeren 26 vil vise isolasjonsresistansen på en skala, for eksempel i MQ og/eller som "akseptabel/ikke akseptabel". Indikatorene 27 og 28 kan for eksempel indikere at instrumentet er klart/på og at en feil har oppstått, dvs. at isolasjonsmotstanden er under en forhåndsbestemt terskel.
Derved måles den ohmske motstanden mellom to ledere ved å innføre en referanselikespenning og så å måle den resulterende strømmen som flyter gjennom en kjent motstand, for eksempel motstand 30, mens den forstyrrende vekselspenningen kompenseres for eksempel av en choke, et filter eller liknende. Imidlertid, mens dette prinsippet virker godt så lenge det ikke er noen spenninger eller vekselspenninger mellom lederne, gjør hvilke som helst likespenninger i nettverket denne fremgangsmåten upassende. En slik likespenning vil innføre en feil som er direkte proporsjonal med referansespenningen som benyttes. Videre vil slike likespenninger, for eksempel på opp til 1000V ødelegge de fleste standard ohmmetre.
Fig. 3 er et blokkdiagram som illustrerer generelt prinsippene for et apparat og en fremgangsmåte ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen som tillater overvåking av isolasjonsimpedans, for eksempel resistans generelt, for eksempel også i nettverk som omfatter Hkespenningskilder så vel som vekselspenningskilder.
Her representeres mMespenningen av en kilde 40, som involverer en likespenning som kan være et batteri eller annen form for stabil elektrisk energikilde. Denne kilden 40 kan som indikert være i stand til å levere en nullspenning, en positiv spenning og/eller en negativ spenning som indikert av terminalene 42,41 og 43, henholdsvis. Disse terminalene kan være koplet til jordterminal 22 (SL) som illustrert for å gi en målespenning eller en nullspenning.
Målemidlene er analoge med hva som ble forklart over i forbindelse med tidligere kjent teknikk (fig. 2) koplet til faseterminalen 21 (P), selv om det vil bli forstått at forbindelsene kan byttes om. Som forklart ovenfor omfatter målegrenen et lavpassfilter 24 for å kompensere vekselspenningskilden, dvs. innvirkningen av vekselspenningsfrekvensen. Dette lavpassfilteret 24 vises også omfattende den kjente motstand 30 som beskrevet ovenfor. Fra lavpassfilteret 24 føres målesignalet til en offsetjustering generelt henvist til som 46. For illustrasjonsformål vises den utstyrt med en positiv spenningskilde 47, en negativ spenningskilde 49 og justerbare motstander 48 og 50 for å stille en passende offsetlikespenning. Som indikert kan offsetjusteringsarrangementet 46 kontrolleres av kontrollmidler i form av en logisk kontroller, en mikroprosessor eller lignende midler 54.
Etter at målesignalet har passert offsetjusteringsarrangementet 46, arrangeres et ytterligere lavpassfilter 56, som er justerbart, før målesignalet når kontrollmidlene 54 i form av det resulterende målesignalet 57. Det resulterende målesignalet 57 danner også en input til en differensiator 58, for eksempel et middel for å etablere den tidsderiverte 59 for signalet 57, som evalueres av kontrollmidlene 54. Videre koples kontrollmidlene 54 til fremvisningsmidler 60 som kan være i form av for eksempel et dreiespoleinstrument som beskrevet ovenfor i forbindelse med den tidligere kjente teknikk. Disse fremvisningsmidlene kan også omfatte andre indikatorer 61, 62 og 63. for eksempel LED-indikatorer, der funksjonen til disse vil bli forklart i ytterligere detalj under.
Apparatet vist på fig. 3 kan være koplet til et nettverk omfattende vekselspennings- så vel som likespenningskilder ved hjelp av terminalene 21 og 22. Til å begynne med vil en målespenning ikke bli koplet til nettverket, for eksempel vil målespenningskildens 40 nuUspenningsterminal 42 bli brukt. Målesignalet fra terminalen 21 vil føres via lavpassfilteret 24, som, slik som allerede beskrevet ovenfor, har effekten å fjerne vekselspenningskomponenten som stammer fra vekselspenningskilden(e) i nettverket, via offsetjusteringsmidlene 46 der ingen av spenningskildene er brukt, og via det justerbare lavpassfilteret 56, til kontrollmidlene som det resulterende målesignal 57. På grunn av kapasitansen mellom faselinjen og systemets jord vil målesignalet 57 variere transientaktig inntil kapasitansen har blitt fullt ladet, der tilstanden kan bestemmes ved å observere signalets 57 tidsavhengighet, for eksempel ved hjelp av differensiator 58. Når outputen 59 fra denne har nådd et stabilt nivå, for eksempel i hovedsak null, når nivået er i hovedsak konstant eller ikke endrer seg mer enn en forhåndsbestemt mengde for hvert intervall, bestemmes signalnivået 57. Om dette ikke er null (eller i hovedsak null), er en likespenningskilde tilstede i nettverket, og isolasjonsresistansen kan ikke bestemmes ved enkelt å påtrykke en målelikespenning 40. Avhengig av polariteten/fortegnet på signalet 57, påtrykkes kontrollmidlene 54 via kontroll- eller kommunikasjonslinjen 52 en positiv 47 eller negativ 49 offsetspenning til nettverket og justerer offsetspenningen (illustrert ved hjelp av de justerbare motstandene 48 eller 50) inntil målesignalnivået 57 er null (eller i hovedsak null).
