RU2649090C1 - Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks - Google Patents

Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks Download PDF

Info

Publication number
RU2649090C1
RU2649090C1 RU2017103190A RU2017103190A RU2649090C1 RU 2649090 C1 RU2649090 C1 RU 2649090C1 RU 2017103190 A RU2017103190 A RU 2017103190A RU 2017103190 A RU2017103190 A RU 2017103190A RU 2649090 C1 RU2649090 C1 RU 2649090C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
insulation
installation
networks
frequency generator
damaged
Prior art date
Application number
RU2017103190A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валентинович Бушуев
Original Assignee
Александр Валентинович Бушуев
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 Александр Валентинович Бушуев filed Critical Александр Валентинович Бушуев
Priority to RU2017103190A priority Critical patent/RU2649090C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2649090C1 publication Critical patent/RU2649090C1/en

Links

Images

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
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/11Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and is aimed at finding locations of damage to the insulation of installation in networks. Device includes an audio frequency generator installed between the "ground" and the wire with a reduced insulation resistance, electrical clamps connected to the selective receiver. In this case, the audio frequency generator contains a frequency and phase current converter, has a physical communication line, and the selective receiver includes a signal receiver transmitted via a physical link, phase distortion compensator, comparator, direction indicators.
EFFECT: technical result consists in the ability to determine the direction of the site with damaged insulation of installation in networks with a branched installation scheme, with looped power systems and in case of non-zero (up to 100 kΩ) insulation resistance visually.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и направлено на поиск мест повреждения изоляции монтажа в сетях.The invention relates to electrical engineering and is directed to the search for places of damage to insulation of installation in networks.

Известен патент RU 2310211, опубл. 10.11.2007 г., в котором раскрыт способ поиска элемента с пониженным сопротивлением изоляции в разветвленной электрической сети постоянного оперативного тока. Сущность известного способа: на сеть накладывают контрольный переменный ток и импульсы тока высокой частоты, синхронизированные с моментом перехода через ноль переменного напряжения на полюсах сети. Длительность импульсов тока высокой частоты равна половине периода контрольного переменного тока. Выделяют контрольный переменный ток и импульсы тока высокой частоты в токе контролируемого элемента. Измеряют активную составляющую переменного тока на основании подсчета полупериодов тока высокой частоты, попадающих в отрезок времени между моментом перехода через ноль переменного контрольного тока контролируемого элемента и моментом исчезновения импульса тока высокой частоты. Определяют снижение сопротивления изоляции в контролируемом элементе по факту увеличения активной составляющей тока.Known patent RU 2310211, publ. November 10, 2007, in which a method for searching for an element with a reduced insulation resistance in a branched electric network of direct operating current is disclosed. The essence of the known method: the control alternating current and high-frequency current pulses are superimposed on the network, synchronized with the moment of transition through zero of the alternating voltage at the poles of the network. The duration of the high-frequency current pulses is equal to half the period of the control alternating current. The control alternating current and high-frequency current pulses in the current of the element under control are isolated. The active component of the alternating current is measured based on the calculation of the half-periods of the high-frequency current falling into the time interval between the moment when the alternating control current of the controlled element passes through zero and the moment the high-frequency current pulse disappears. Determine the decrease in insulation resistance in the controlled element upon the increase in the active component of the current.

Известный способ применим при значительных ограничениях:The known method is applicable with significant limitations:

1. Не может быть использован при большом количестве (нагрузок) потребителей, включенных параллельно;1. It cannot be used with a large number (loads) of consumers connected in parallel;

2. Плюс и минус батареи для переменного тока является одним и тем же электрическим узлом, то есть для переменного тока плюс и минус батареи имеют одинаковый потенциал. В этом случае невозможно определить даже название полюса батареи с коротким замыканием на «землю», не говоря уже о случае с пониженным сопротивлением изоляции.2. Plus and minus batteries for alternating current is the same electrical unit, that is, for alternating current, plus and minus batteries have the same potential. In this case, it is impossible to determine even the name of the battery pole with a short circuit to ground, not to mention the case with reduced insulation resistance.

