RU2609726C1 - Method of determination of insulation resistance for direct current network with insulated neutral - Google Patents
Method of determination of insulation resistance for direct current network with insulated neutral Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609726C1 RU2609726C1 RU2015135944A RU2015135944A RU2609726C1 RU 2609726 C1 RU2609726 C1 RU 2609726C1 RU 2015135944 A RU2015135944 A RU 2015135944A RU 2015135944 A RU2015135944 A RU 2015135944A RU 2609726 C1 RU2609726 C1 RU 2609726C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- insulation resistance
- direct current
- resistor
- poles
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/16—Measuring impedance of element or network through which a current is passing from another source, e.g. cable, power line
- G01R27/18—Measuring resistance to earth, i.e. line to ground
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)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам измерения и контроля сопротивления изоляции от «земли» (корпуса), и может быть использовано при создании устройств контроля и измерения в силовых электрических сетях постоянного оперативного тока.The invention relates to electrical engineering, in particular to methods for measuring and monitoring the insulation resistance from the “earth” (housing), and can be used to create devices for monitoring and measuring in power electrical networks of direct operating current.
Известен способ контроля сопротивлений изоляции (В. Герасимов. Электротехнический справочник. В 4 т. Т. 3. Производство, передача и распределение электрической энергии. - 8-е изд., исп. и доп. - М.: Изд. МЭИ, 2002. - 964 с., с. 609, рис. 47-37), который основан на подключении между полюсами источника тока двух последовательно соединенных резисторов и подключении между их общей точкой и «землей» реле контроля напряжения.A known method of monitoring insulation resistances (V. Gerasimov. Electrical reference book. 4 vol. T. 3. Production, transmission and distribution of electrical energy. - 8th ed., Isp. And add. - M.: Publishing House of MPEI, 2002 . - 964 p., P. 609, Fig. 47-37), which is based on connecting two series-connected resistors between the poles of the current source and connecting a voltage monitoring relay between their common point and the ground.
Недостатком такого способа является невозможность осуществления полноценного контроля изоляции сети постоянного тока, так как в данном случае изоляция полюсов снижается на одинаковое или близкое значение, к которому система является нечувствительной, что приводит к несрабатыванию реле контроля напряжения в нужный момент, вследствие чего возможно возникновение аварийных ситуаций.The disadvantage of this method is the inability to fully control the isolation of the DC network, since in this case the insulation of the poles is reduced by the same or close value to which the system is insensitive, which leads to a failure of the voltage monitoring relay at the right time, which may lead to emergency situations .
Известен способ измерения сопротивлений изоляции сети (RU2281521, 10.08.2006 г.), основанный на измерении напряжений между «землей» и полюсами до и после подключения к одному из полюсов резистивного элемента, а также на измерении токов, протекающих по присоединениям сети до и после подключения резистивного элемента. В качестве резистивного элемента используют электрически управляемый резистивный элемент, при этом подключают его к тому полюсу, полярность которого совпадает со знаком суммы напряжений на полюсах до подключения резистивного элемента, после чего поддерживают постоянное значение тока через этот резистивный элемент и вычисляют значение сопротивлений изоляции сети, исходя из значений приращений полусуммы напряжений на полюсах и величин приращений токов присоединений, вызванных подключением электрически управляемого резистивного элемента к одному из полюсов сети.A known method of measuring the insulation resistance of the network (RU2281521, 08/10/2006), based on the measurement of voltages between the "ground" and the poles before and after connecting a resistive element to one of the poles, as well as on the measurement of currents flowing through the network connections before and after connecting a resistive element. An electrically controlled resistive element is used as a resistive element, while connecting it to that pole, the polarity of which coincides with the sign of the sum of the voltages at the poles before connecting the resistive element, then a constant current value is maintained through this resistive element and the value of the network insulation resistances is calculated based on from the values of the increments of half the sum of the voltage at the poles and the increments of the currents of the connections caused by the connection of an electrically controlled resistive ele ment to one of the poles of the network.