Når dette har blitt etablert, påtrykkes en målespenningspuls, enten en positiv 41 eller en negativ spenning 43, kontrollert av kontrollmidlene 54 via kontroll eller kommunikasjonslinjen 55. Når en målespenningspuls påtrykkes, observeres målesignalet 57, for eksempel ved å danne en tidsderivert 59 eller lignende, og når det er bestemt at målesignalets nivå 57 er konstant (eller i hovedsak konstant), betraktes dette å være det relevante signalet for å bestemme nettverkssystemets isolasjonsmotstand, for eksempel ved hjelp av fremgangsmåter som er vanlig kjent og beskrevet i den tidligere kjente teknikken, Når det ønskede målesignalet har blitt bestemt, kan målepulsspenningen bli frakoplet og isolasjonsmotstanden kan bli indikert på fremvisningsenheten 60.
Funksjonen til det justerbare lavpassfilteret 56 vil nå bli forklart i ytterligere detalj. Dette filteret 56 tjener til å kompensere for mulige fluktuasjoner i målingene, eksempelvis forårsaket av støysignaler etc. Filteret utfører en midling av variasjonene i målesignalet, for eksempel den målte likespenningen, den målte isolasjonsmotstanden, den målte strømmen etc. Det justerbare filteret 56 kan bli kontrollert av kontrollmidlene 54 og på en slik måte at til å begynne med brukes en innstilling av filteret som gir en rask responstid for overvåking. Om denne innstilling ikke gir det ønskede resultat, kan filteret justeres for å oppnå en passende midling av signalet, for eksempel derved også økende responstiden. For eksempel kan filteret justeres inkrementerbart eller i trinn, for eksempel i fem trinn, der det siste av disse kan gi en midling av en frekvens på for eksempel 0.05 Hz.
Som indikert på fig. 3 kan fremvisningsenheten omfatte et antall indikatorer 61,62 og 63 i tillegg til pekeren på for eksempel et dreispoleinstrument. Det vil bli forstått at i stedet for et slikt dreiespoleinstrument kan andre midler for å indikere verdien på isolasjonsresistansen bli benyttet, for eksempel digitale utlesningsmidler etc. En av indikatorene 61 kan tjene til å indikere at apparatet er operativt mens de andre to kan tjene til å indikere en spesiell type isolasjonsmotstandsfeil, for eksempel polariteten. For eksempel en feil relatert til en spesiell gren av en likeretter for omformerkretsen kan bli indikert av indikatoren 62, mens en feil relatert til den motsatte grenen kan være indikert av indikatoren 63. Det samme gjelder isolasjonsdefekter relatert til batterier innebygd i nettverket etc. Disse feilene, for eksempel defektenes polaritet, detekteres ved å bruke forskjellige polaritet for målepulsspenningene, ettersom en positiv målespenning muligens ikke fører til en målt defekt mens en negativ målespenning vil føre til en indikert defekt og vise versa for slike defekter i isolasjonsmotstand. Derved, ved å bruke målepulsspenningene for forskjellige polaritet og å evaluere de resulterende målingene i kontekst kan slik ytterligere informasjon bli frembrakt og indikert som relaterer til slike spesielle feilsituasjoner. Videre skal det bemerkes at forskjellige verdier kan fremvises samtidig av fremvisningsmidlene 60, for eksempel isolasjonsmotstand tilsvarende negative målepulser og positive pulser, isolasjonsmotstanden og isolasjonskapasitansen etc.
Fig. 4 viser et apparat ifølge er ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen, som imidlertid opererer på lignende vis som apparatet beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 3. På fig. 4 betegnes apparatet eller instrumentet generelt 74 og er koplet til en faselinje 70 og en beskyttelse eller jordingslinje 15 (eller skipsskroget etc). Mellom disse to linjene vises isolasjonsmotstand 72, den (ekvivalente) kapasitans 73 eksempelvis for skroget, en vekselspenningsgenerator 10 og en likespenningsgenerator 71. Formålet med oppfinnelsen er, som tidligere forklart, å måle, å overvåke eller evaluere isolasjonsresistansen 72. Instrumentet 74 kan være innkapslet i en felles innkapsling der også fremvisningsmidler, for eksempel et dreiespoleinstrument, digitale midler etc. (ikke vist på fig. 4) er plassert, som dermed gir en kompakt konfigurasjon.