Основными способами отыскания мест повреждения изоляции в сетях до 1 кВ с изолированной нейтралью является поочередное отключение питающих линий на подстанции и наложение на сеть тока повышенной частоты. Этим способом невозможно найти поврежденный участок, если питание его осуществляется параллельными линиями или ухудшение изоляции произошло в нескольких местах сети на одной фазе. Кроме того, на поиск повреждения уходит много времени и найти поврежденную линию при непродолжительных замыканиях на «землю» также не удается.The main ways to find places of insulation damage in networks up to 1 kV with isolated neutral is to turn off the supply lines at the substations one by one and apply an increased frequency current to the network. In this way, it is impossible to find a damaged section if it is supplied by parallel lines or insulation deterioration has occurred in several places of the network in one phase. In addition, it takes a lot of time to search for damage and it is also not possible to find a damaged line with short-circuit to ground.

Способ наложения на сеть тока повышенной частоты использован в устройстве для отыскания повреждений изоляции в сетях с изолированной нейтралью, разработанном Союзхимпромэнерго (см. http://forca.ru/knigi/arhivy/ustroystva-elektrobezopasnosti-6.html), выбранном нами в качестве ближайшего аналога. В этом устройстве в сеть подается напряжение от генератора звуковой частоты 0,8-1,2 кГц. Поврежденную линию отыскивают специальными электроизмерительными клещами, чувствительными только к токам частотой 1 кГц. Они изготовлены на базе электроизмерительных клещей типа Ц-30.The method of applying an increased frequency current to the network was used in a device for finding insulation damage in networks with isolated neutral developed by Soyuzkhimpromenergo (see http://forca.ru/knigi/arhivy/ustroystva-elektrobezopasnosti-6.html), which we selected the closest analogue. In this device, the voltage from the sound generator 0.8-1.2 kHz is supplied to the network. The damaged line is searched for by special electrical measuring clamps, sensitive only to currents with a frequency of 1 kHz. They are made on the basis of Ts-30 type electrical ticks.

Недостаток известного технического решения в том, что этим способом можно решить задачу только в простых системах энергоснабжения, с питанием системы с одной стороны, с небольшим количеством проводов в жгутах и отсутствием дублирования. Подключение генератора звуковой частоты между «землей» и проводом с пониженным сопротивлением изоляции, продвижение по жгуту монтажных проводов с помощью токовых клещей, подключенных к селективному приемнику, по направлению снижения уровня сигнала, не всегда позволяет отыскать трассу протекания тока до места пониженным сопротивлением изоляции. Такое решение не позволяет найти место пониженного сопротивления монтажа в сложной закольцованной монтажной схеме.A disadvantage of the known technical solution is that in this way it is possible to solve the problem only in simple power supply systems, with the system powered on the one hand, with a small number of wires in the bundles and the absence of duplication. Connecting an audio frequency generator between the “ground” and the wire with a reduced insulation resistance, moving along the wiring harness of the wires using current clamps connected to a selective receiver, in the direction of decreasing the signal level, does not always allow finding the path of the current flowing to the place with the reduced insulation resistance. This solution does not allow you to find a place of reduced mounting resistance in a complex looped wiring diagram.

Особенно сложно определить по снижению уровня сигнала направление движения к искомой точке при разветвленной схеме монтажа, при закольцованных системах питания и в случае ненулевого (до 100 кОм) сопротивления изоляции не позволяют однозначно (и из-за наведенной на соседние провода сигнальной частоты). Это очень усложняет поиск, а иногда делает его невозможным.It is especially difficult to determine the direction of movement to the desired point by reducing the signal level with a branched mounting scheme, with looped power systems and in the case of non-zero (up to 100 kOhm) insulation resistance does not allow unambiguously (and because of the signal frequency induced on adjacent wires). This makes search very difficult, and sometimes makes it impossible.

Технический результат заявляемого изобретения в том, что возможно определить направление места с поврежденной изоляцией монтажа в сетях при разветвленной схеме монтажа, при закольцованных системах питания и в случае ненулевого (до 100 кОм) сопротивления изоляции визуально.The technical result of the claimed invention is that it is possible to determine the direction of a place with damaged installation insulation in networks with a branched installation scheme, with looped power systems and in the case of non-zero (up to 100 kOhm) insulation resistance visually.

Заявляемый технический результат достигается следующим образом.The claimed technical result is achieved as follows.