Недостатком способа является отсутствие стабильности напряжений на полюсах при ухудшении изоляции, что может привести к ложному срабатыванию релейной защиты. При этом подключение к полюсу резистивного элемента вызывает возникновение больших значений перенапряжений на полюсах источника из-за отсутствия стабильности напряжений на шинах источника относительно «земли», величина которых зависит от соотношения величины сопротивлений резистивного элемента и изоляции. Кроме того, известный способ недостаточно точен и информативен ввиду малых значений приращений дифференциальных токов присоединений. При этом, исходя из значений приращений токов и напряжений, невозможно определить сопротивления изоляции каждого из полюсов присоединений.The disadvantage of this method is the lack of stability of voltage at the poles with deterioration of insulation, which can lead to a false positive relay protection. Moreover, the connection to the pole of the resistive element causes the appearance of large values of overvoltage at the poles of the source due to the lack of stability of the voltage on the busbars of the source relative to the "ground", the value of which depends on the ratio of the value of the resistance of the resistive element and insulation. In addition, the known method is not accurate enough and informative due to the small increments of the differential currents of the connections. Moreover, based on the values of increments of currents and voltages, it is impossible to determine the insulation resistance of each of the connection poles.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ определения сопротивлений изоляции сети постоянного тока с изолированной нейтралью (RU 2381513, 10.02.2010 г.), при котором измеряют напряжения между «землей» и полюсами источника постоянного тока, а также токи, протекающие по присоединениям сети после подключения к одному из полюсов резистивного элемента, измеряют также токи, протекающие по присоединениям сети после подключения второго резистивного элемента к другому полюсу сети, причем производят выравнивание напряжения на полюсах путем включения параллельно полюсам источника постоянного тока двух последовательно соединенных одинаковых резисторов, общая точка которых через третий резистор соединена с «землей», одновременно измеряют ток, протекающий по присоединению, включающему токопровод к третьему резистору и токопроводы от полюсов источника к резистивным элементам, определяют значения сопротивлений изоляции каждого из полюсов, а затем сети в целом.The closest in technical essence to the claimed technical solution is a method for determining the insulation resistance of a direct current network with an isolated neutral (RU 2381513, 02/10/2010), in which the voltage between the "ground" and the poles of the direct current source is measured, as well as the currents flowing on the network connections after connecting to one of the poles of the resistive element, also measure the currents flowing on the network connections after connecting the second resistive element to the other pole of the network, and reducing the voltage at the poles by connecting parallel to the poles of the DC source two identical resistors connected in series, the common point of which through the third resistor is connected to the ground, simultaneously measure the current flowing through the connection, including the current lead to the third resistor and the conductors from the source poles to the resistive elements , determine the insulation resistance values of each of the poles, and then the network as a whole.
Недостатком способа является необходимость измерения дифференциального тока присоединения с выравнивающими резисторами с помощью кольцевого датчика и, как следствие, более низкая точность из-за чувствительности датчика к наводкам от соседних проводников, собственного температурного и временного дрейфа нуля, остаточной намагниченности, также высокая стоимость.The disadvantage of this method is the need to measure the differential current of the connection with equalizing resistors using a ring sensor and, as a result, lower accuracy due to the sensitivity of the sensor to interference from neighboring conductors, intrinsic temperature and time zero drift, residual magnetization, and also high cost.
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений сопротивления изоляции сети постоянного тока.The technical result of the invention is to improve the accuracy of measuring the insulation resistance of a direct current network.
Технический результат достигается при использовании способа определения сопротивлений изоляции сети постоянного тока с изолированной нейтралью, согласно которому измеряют напряжение между «землей» и полюсами источника постоянного тока, для чего сначала подключают резистивный элемент сначала к одному из полюсов, а затем к другому, выравнивают напряжения на полюсах параллельным подключением к источнику постоянного тока двух последовательно соединенных одинаковых резисторов, общая точка которых через третий резистор соединена с «землей», при этом резистивные элементы подключают поочередно параллельно первому и второму резисторам, измеряют напряжение на третьем резисторе после подключения одного и другого резистивных элементов, далее определяют сопротивление изоляции всей сети, а затем каждого полюса согласно формулам:The technical result is achieved by using a method for determining the insulation resistance of a direct current network with an isolated neutral, according to which the voltage between the "ground" and the poles of the direct current source is measured, for which the resistive element is first connected first to one of the poles, and then to the other, voltage is equalized to poles by parallel connection to the DC source of two series-connected identical resistors, the common point of which through the third resistor is connected to leu ", the resistive elements are connected alternately in parallel to the first and second resistors, the voltage measured after the third resistor connecting one and other resistive elements further define insulation resistance across the network, and then each pole according to the formulas:
где Where
R - полное сопротивление изоляции всей сети,R is the total insulation resistance of the entire network,
U1+ - напряжение на положительном полюсе при подключении к нему резистивного элемента,U 1+ is the voltage at the positive pole when a resistive element is connected to it,
U2- - напряжение на отрицательном полюсе при подключении к нему резистивного элемента,U 2- is the voltage at the negative pole when a resistive element is connected to it,
Е - ЭДС аккумуляторной батареи,E - EMF of the battery,
UR+ - напряжение на третьем резисторе при подключении резистивного элемента к положительному полюсу,U R + - voltage at the third resistor when connecting a resistive element to the positive pole,
UR- - напряжение на третьем резисторе при подключении резистивного элемента к отрицательному полюсу,U R- is the voltage at the third resistor when connecting a resistive element to the negative pole,
RTR - сопротивление третьего резистора,R TR is the resistance of the third resistor,
R+ - сопротивление изоляции положительного полюса всей сети,R + is the insulation resistance of the positive pole of the entire network,
R- - сопротивление изоляции отрицательного полюса всей сети.R - is the insulation resistance of the negative pole of the entire network.