Det vil bli forstått at apparatet vist på fig. 4 opererer på en digitalisert måte og ved hjelp av en mikroprosessor 76 eller lignende, og unngår derved også behovet for analoge filtre etc, ettersom alle funksjonene utført av de tilsvarende midlene vist på fig. 3 kan utføres for eksempel av mikroprosessoren.
Som beskrevet ovenfor påtrykkes en nuUspenningsreferanse ved en start eller første trinn til lederne 15 og 70, via en digital-til-analog omformer (DAC-8) 80 i mikroprosessoren 76 via forsterkermidler 77, en motstand 78 og muligvis en spole 79. Ved hjelp av en differensialforsterker 82 utføres en måling, for eksempel via terminalen 22, en spole 84 og en motstand 85, og forsterkerens 82 utgang 86 forsynes via den analog-digitale konverter (ADC) 87. Om dette ikke er null (eller i hovedsak null) som forklart ovenfor, vil mikroprosessoren 76 gi en offsetjustering ved hjelp av digital-analog konverteren (DAC-A) 81 og en motstand 83 til den andre inputgaten på differensialforsterkeren 82. Mikroprosessoren 76 kontrolleres for å utføre en automatisk offsetjustering inntil output 86 fra differensialforsterkeren 82 er null, for eksempel utgangen fra ADC 87.
Etter dette er effekten av likespenningskilden 71 i hovedsak fjernet og i prinsippet kan en ohm-måling finne sted. Derved påtrykkes på dette trinn en referansemålespenning, for eksempel ved hjelp av digital-analog konverteren (DAC-B) 80 i mikroprosessoren 76 via forsterkermidlene 77, en motstand 78 og en spole 79 (valgfri) til terminalen 21 og den resulterende strøm måles (svarende til outputen fra ADC 87), når outputen fra differensialforsterker 82 eller ADC 87 har nådd et konstant nivå.
Målingen og bestemmelsen av det passende tidspunkt for å utføre målingen kan utføres som forklart ovenfor i forbindelse med fig. 3, for eksempel ved å evaluere den tidsderiverte av signalet og bestemme når dette er i hovedsak null, ved å evaluere de målte verdiene i på hverandre følgende intervaller eller lignende. I praksis, kan det passende tidspunkt for å bestemme den søkte målingen bestemmes som det tidspunkt der differansen mellom på hverandre følgende sampler er under en forhåndsdefinert verdi.
Dermed brukes den målte verdien, for eksempel outputen fra ADC 87, når transienttilstanden har passert, til å bestemme isolasjonsmotstanden 72, for eksempel ved hjelp av velkjente midler, og å fremvise dette på fremvisningsenheten (ikke vist på fig. 4). Videre kan en alarm gis dersom den bestemte verdien overskrider et forhåndsdefinert område, for eksempel ved hjelp av optiske, for eksempel LED-indikatorer, ved hjelp av en hørbar alarm etc.
Videre, som forklart ovenfor i forbindelse med fig. 3, kan en fornyet måling utføres etter at en måling har blitt utført, ved å påtrykke en ny spenningsmålepuls med den samme eller motsatte polaritet, eller offsetjusteringen kan sjekkes og om nødvendig justeres, som forklart i forbindelse med det innledende trinnet.
Videre, skal det merkes at ved hjelp av anordningen vist på fig. 3 så vel som utførelsesformen vist på fig. 4, er det mulig å overvåke den kapasitive isolasjonsmotstand i nettverket som. Dette kan utføres på et antall måter som vil være åpenbar for en fagperson. For eksempel kan de overvåkede eller målte signalene i løpet av t^sienttrinnet bli analysert og evaluert hvorved kapasitansen involvert i ladningen av impedansen mellom nettverk og jord kan bli bestemt av for eksempel en mikroprosessor eller lignende, for eksempel kontrollmidlene 54 eller mikroprosessoren 76.
For å videre illustrere mulighetene som er tilgjengelig med oppfinnelsen og fleksibiliteten oppnådd, vil et antall målesekvenser bli beskrevet med henvisning til figurene 5 til 8 som illustrerer operasjonen av et apparat ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen. Hver av disse figurene viser en referanse eller en målespenning U som påtrykkes nettverket av interesse, og under dette er det vist et signal som indikerer transienttilstanden i løpet av påføringen av en målespenningspuls, for eksempel den tidsderiverte du/dt for målespenningen, for eksempel spenningen over en kjent motstand, differansen mellom etter hverandre følgende sampler etc. For enkelhets skyld benevnes dette signalet du/dt på figurene 5 til 8, men det skal forstås at et hvilket som helst annet passende signal eller verdi som indikerer for eksempel transientbetingelsen kan benyttes.
