RU2736328C1 - Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи - Google Patents
Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2736328C1 RU2736328C1 RU2019141728A RU2019141728A RU2736328C1 RU 2736328 C1 RU2736328 C1 RU 2736328C1 RU 2019141728 A RU2019141728 A RU 2019141728A RU 2019141728 A RU2019141728 A RU 2019141728A RU 2736328 C1 RU2736328 C1 RU 2736328C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- circuit
- resistance
- series
- elements
- insulation resistance
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/72—Testing of electric windings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дистанционного нахождения места снижения сопротивления изоляции относительно земли (корпуса) обесточенных электроустановок, устройств, обмоток и других объектов, состоящих из электрической цепи последовательно включенных элементов (участков) с приблизительно одинаковыми величинами сопротивлений. Сущность: способ заключается в том, что у объекта, состоящего из обесточенной электрической цепи последовательно включенных элементов (участков) с приблизительно одинаковыми значениями сопротивлений, измеряют величину сопротивления между одной из питающих клемм цепи и корпусом, измеряют величину сопротивления между другой питающей клеммой цепи и корпусом, измеряют величину общего электрического сопротивления цепи последовательно включенных элементов. Вводят измеренные величины в систему из трех уравнений с тремя неизвестными величинами: сопротивления участка последовательной цепи элементов от одной питающей клеммы до места снижения сопротивления изоляции, сопротивления участка последовательной цепи элементов от другой питающей клеммы до места снижения сопротивления изоляции, сопротивления току утечки на корпус. Решением системы уравнений находят значения указанных неизвестных величин. Используют отношение величины общего электрического сопротивления цепи последовательно включенных элементов к величине сопротивления участка последовательной цепи элементов от одной питающей клеммы до места снижения сопротивления изоляции и по известному количеству последовательно включенных элементов цепи определяют схемное место снижения сопротивления изоляции на корпус в цепи. Определяют величину сопротивления току утечки на корпус. Технический результат: возможность дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции электрической цепи объекта, содержащей последовательно включенные элементы (участки) с приблизительно одинаковыми значениями сопротивления, без их отсоединения от схемы электрической цепи объекта, с использованием одного штатного измерительного прибора и без использования дополнительного кабеля. 1 ил.
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для нахождения места снижения сопротивления изоляции относительно земли (корпуса) обесточенных электроустановок, устройств, обмоток и других объектов, состоящих из электрической цепи последовательно включенных элементов (участков) с приблизительно одинаковыми величинами сопротивлений.
Предпосылки к изобретению. В период регламентных и ремонтных работ на объекте, в частности, на обесточенной кабельной многовитковой обмотке размагничивания судна, состоящей из последовательно соединенных витков, требуется установить место локального снижения ее сопротивления изоляции. Поиск этого места традиционными способами сопряжен с трудоемкими и длительными действиями по обходу (обследованию) кабелей обмотки, зачастую пролегающих в труднодоступных местах, с последовательным отключением участков кабелей и замером их сопротивления изоляции в предварительно вскрытых соединительных коробках обесточенной обмотки. Поэтому очевидна актуальность разработки способа дистанционного установления места снижения сопротивления изоляции в выведенной из действия обмотке выполнением минимального количества измерений, минимальным числом штатных измерительных средств, с минимальными временными затратами.
Известен способ [1] определения сопротивления путей утечек на землю в электрических системах, согласно которому производят ряд замеров токов утечки на землю и общего тока системы, составляют систему уравнений, решением которой будут значения сопротивлений путей утечек току на землю каждого элемента системы.
Применение способа [1] для поиска места снижения сопротивления изоляции требует включения объекта контроля под напряжение. Однако согласно заявленному изобретению его применение предусмотрено на обесточенном объекте контроля.
Известен способ [2], в котором для нахождения мест повреждения изоляции у объектов, содержащих последовательно соединенные участки (элементы) с неодинаковыми параметрами измеряют ток однополюсного замыкания на земляную шину, а также сопротивление изоляции при отключенном питании, измеряют у исправного объекта распределение напряжения между соответствующими точками вдоль объекта и земляной шиной. При снижении сопротивления изоляции измеряют этот параметр, вновь измеряют значение однополюсного замыкания образца, находящегося под напряжением, на земляную шину и по определенному алгоритму рассчитывают параметр, характеризующий место повреждения изоляции.