На фигуре изображена схема для реализации предлагаемого способа.The figure shows a diagram for the implementation of the proposed method.
Поочередное подключение резистивных элементов параллельно первому и второму резисторам, измерение напряжения на третьем резисторе после подключения одного и другого резистивных элементов позволяют определить сопротивление изоляции как всей сети, так и каждого полюса при повышении точности проводимых измерений, которые в данном случае не зависят от наводок и помех от других устройств и проводников.Alternately connecting the resistive elements parallel to the first and second resistors, measuring the voltage on the third resistor after connecting one and the other resistive elements allows you to determine the insulation resistance of both the entire network and each pole while increasing the accuracy of the measurements, which in this case are independent of interference and interference from other devices and conductors.
Схема содержит источник постоянного тока 1, одинаковые резисторы 2 и 3, резистивный элемент 4 с ключом 5, резистивный элемент 6 с ключом 7, вольтметр 8, третий резистор 9, вольтметры 10 и 11.The circuit contains a direct
Заявляемый способ определения сопротивлений изоляции реализуют следующим образом. В сети постоянного тока с источником постоянного тока 1 параллельно полюсам подключены последовательно два одинаковых резистора 2 и 3, общая точка которых через третий резистор 9 подключена к «земле». Параллельно резистору 9 подключают вольтметр 8. Вольтметр 10 подключают между положительным полюсом сети и «землей», а вольтметр 11 между отрицательным полюсом и «землей» соответственно. При проведении измерений сопротивлений изоляции сети подключают поочередно резистивный элемент 4 ключом 5 и снимают показания напряжения U1+ на вольтметре 10, а также напряжения UR+ на вольтметре 8, а затем отключают резистор 4 ключом 5 и включают резистивный элемент 6 ключом 7, после чего снимают показания напряжений U2- вольтметра 11 и UR- вольтметра 8. Зная значение третьего сопротивления RTR, рассчитывают полное сопротивление изоляции сети R по формуле:The inventive method for determining the insulation resistance is implemented as follows. In a direct current network with a direct
далее вычисляют сопротивление изоляции положительного полюса R+ по формуле:then calculate the insulation resistance of the positive pole R + by the formula:
и сопротивление изоляции отрицательного полюса R- по формуле:and the insulation resistance of the negative pole R- by the formula:
В качестве резистивных элементов 4 и 6 применяются активные сопротивления. Подключение последних поочередно через ключи 5 и 7 обеспечивает искусственное смещение полюсов относительно «земли». Это позволяет получить ток смещения через резистор 9 и замерить на нем падение напряжения UR+ и UR- вольтметром 8. Такое подключение обеспечивает возможность определения сопротивления R всей изоляции и каждого полюса R+ и R- в отдельности.As
Переход на измерение падения напряжения на резисторе значительно упрощает и удешевляет задачу измерений, при этом существенно повышается точность измерения тока утечки, поскольку падение напряжения на резисторе нечувствительно к возможным наводкам от других устройств и проводников с током.The transition to measuring the voltage drop across the resistor greatly simplifies and reduces the cost of the measurement task, while significantly increasing the accuracy of measuring the leakage current, since the voltage drop across the resistor is insensitive to possible interference from other devices and conductors with current.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135944A RU2609726C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Method of determination of insulation resistance for direct current network with insulated neutral |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015135944A RU2609726C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Method of determination of insulation resistance for direct current network with insulated neutral |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2609726C1 true RU2609726C1 (en) | 2017-02-02 |
Family
ID=58457695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015135944A RU2609726C1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Method of determination of insulation resistance for direct current network with insulated neutral |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2609726C1 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4214311A (en) * | 1976-12-02 | 1980-07-22 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and apparatus for measuring insulation resistance |
RU2281521C1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-08-10 | Ооо "Научно-Производственный Центр "Энергоавтоматика" | Method for measuring insulation resistance of insulated-neutral dc network |
JP2006220520A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Honda Motor Co Ltd | Dielectric resistance measuring device of floating d.c. power supply and its method |
RU2381513C1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Method of testing attachement insulation resistance in direct current mains with isolated neutral, device for implementation thereof and differential sensor therefor |