På fig. 5 er det vist et eksempel der til å begynne med fra ti til t2 utføres en offsetjustering som forklart ovenfor, hvoretter en positiv måle- eller referansespenningspuls påtrykkes. Transienttilstanden overvåkes og ved t3 avgjøres det at et konstant nivå har blitt nådd. Derved fjernes målespenningen og en avlesning av isolasjonsmotstanden utføres. På tidspunktet t4 påtrykkes en ny spenningsmålepuls, transienttilstanden overvåkes, for eksempel du/dt, når det konstante nivået er nådd ved t5, utføres en avlesning av den nylig bestemte verdien på isolasjonsresistans, etc. Etter et forhåndsbestemt antall målesekvenser, etter et forhåndsbestemt tidsintervall eller i avhengighet av andre faktorer utføres en sjekk av offset, for eksempel som vist ved t8 og en mulig justering kan finne sted inntil tiden t9, hvoretter en målespenningspuls påtrykkes igjen etc.
Det vil forstås at en første offsetjustering kan ta mer tid enn en offsetsjekk ettersom en første offsetjustering kan involvere midler for å sikre en korrekt innstilling mens en offsetsjekk bare av og til involverer en endring i innstillingen, for eksempel dersom nivået på likespenningskilden(e) i nettverket har/ikke har endret seg, er det ikke noe behov for omjustering.
Videre vil det bli forstått at selv om tidsintervallene der en målepulsspenning påtrykkes, for eksempel t2 til t3, t4 til t5 og t6 til t7 er vist å være i hovedsak av lik lengde på fig. 5 (og tilsvarende for de følgende figurene) så vil det bli forstått at lengdene avhenger av egenskapene til nettverket, for eksempel tiden det tar for å lade kapasitansen mellom nettverket og jord til den påtrykte spenningen, og at en målepuls bare påtrykkes inntil det er bestemt at overgangstrinnet er avsluttet.
Eksemplet vist på fig. 6 tilsvarer fig. 5 med unntaket at polariteten til målespenningene alternerer, for eksempel fra tiden t4' til t5' påtrykkes en negativ spenning, hvormed de ovenfor nevnte tilleggsvise egenskapene relatert til polaritetsavhengige feilsituasjoner oppnås.
Eksemplet illustrert på fig. 7 skiller seg fra det som vises på fig. 6 ved at en offsetsjekk utføres etter at en positiv og negativ referanse- eller målepuls har blitt påtrykket og etter den tilsvarende avlesningsperioden, for eksempel ved tiden t6".
Videre, så viser fig. 8 en utførelsesform der en offsetsjekk utføres etter hver målespenning og utlesningsperiode, for eksempel ved tiden t4"', ved tiden t7"' etc. Det vil bli forstått at med dette vil muligheten for feil forårsaket av en endring i likespenningsnivået i nettverket bli minimalisert i sammenligning med de andre eksemplene vist på figurene 5 til 7. Imidlertid vil det også bli forstått at om slike endringer er forventet å være sjeldne og/eller små, kan det bli funnet ikke nødvendig å utføre en offsetsjekk med periodisiteten vist på fig. 8.
Som eksemplifisert kan fremgangsmåten og systemet ifølge oppfinnelsen bli brukt fritt og med en flerhet av variasjoner hvormed oppfinnelsen tillater en uant grad av fleksibilitet i sammenligning med tidligere kjente systemer, og tillater derved også at fremgangsmåten og apparatet innpasser en variasjon av spesifikke anvendelser.
Derved vil det forstås at målespenningspulsene kan variere i amplitude selv om de har blitt illustrert som å være i hovedsak av lignende amplituder på figurene 5 til 8. Derved kan amplitudene skille seg i avhengighet av polaritet og amplitudene kan endres over tid, for eksempel i avhengighet av nettverkets egenskaper, anvendelsen(e), brukerkravene etc.
Det vil også bli forstått at kontrollmidlene, for eksempel mikroprosessoren, kan være operert på mange forskjellige måter og være utformet for å utføre i avhengighet av spesielle behov, krav anvendelser, etc.
I det ovenstående har oppfinnelsen blitt forklart i detalj med henvisning til spesifikke utførelsesformer og som illustrert på figurene. Slik det vil være åpenbart for fagmannen, kan oppfinnelsen bli utført i mange andre former og variasjoner og skal ikke være begrenset til eksemplene av oppfinnelsen illustrert ovenfor. Oppfinnelsens omfang vil være definert av kravene.