Подключают генератор частоты между «землей» и проводом с поврежденной изоляцией (0-100 кОм) на провод, идущий от генератора к полюсу питания, надевают электроизмерительные клещи селективного приемника, настроенного на сигнальную частоту, по показаниям световых индикаторов определяют наличие в жгуте сигнальной частоты, а по цвету этих индикаторов определяют направление поиска места с поврежденной изоляцией.A frequency generator is connected between the ground and a wire with damaged insulation (0-100 kOhm) on a wire going from the generator to the power pole, put on the electrical measuring clamps of a selective receiver tuned to the signal frequency, according to the readings of the light indicators, determine the presence of the signal frequency in the bundle, and the color of these indicators determines the direction of the search for a place with damaged insulation.

Устройство для осуществления способа включает генератор звуковой частоты, включенный между «землей» и проводом с пониженным сопротивлением изоляции, электроизмерительные клещи, подключенные к селективному приемнику. Генератор звуковой частоты содержит: преобразователь частоты и фазы тока, имеет канал (два провода), а селективный приемник дополнительно включает в себя приемник сигнала, передаваемого через линию связи, компенсатор искажения фазы, устройство сравнения, индикаторы направления поиска места с поврежденной изоляцией.A device for implementing the method includes an audio frequency generator connected between the “ground” and the wire with a reduced insulation resistance, electrical clamps connected to a selective receiver. The audio frequency generator contains: a frequency and current phase converter, has a channel (two wires), and the selective receiver further includes a signal transmitted through a communication line, a phase distortion compensator, a comparison device, direction indicators for finding a place with damaged insulation.

Линия связи - это физическая пара, к примеру два медных провода в изоляции или коаксиальный кабель.A communication line is a physical pair, for example, two copper wires in insulation or a coaxial cable.

Изобретение поясняется иллюстрацией.The invention is illustrated by illustration.

На Фиг. 1 показана блок-схема заявляемого устройства, где:In FIG. 1 shows a block diagram of the inventive device, where:

1 - генератор звуковой частоты;1 - sound frequency generator;

2 - «земля»;2 - “earth”;

3 - провод с пониженным сопротивлением изоляции;3 - wire with reduced insulation resistance;

4 - соединительный провод;4 - connecting wire;

5 - преобразователь частоты и фазы тока;5 - frequency and phase current converter;

6 - передатчик;6 - transmitter;

7 - физическая линия связи - физическая пара, к примеру два медных провода в изоляции или коаксиальный кабель;7 - physical communication line - a physical pair, for example, two copper wires in insulation or a coaxial cable;

8 - электроизмерительные клещи;8 - electrical measuring pincers;

9 - приемник;9 - receiver;

10 - индикаторы направления;10 - direction indicators;

11 - монтажный жгут;11 - mounting harness;

12 - селективный усилитель;12 - selective amplifier;

13 - устройство сравнения;13 is a comparison device;

14 - компенсатор искажения фазы.14 - phase distortion compensator.

Предлагаемое устройство для отыскания мест повреждений изоляции монтажа сетей позволяет определять направление поиска не по снижению уровня сигнала, а визуально.The proposed device for finding places of damage to the insulation of the installation of networks allows you to determine the direction of the search not by reducing the signal level, but visually.