Применение способа [2] для нахождения места снижения сопротивления изоляции относительно корпуса требует включения объекта контроля под напряжение. Однако согласно заявленному изобретению его применение предусмотрено на обесточенном объекте контроля.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является способ [3] определения расстояния до места повреждения изоляции кабеля, в котором расстояние от начала кабеля до места нахождения токовой утечки на корпус определяется посредством измерения сопротивления шлейфа исправной жилы и жилы с поврежденной изоляцией, измерения сопротивления дефектного участка жилы от места подключения прибора к жиле с поврежденной изоляцией до места повреждения изоляции и вычисления этого расстояния по соответствующему выражению.
Существенным ограничением для применения способа [3] в объектах, аналогичных кабельной многовитковой обмотке размагничивания судна, является то, что необходимым условием его применения является наличие хотя бы одной «хорошей» жилы между местом подключения прибора и концом кабеля. Данное условие технически не реализуемо в указанных объектах. Кроме того, «хорошая» жила должна иметь высокое сопротивление изоляции, а также необходимо знать длину жилы с дефектной изоляцией, равной длине хорошей жилы.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является дистанционное установление схемного места снижения сопротивления изоляции относительно корпуса обесточенной электрической цепи объекта, содержащей последовательно включенные элементы (участки) с приблизительно одинаковыми значениями сопротивления без их отсоединения от схемы электрической цепи объекта, с использованием одного штатного измерительного прибора и выполнением им трех измерений без использования дополнительного кабеля с известными параметрами.
Указанный технический результат обеспечивается благодаря тому, что измеряется значение сопротивления электрической цепи объекта, а также значения сопротивлений между входными (питающими) клеммами указанной цепи и корпусом и по соответствующему алгоритму рассчитывается место снижения сопротивления изоляции в схеме объекта.
На фигуре 1 представлена схема устройства (фигура 1(a)), реализующего способ, и схема замещения объекта контроля (фигура 1(б)).
На фигуре 1 приняты следующие обозначения: Ω - прибор для измерения величины электрического сопротивления; кл.1 (питающая клемма «-»), …, кл.i, …, кл.n (питающая клемма «+») - соединительные клеммы последовательно включенных витков схемы объекта; k - корпус (земля); R - величина общего электрического сопротивления последовательно включенных витков, имеющих величину сопротивления rв1≈…≈rвi≈…≈rвn-1 приблизительно равную между собой; R1 и R2 - значения сопротивлений участков последовательной цепи витков от клеммы 1 (кл.1) до места снижения сопротивления изоляции с величиной сопротивления току утечки на корпус rут и от клеммы n (кл.n) до того же места соответственно; r1, и r2 - значения сопротивлений цепи между клеммой 1 (кл.1) и корпусом и между клеммой n (кл.n) и корпусом соответственно.
Способ осуществляют следующим образом
На объекте, в частности, на обмотке размагничивания судна, находящейся в обесточенном состоянии, одним и тем же прибором Ω последовательно измеряются: величина R общего электрического сопротивления последовательно включенных витков, а также величины r1, и r2 сопротивлений цепи между клеммой 1 (кл.1) и корпусом и между клеммой n (кл.n) и корпусом соответственно.
На основании схемы замещения объекта контроля (фигура 1(б)) измеренные величины позволяют записать следующие уравнения:
Данные уравнения объединены в систему из трех уравнений с тремя неизвестными, в которой известными (измеренными) величинами являются величины R, r1, r2, а неизвестными величинами (параметрами цепи схемы замещения объекта контроля) являются величины R1, R2, rут.
Решением данной системы уравнений будут выражения:
Для установления места снижения сопротивления изоляции - номера клеммы (кл.№ут), к которой подключен виток с утечкой тока на корпус rут в схеме объекта контроля, необходимо использовать соотношение:
n-1 - количество витков в обмотке.
Откуда
Пример
Допустим, что на обмотке размагничивания судна, состоящей из 20 витков (n-1=20), измерены величина R=20 Ом общего электрического сопротивления последовательно включенных витков, а также величины r1=115 Ом, и r2=105 Ом сопротивлений цепи между клеммой 1 (кл.1) и корпусом и между клеммой n=21 (кл.21) и корпусом соответственно.