Claims (27)

1. Fremgangsmåte for isolasjonsovervåking av et ujordet elektrisk nettverk, for eksempel et likespennings- og/eller et vekselspenningsnettverk, der det er en isolasjonsimpedans omfatter en uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord, der en målespenning i form av en pulset spenning påtrykkes nettverket som skal overvåkes mellom nettverk og jord, karakterisert ved at - en offsetlikespenning påtrykkes og justeres til å begynne med inntil en mulig likespenning innbygd i nettverket som skal overvåkes er i hovedsak kompensert for, at - en spenningspuls for nevnte målespenning påtrykkes nettverket mellom nettverk og jord, at - en resulterende strøm eller en variabel avledet av denne overvåkes inntil et forhåndsbestemt trinn er nådd, og at - den resulterende strøm eller en variabel avledet av denne bestemt ved nevnte forhåndsbestemte trinn brukes for å etablere en evaluering av isolasjonsmotstanden i nettverket.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at nevnte spenningspuls for nevnte målespenning, som kan være positiv eller negativ, avsluttes når nevnte forhåndsbestemte trinn er nådd.
3. Fremgangsmåte ifølge 1 eller 2, karakterisert ved at nevnte spenningspuls for nevnte målespenning kan følges av en etterfølgende spenningspuls som har en forskjellig eller samme polaritet, - der en resulterende strøm eller en variabel utledet fra denne forårsaket av nevnte etterfølgende spenningspuls overvåkes inntil ett forhåndsbestemt trinn er nådd, og - at den resulterende strøm eller en variabel utledet fra den bestemt ved nevnte forhåndsbestemte trinn brukes til å etablere en etterfølgende evaluering av isolasjonsmotstanden for nettverket.
4. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 3,karakterisert ved at et resultat av nevnte evaluering eller evalueringer av isolasjonsmotstanden for nettverket er fremvist, for eksempel umiddelbart følgende en evaluering og/eller minst i løpet av en utlesningsperiode som følger en tilsvarende spenningspuls for nevnte målespenning.
5. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte involverer påtrykning av minst to målespenningspulser som har forskjellig polaritet og der en evaluert isolasjonsmotstand er frembrakt, eksempelvis for avlesning og/eller fremvisning, tilsvarende henholdsvis en positiv og en negativ spenningspuls.
6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at nevnte forhåndsbestemte trinn er nådd når en forhåndsbestemt verdi for nevnte resulterende strøm eller en variabel avledet av denne er nådd.
7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 6, karakterisert ved at nevnte forhåndsbestemte trinn er nådd når en i hovedsak stasjonær verdi for nevnte resulterende strøm eller en variabel avledet av denne er nådd.
8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 7, karakterisert ved at nevnte justering av offsetlikespenningen utføres under overvåking av en strøm eller en avledning av denne i nevnte nettverk og at en mulig likespenning innebygd i nettverket som skal overvåkes anses for kompensert for når nevnte offsetlikespenning gir en effekt i hovedsak tilsvarende nevnte strøm eller en avledning av denne, for eksempel når forskjellen mellom disse er innenfor et forhåndsbestemt intervall, dvs. i hovedsak null.
9. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 8, karakterisert ved at etter en avslutning av en spenningspuls for nevnte målespenning kontrolleres det om nevnte mulige likespenning innebygd i nettverket som skal overvåkes er kompensert for av nevnte offsetlikespenning, og om nødvendig utføres en justering.
10. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 9, karakterisert ved at nevnte evaluering av isolasjonsimpedansen i nettverket gir en bestemmelse av den ohmske isolasjonsmotstanden i nettverket.
11. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 10, karakterisert ved at nevnte evaluering av isolasjonsmotstanden i nettverket gir en bestemmelse av den kapasitive isolasjonsmotstanden for nettverket.
12. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 11,karakterisert ved at nevnte ujordete elektriske nettverk som skal overvåkes omfatter lastenheter slik som likerettere og/eller konvertere.
13. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 12, karakterisert ved at nevnte ujordete elektriske nettverk som skal overvåkes omfatter en eller flere faser, for eksempel et trefasenettverk.
14. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 13, karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte involverer trinnet å aktivere en alarm, for eksempel en hørbar og/eller en synlig alarm for det tilfelle at isolasjonsmotstanden er under en forhåndsbestemt terskel.
15 Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 til 14, karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte involverer trinnet å utføre en evaluering på grunnlag av minst to bestemte isolasjonsimpedansverdier for å detektere og muligvis indikere spesielle feilsituasjoner, for eksempel feil relatert til positive eller negative grener i for eksempel en omformer eller en likeretterkrets.