Устройство работает следующим образом: генератор звуковой частоты 1 включают между «землей» 2 и проводом с поврежденной изоляцией (0-100 кОм) 3. Генератор звуковой частоты 1 содержит преобразователь частоты и фазы тока 5, передатчик 6 и электроизмерительные клещи 8. Перед началом поиска места с поврежденной изоляцией на соединительный провод 4, идущий от генератора звуковой частоты 1 к проводу с поврежденной изоляцией 3, надеваются электроизмерительные клещи 8 селективного приемника 9, настроенного на сигнальную частоту. При этом на корпусе электроизмерительных клещей 8 или на корпусе прибора загорается индикатор направления 10 - один из двух цветных светодиодов, например в направлении «от генератора». Сигнал от электроизмерительных клещей 8, надеваемых на монтажный жгут 11, поступает в приемник 9 и через селективный усилитель 12 затем подается на первый вход устройства сравнения 13. Сигнал, сформированный преобразователем частоты и фазы тока 5 в генераторе звуковой частоты 1 и передаваемый передатчиком 6 через физическую линию связи 7, которая представляет собой физическую пару (два медных провода в изоляции или коаксиальный кабель), а затем принятый приемником 9 через компенсатор искажения фазы 14, подается на другой вход устройства сравнения 13.The device operates as follows: the sound frequency generator 1 is turned on between the “ground” 2 and the wire with damaged insulation (0-100 kOhm) 3. The sound frequency generator 1 contains a frequency converter and current phases 5, a transmitter 6, and an electrical clamp meter 8. Before starting the search places with damaged insulation on the connecting wire 4, going from the sound frequency generator 1 to the wire with damaged insulation 3, put on the measuring clamps 8 of the selective receiver 9, tuned to the signal frequency. At the same time, the direction indicator 10, one of two colored LEDs, for example, in the direction “from the generator”, lights up on the case of the electrical measuring tongs 8 or on the device case. The signal from the electrical clamp meter 8, worn on the mounting cable 11, enters the receiver 9 and is then fed through a selective amplifier 12 to the first input of the comparison device 13. The signal generated by the frequency and current phase 5 in the sound generator 1 and transmitted by the transmitter 6 through the physical communication line 7, which is a physical pair (two copper wires in isolation or a coaxial cable), and then received by the receiver 9 through the phase distortion compensator 14, is fed to the other input of the device compared I'm 13.

При совпадении частоты сигналов на обоих входах устройство сравнения 13 зажигает один из индикаторов направления 10 в зависимости от совпадения их фазы.When the frequency of the signals at both inputs coincides, the comparator 13 lights one of the direction indicators 10 depending on the coincidence of their phase.

Таким образом, по показанию индикатора направления 10 определяют наличие и «направление» протекания в монтажном жгуте 11 сигнальной частоты, что позволяет безошибочно двигаться в сторону места с поврежденной изоляцией.Thus, according to the indication of the direction indicator 10, the presence and “direction” of leakage in the signal frequency mounting harness 11 are determined, which allows unmistakable movement towards a place with damaged insulation.

Алгоритм поиска места с поврежденной изоляцией монтажа следующий: после подключения генератора частоты между «землей» и проводом с поврежденной изоляцией (0-100 кОм) на провод, идущий от генератора к полюсу питания, надеваются электроизмерительные клещи селективного приемника, настроенного на сигнальную частоту. При этом на корпусе электроизмерительных клещей загорается стрелка направления (или на корпусе прибора один из двух цветных светодиодов). Надевая электроизмерительные клещи на монтажный жгут, по показаниям световых индикаторов - зажигание светодиодов определяют наличие в жгуте сигнальной частоты, а по цвету светодиодов определяют направление поиска - движение в сторону места с поврежденной изоляцией (замыкания на «землю»).The algorithm for finding a place with damaged installation insulation is as follows: after connecting the frequency generator between the ground and a wire with damaged insulation (0-100 kOhm), the electrical measuring clamps of the selective receiver tuned to the signal frequency are put on the wire going from the generator to the power pole. At the same time, the direction arrow (or one of two colored LEDs) on the instrument housing lights up. Putting on the measuring pliers on the mounting harness, according to the indications of the light indicators - the ignition of the LEDs determines the presence of a signal frequency in the harness, and the color of the LEDs determines the direction of search - movement towards a place with damaged insulation (ground fault).

Claims (1)

Устройство для определения места повреждения изоляции, включающее генератор звуковой частоты, включенный между «землей» и проводом с пониженным сопротивлением изоляции, электроизмерительные клещи, подключенные к селективному приемнику, отличающееся тем, что генератор звуковой частоты содержит преобразователь частоты и фазы тока, имеет физическую линию связи, а селективный приемник дополнительно включает в себя приемник сигнала, передаваемого через физическую линию связи, компенсатор искажения фазы, устройство сравнения, индикаторы направления.A device for determining the location of insulation damage, including an audio frequency generator connected between the ground and a wire with a reduced insulation resistance, electrical clamps connected to a selective receiver, characterized in that the audio frequency generator contains a frequency and current phase converter, has a physical communication line and the selective receiver additionally includes a receiver of a signal transmitted through a physical communication line, a phase distortion compensator, a comparison device, indicators directions.
RU2017103190A 2017-02-01 2017-02-01 Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks RU2649090C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103190A RU2649090C1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017103190A RU2649090C1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2649090C1 true RU2649090C1 (en) 2018-03-29