RU2403580C2 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Method for measurement and control of equivalent insulation resistance of unearthed power electric direct-current mains, including electromotor networks with voltage static converters and related device for implementation thereof |
JP2013210246A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Resistance value calculation device |
EP2796887A1 (en) * | 2012-03-27 | 2014-10-29 | LG Chem, Ltd. | Insulation resistance measurement device having malfuction self-diagnosis function, and method for self-diagnosing malfuction using same |
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 |
-
2015
- 2015-08-26 RU RU2015135944A patent/RU2609726C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4214311A (en) * | 1976-12-02 | 1980-07-22 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method and apparatus for measuring insulation resistance |
RU2281521C1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-08-10 | Ооо "Научно-Производственный Центр "Энергоавтоматика" | Method for measuring insulation resistance of insulated-neutral dc network |
JP2006220520A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-24 | Honda Motor Co Ltd | Dielectric resistance measuring device of floating d.c. power supply and its method |
RU2381513C1 (en) * | 2008-07-16 | 2010-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Method of testing attachement insulation resistance in direct current mains with isolated neutral, device for implementation thereof and differential sensor therefor |
RU2403580C2 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Method for measurement and control of equivalent insulation resistance of unearthed power electric direct-current mains, including electromotor networks with voltage static converters and related device for implementation thereof |
EP2796887A1 (en) * | 2012-03-27 | 2014-10-29 | LG Chem, Ltd. | Insulation resistance measurement device having malfuction self-diagnosis function, and method for self-diagnosing malfuction using same |
JP2013210246A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Resistance value calculation device |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104569607A (en) | Direct current insulation monitoring method and device | |
JP2014145754A (en) | Insulation level monitoring device of non-grounded circuit | |
CN101943713B (en) | Internal self-check resistance bridge and method | |
RU2381513C1 (en) | Method of testing attachement insulation resistance in direct current mains with isolated neutral, device for implementation thereof and differential sensor therefor | |
CN108802474A (en) | A kind of current measuring method and its device | |
RU2384855C1 (en) | Measuring method of insulation resistance in direct current circuits | |
JP3790993B2 (en) | Ground resistance measuring instrument and ground resistance measuring method | |
CZ24466U1 (en) | Checking arrangement for individually built-up network of photovoltaic device | |
WO2009084756A1 (en) | Apparatus and method for automatic control of current electrodes for electrical resistivity survey | |
TW201619617A (en) | Grounding resistance measurement apparatus and method of operating the same | |
CN108508400A (en) | Correction method is reviewed one's lessons by oneself in direct current instrument transformer null offset in a kind of DC system insulating monitoring instrument | |
RU2609726C1 (en) | Method of determination of insulation resistance for direct current network with insulated neutral | |
CN104459330A (en) | High-voltage transmission line zero-sequence impedance measuring circuit and method | |
RU2681257C2 (en) | Method of establishing place of reducing resistance of insulation and determining power of current leakage | |
RU2377581C1 (en) | Method of measurement and monitoring of insulation resistance of unearthed power electrical ac networks under operation voltage and device for its implementation | |
RU2609277C1 (en) | Method of monitoring insulation resistance of extensive dc networks | |
RU2614187C1 (en) | Determination method of the circuit insulation resistance and insulation resistance of the joined alternating current circuit with insulated neutral | |
RU2536332C1 (en) | Method for insulation resistance measurement at connections and search of connections with damaged insulation in direct-current mains with insulated neutral | |
CN109001653B (en) | Magnetic detection device | |
CN204287327U (en) | A kind of ultra-high-tension power transmission line zero sequence impedance metering circuit | |
RU2281521C1 (en) | Method for measuring insulation resistance of insulated-neutral dc network | |
CN105785134B (en) | Unpolarizable electrode ground resistance measurement method | |
RU2010247C1 (en) | Method of determination of resistance of routes of current leaks to ground in electric systems | |
SU1041958A1 (en) | Two-wire dc network insulation resistant measuring device | |
Olszowiec | Application of network voltages to insulation monitoring in unearthed AC circuits with rectifiers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170827 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20181109 |