16. Anordning for isolasjonsovervåkning av et ujordet nettverk, for eksempel en likespennings og/eller et vekselspenningsnettverk, der en isolasjonsmotstand omfattende en uunngåelig ohmsk og kapasitiv isolasjonsmotstand mellom nettverk og jord finnes, nevnte anordning omfatter midler for å påtrykke en målespenning i form av en pulset spenning til nettverket som skal overvåkes mellom nettverk og jord og midler for å overvåke en resulterende strøm eller en variabel avledet av denne, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter midler for å påtrykke en justerbar offsetlikespenning, der nevnte anordning videre omfatter midler for å overvåke en effekt av nevnte offsetlikespenning og midler for automatisk å justere den justerbare offsetlikespeningen inntil en mulig likespennning innebygd i nettverket er kompensert for.
17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter kontrollmidler for å utføre nevnte automatiske justering av den justerbare offsetlikespenningen ved spesifikke trinn, for eksempel etterfølgende en målespenningspuls og med forhåndsbestemte intervaller, for eksempel, etter at et antall av målespenningspulser har blitt påført.
18. Anordning ifølge krav 16 eller 17, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter midler for å bestemme når nevnte resulterende strøm eller en variabel avledet av denne har nådd et forhåndsbestemt trinn, for eksempel en forhåndsbestemt verdi og/eller en i hovedsak stasjonær verdi for nevnte resulterende strøm eller en variabel avledet av denne, og midler for å avslutte nevnte målespenningspuls som en følge av dette.
19. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 18, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter midler for å påtrykke positive og/eller negative målepulser til nevnte nettverk.
20. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 19, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter midler for å etablere en evaluering av isolasjonsimpedansen for nettverket på grunnlag av nevnte overvåkede resulterende strøm eller en variabel avledet av denne som stammer fra en eller flere spenningsmålepulser.
21. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 20, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter fremvisningsmidler for å indikere verdier for nevnte isolasjonsmotstand, for eksempel den ohmske og/eller kapasitive isolasjonsmotstand.
22. Anordningifølgekrav21,karakterisert ved at ved at nevnte anordning omfatter fremvisningsmidler for å indikere verdier relatert til forskjellige målespenninger, for eksempel negative og positive spenningspulser.
23. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 22, karakterisert ved at nevnte anordning omfatter midler slik som synlige og/eller en hørbare alarmmidler for å indikere spesielle feilsituasjoner, for eksempel når isolasjonsmotstanden er under en forhåndsbestemt terskel og/eller feil relatert til for eksempel positive eller negative grener i for eksempel en omformer eller likeretterkrets.
24. Anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 23, karakterisert ved at nevnte anordning er utformet for å operere ifølge en fremgangsmåte som karakterisert i ett eller flere av kravene 1 til 15.
25. Anvendelse av en anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 24 i ujordede elektriske nettverk, for eksempel likespennings og/eller vekselspenningsnettverk, der nevnte nettverk omfatter forskjellige laster, inkluderende for eksempel likerettere og/eller andre omformere.
26. Anvendelse av en anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 24 i ujordede elektriske nettverk, for eksempel likespennings og/eller vekselspenningsnettverk, der nevnte nettverk omfatter en eller flere faselinjer, for eksempel enfasesystemer, trefasesystemer, osv.
27. Anvendelse av en anordning ifølge ett eller flere av kravene 16 til 24 i ujordede elektriske nettverk i skip, transportmidler slik som tog, sporvogner etc., bygninger, sykehus, industrielle installasjoner, gruveinstallasjoner, byggeplasser, etc.