Family

ID=61867278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017103190A RU2649090C1 (en) 2017-02-01 2017-02-01 Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2649090C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698505C1 (en) * 2019-04-04 2019-08-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for measuring insulation resistance
CN113009302A (en) * 2021-03-18 2021-06-22 奇瑞新能源汽车股份有限公司 Method and device for positioning insulation fault of high-voltage system of electric automobile

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4884034A (en) * 1989-01-03 1989-11-28 Hermilo Guzman Ground fault detector and locator
US7529069B1 (en) * 2002-08-08 2009-05-05 Weems Ii Warren A Apparatus and method for ground fault detection and location in electrical systems
RU139781U1 (en) * 2014-01-10 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4884034A (en) * 1989-01-03 1989-11-28 Hermilo Guzman Ground fault detector and locator
US7529069B1 (en) * 2002-08-08 2009-05-05 Weems Ii Warren A Apparatus and method for ground fault detection and location in electrical systems
US8531804B2 (en) * 2002-08-08 2013-09-10 II Warren A. Weems Apparatus and method for ground fault detection and location in ungrounded elecrical systems
RU139781U1 (en) * 2014-01-10 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2698505C1 (en) * 2019-04-04 2019-08-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Device for measuring insulation resistance
CN113009302A (en) * 2021-03-18 2021-06-22 奇瑞新能源汽车股份有限公司 Method and device for positioning insulation fault of high-voltage system of electric automobile
CN113009302B (en) * 2021-03-18 2023-03-21 奇瑞新能源汽车股份有限公司 Method and device for positioning insulation fault of high-voltage system of electric automobile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2946139C (en) Smart sensor network for power grid health monitoring
RU2516299C2 (en) Line damage detector
EP2985613B1 (en) Method and system for detecting and locating single-phase ground fault on low current grounded power-distribution network
CN107918079B (en) Power distribution network single-phase earth fault positioning method and system based on sweep frequency injection
FI74365B (en) METHOD ATT DETEKTERA JORDFEL I NAET FOER DISTRIBUTION AV ELEKTRISK KRAFT OCH ANORDNING FOER GENOMFOERANDE AV METODEN.
RU2008109491A (en) METHOD FOR DETERMINING PLACES OF SINGLE-PHASE SHORT TO EARTH IN A BRANCHED AIR LINE OF ELECTRIC TRANSMISSIONS, METHOD FOR DETERMINING PLACES OF AN INTERFASED SHORT CLOSING IN A BRANCHED ELECTRIC CIRCUIT
CN104076243A (en) Method for detection and indication of single-phase ground faults of small current grounding power distribution network and device
CN107624209B (en) The improvement of direct current distance protection system or its correlation are improved
CN108141032A (en) In direct current distance protection controller or relevant improvement
RU2649090C1 (en) Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks
US20160003874A1 (en) Measuring system having several sensors and having a central evaluating unit
EP3685174A1 (en) High-fidelity voltage measurement using resistive divider in a capacitance-coupled voltage transformer
EP1599738B1 (en) Detection of earth faults in three phase systems
JP2014240810A (en) Fault point survey device and fault point survey method
CN107305233A (en) One kind 20 to 10kV distribution lines are grounded strategy, algorithm and circuit between constituency
Xu et al. Distributed insulation monitoring for UK 650-V railway signaling power supplies using rectified current difference pattern tracking
CN103454561B (en) A kind of one-phase earthing failure in electric distribution network localization method
RU2639715C1 (en) Method for determining places of damage of branched overhead transmission line in form of ice deposit on cables
CN114935694A (en) Cable line cross interconnection loop metal shielding resistor live-line detection system and method
US8760150B1 (en) Electrical power transfer indicator system and method
RU2251703C2 (en) Method revealing non-controlled consumption of electric energy in 0,4 kv circuits
RU2691832C1 (en) Device for determination of power cable fault location
US6333625B1 (en) Fault localizing and identifying device for electric systems
RU2310211C1 (en) Method for search of element with reduced insulation resistance in parallel electric network of direct control current
Kletsel et al. The device for determining the distance to single phase fault on the power line

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200202