NO20051796A 2004-04-18 2005-04-12 Anordning og fremgangsmate for isolasjonsovervakning NO328385B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04076104A EP1586910B1 (en) 2004-04-18 2004-04-18 Method of and device for insulation monitoring

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20051796D0 NO20051796D0 (no) 2005-04-12
NO20051796L NO20051796L (no) 2005-10-19
NO328385B1 true NO328385B1 (no) 2010-02-08

Family

ID=34928142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20051796A NO328385B1 (no) 2004-04-18 2005-04-12 Anordning og fremgangsmate for isolasjonsovervakning

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP1586910B1 (no)
JP (1) JP4625360B2 (no)
KR (1) KR101272130B1 (no)
CN (1) CN100429521C (no)
AT (1) ATE420370T1 (no)
DE (1) DE602004018900D1 (no)
DK (1) DK1586910T3 (no)
ES (1) ES2319897T3 (no)
HK (1) HK1086068A1 (no)
NO (1) NO328385B1 (no)
SI (1) SI1586910T1 (no)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982900B (zh) * 2005-12-14 2010-06-16 比亚迪股份有限公司 接地检测装置及静电喷涂系统
JP5421538B2 (ja) * 2008-01-10 2014-02-19 株式会社日本テクナート 絶縁耐電圧試験方法及び装置
DE102009048294A1 (de) * 2009-05-19 2011-01-13 Abb Ag Verfahren und Einrichtung zur Isolationsüberwachung von ungeerdeten elektrischen Gleich-und Wechselstromnetzen
EP2256506B1 (de) 2009-05-27 2019-07-03 Bender GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Isolationsüberwachung von ungeerdeten Gleich- und Wechselspannungsnetzen
US8421467B2 (en) * 2009-11-19 2013-04-16 Valence Technology, Inc. Battery insulation resistance measurement methods, insulation resistance measurement methods, insulation resistance determination apparatuses, and articles of manufacture
JP5255554B2 (ja) * 2009-12-18 2013-08-07 株式会社日立産機システム 変流器あるいは変圧器のための特性監視装置
KR101041399B1 (ko) * 2011-03-29 2011-06-14 (재) 기초전력연구원 접지 매설 시험장 장치
US9151818B2 (en) * 2011-11-08 2015-10-06 Analog Devices Global Voltage measurement
DE102011082940A1 (de) * 2011-09-19 2013-03-21 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung mechanischer Einwirkungen auf elektrische Anlagen
CN102680829B (zh) * 2012-05-18 2014-09-17 阿特拉斯科普柯(南京)建筑矿山设备有限公司 电气设备安全失效监控装置及方法
DE102012209586A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Bender Gmbh & Co. Kg Isolationsfehlerüberwachung mit Signalqualitätsanzeige
GB201212868D0 (en) 2012-07-20 2012-09-05 Viper Subsea Technology Ltd Subsea deployed line insulation monitor
JP5958318B2 (ja) * 2012-12-12 2016-07-27 日立金属株式会社 放電電荷量測定方法及び放電電荷量測定装置
FR3011636B1 (fr) * 2013-10-08 2015-11-06 Renault Sas Procede de mesure de resistance d'isolement d'un systeme de charge d'un vehicule et vehicule correspondant
WO2015087098A1 (en) 2013-12-13 2015-06-18 Prause József Method for measuring the insulation resistance of an ungrounded dc power network and for localizing the earth fault, and current injecting two-pole device
DE102014200288A1 (de) 2014-01-10 2015-07-16 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Isolationsüberwachung mit Alarm-Diagnose-Darstellung
DE102014204038A1 (de) * 2014-03-05 2015-09-10 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtungen zur selektiven Isolationsüberwachung in ungeerdeten IT-Stromversorgungssystemen
CN104076206A (zh) * 2014-06-20 2014-10-01 国家电网公司 二次伏安法测线圈电阻的方法
JP6586650B2 (ja) * 2015-12-08 2019-10-09 共立電気計器株式会社 絶縁抵抗表示方法および絶縁抵抗計
DE102016200309B3 (de) * 2016-01-13 2017-03-09 Bender Gmbh & Co. Kg Verfahren zum Erkennen einer Unterbrechung eines aktiven Leiters in einem ungeerdeten Gleichspannungs-Stromversorgungssystem
RU2653162C2 (ru) * 2016-04-25 2018-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "Электроавтоматика" Способ поиска земли в электрической сети постоянного оперативного тока
EP3348977B1 (en) * 2017-01-13 2020-05-27 IDT Europe GmbH Failure tolerant thermovoltage acquisition for thermocouple applications
KR101898184B1 (ko) 2017-07-06 2018-09-12 현대오트론 주식회사 고전압 배터리와 차량 그라운드 간 절연저항 측정 방법
HUP1700439A1 (hu) * 2017-10-31 2019-05-28 Jozsef Bela Prause Eljárás és készülék egyenáramú hálózatok szigetelési ellenállásának meghatározására, valamint akkumulátoros rendszerek potenciál-csökkentésére vagy emelésére, funkcionális földeléssel
DE102018102959A1 (de) 2018-02-09 2019-08-14 Bender Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren für eine Isolationsüberwachung mit Erkennung eines fehlerbehafteten Außenleiters in einem 3-phasigen ungeerdeten Stromversorgungssystem
EP3567388B1 (en) 2018-05-09 2022-07-20 Siemens Mobility GmbH Detection of earth leakage
RU2722468C1 (ru) * 2020-02-20 2020-06-01 Сергей Иванович Малафеев Способ контроля сопротивления изоляции и защитного отключения электрической сети
AT523526B1 (de) * 2020-04-10 2021-09-15 Seibt Kristl & Co Gmbh Verfahren, Vorrichtung und System zur Bestimmung eines Kapazitätswertes einer Erdungskapazität eines ungeerdeten Stromnetzes
RU2747909C1 (ru) * 2020-10-19 2021-05-17 Сергей Иванович Малафеев Способ контроля сопротивления изоляции и защиты электрической сети с изолированной нейтралью

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2545325C3 (de) * 1975-10-09 1979-03-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schaltungsanordnung zur Messung des Isolationswiderstandes erdfreier Starkstromschaltungen
CN1026194C (zh) * 1992-04-18 1994-10-12 南京建筑工程学院 多功能绝缘监视仪
CN2181009Y (zh) * 1993-05-26 1994-10-26 程卫平 便携式直流接地电阻探测仪
JPH0783975A (ja) * 1993-09-14 1995-03-31 Kawaju Bosai Kogyo Kk 非接地配線方式の電路の絶縁監視装置
DE4339946A1 (de) * 1993-11-24 1995-06-01 Walther Bender Gmbh & Co Kg Di Verfahren und Einrichtung zur Isolationsüberwachung vom ungeerdeten Gleich- und Wechselstromnetzen
JPH07191071A (ja) * 1993-12-27 1995-07-28 Chubu Electric Power Co Inc 電力ケーブルの絶縁劣化診断法
JP3081751B2 (ja) * 1994-03-03 2000-08-28 株式会社東芝 電気量測定装置
CN1356557A (zh) * 2000-12-08 2002-07-03 哈尔滨九洲电气股份有限公司 智能型直流系统绝缘检测装置
CN1167955C (zh) * 2000-12-16 2004-09-22 深圳市安圣电气有限公司 绝缘电阻交流检测方法及装置
DE10106200C1 (de) * 2001-02-10 2002-09-05 Ean Elektroschaltanlagen Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Isolationsüberwachung ungeerdeter elektrischer Netze

Also Published As

Publication number Publication date
DK1586910T3 (da) 2009-04-06
JP4625360B2 (ja) 2011-02-02
NO20051796D0 (no) 2005-04-12
EP1586910B1 (en) 2009-01-07
HK1086068A1 (en) 2006-09-08
SI1586910T1 (sl) 2009-06-30
NO20051796L (no) 2005-10-19
JP2005315880A (ja) 2005-11-10
DE602004018900D1 (de) 2009-02-26
CN100429521C (zh) 2008-10-29
ES2319897T3 (es) 2009-05-14
KR20060045773A (ko) 2006-05-17
ATE420370T1 (de) 2009-01-15
EP1586910A1 (en) 2005-10-19
KR101272130B1 (ko) 2013-06-07
CN1683934A (zh) 2005-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO328385B1 (no) Anordning og fremgangsmate for isolasjonsovervakning
AU766993B2 (en) Method and device for locating an insulation fault in an electric cable
US6456097B1 (en) Fault current detection method
JP2006343267A (ja) 直流回路の絶縁抵抗測定器、静電容量測定器、絶縁抵抗測定方法および静電容量測定方法
EP3489707A1 (en) Electrical signal measurement device using reference signal
EP1306682B1 (en) Circuit tester
JP2014521980A (ja) 高電圧を測定する補正済み周波数特性を有する適応型分圧器
WO2013169656A1 (en) Apparatus and method of fault detection and location determination
JP5578573B2 (ja) 直流回路の絶縁抵抗測定器、静電容量測定器、絶縁抵抗測定方法および静電容量測定方法
RU2381513C1 (ru) Способ определения сопротивлений изоляции присоединений в сети постоянного тока с изолированной нейтралью, устройство для его осуществления и дифференциальный датчик для этого устройства
JP2001215247A (ja) 漏洩電流測定装置
CN109406880A (zh) 一种绝缘电阻的检测系统及方法
RU2642521C2 (ru) Устройство для диагностики межвитковых замыканий в обмотках силового трансформатора
EP0901264B1 (en) Telecommunications line termination test
JP6039912B2 (ja) 抵抗値算出装置
US20230160933A1 (en) Method and device for determining the resistive component of the leakage current impedance in the alternating current network
JPS63265516A (ja) 三相交流励磁装置
CN209446673U (zh) 一种绝缘电阻的检测系统及绝缘检测仪
JP2024507215A (ja) 主電源並列動作における分割された中間回路に接続されたdc電圧源の絶縁抵抗を測定する方法および装置
KR101527942B1 (ko) 전철변전소 제어케이블의 접지점 거리측정장치 및 방법
US20180120356A1 (en) Current measuring method and system thereof
RU2313799C1 (ru) Способ контроля понижения сопротивления изоляции в линии подачи напряжения питания к нагрузке и устройство для его осуществления
KR101882945B1 (ko) 실시간 절연상태 점검 시스템.
JP5452972B2 (ja) 積算電力量計の配線接続検査方法と検査装置
JP3964654B2 (ja) 電気回路診断装置