Требуется установить место снижения сопротивления изоляции в схеме обмотки - номер клеммы (кл.№ут), к которой подключен виток с утечкой тока на корпус rут.
Подставив значения измеренных величин в выражения, являющиеся решением приведенной выше системы уравнений, получим значения параметров цепи схемы замещения обмотки:
Местом снижения сопротивления изоляции в схеме обмотки (номер клеммы - кл.№ут, к которой подключен виток с утечкой на корпус rут) будет:
Таким образом, виток обмотки, имеющий сниженное значение сопротивления изоляции, равное 100 Ом, подключен к клемме 15.
Точность определения места снижения сопротивления изоляции в электрической цепи схемы объекта зависит от степени равенства между собой величин сопротивлений элементов цепи, соединенных последовательно, а также от отношения величины общего сопротивления цепи R к величине сопротивления rут току утечки 
Чем больше это отношение, тем выше указанная точность.
Источники информации
1. findpatent.ru./patent/201/2010247.
2. patents.su>3-1580294-sposob-opre…
3. Мостовой метод измерения…, Studbooks.net/2125175/matematika…
Claims (1)
- Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи, заключающийся в том, что у объекта, состоящего из обесточенной электрической цепи последовательно включенных элементов (участков) с приблизительно одинаковыми значениями сопротивлений, измеряют величину сопротивления между одной из питающих клемм цепи и корпусом, отличающийся тем, что для дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи объекта без использования дополнительного кабеля с известными параметрами измеряют величину сопротивления между другой питающей клеммой цепи и корпусом, измеряют величину общего электрического сопротивления цепи последовательно включенных элементов, вводят измеренные величины в систему из трех уравнений с тремя неизвестными величинами: сопротивления участка последовательной цепи элементов от одной питающей клеммы до места снижения сопротивления изоляции, сопротивления участка последовательной цепи элементов от другой питающей клеммы до места снижения сопротивления изоляции, сопротивления току утечки на корпус, решением данной системы уравнений находят значения указанных неизвестных величин, используя отношение величины общего электрического сопротивления цепи последовательно включенных элементов к величине сопротивления участка последовательной цепи элементов от одной питающей клеммы до места снижения сопротивления изоляции и по известному количеству последовательно включенных элементов цепи определяют схемное место снижения сопротивления изоляции на корпус в цепи, определяют величину сопротивления току утечки на корпус.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141728A RU2736328C1 (ru) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141728A RU2736328C1 (ru) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2736328C1 true RU2736328C1 (ru) | 2020-11-13 |
Family
ID=73460810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019141728A RU2736328C1 (ru) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2736328C1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1580294A1 (ru) * | 1988-03-10 | 1990-07-23 | Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) | Способ определени места снижени сопротивлени изол ции |
| CN103983857A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-13 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种直流绝缘监测电路和方法 |
| RU2681257C2 (ru) * | 2016-05-25 | 2019-03-05 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ установления места снижения сопротивления изоляции и определения мощности токовой утечки |
-
2019
- 2019-12-12 RU RU2019141728A patent/RU2736328C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1580294A1 (ru) * | 1988-03-10 | 1990-07-23 | Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) | Способ определени места снижени сопротивлени изол ции |
| CN103983857A (zh) * | 2014-04-25 | 2014-08-13 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种直流绝缘监测电路和方法 |
| RU2681257C2 (ru) * | 2016-05-25 | 2019-03-05 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Способ установления места снижения сопротивления изоляции и определения мощности токовой утечки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11705275B2 (en) | Self calibration by double signal sampling | |
| US3248646A (en) | Location of cable faults by comparing a section of the faulted cable with a part of the section | |
| CN106501562B (zh) | 用于电磁干扰噪音源的隔离差分电压探针 | |
| CN103823138A (zh) | 利用辅助线监测供电线路电参数的电路 | |
| US4241306A (en) | Test fixture having switching means for facilitating transformer turns ratio testing | |
| RU2736328C1 (ru) | Способ дистанционного определения места снижения сопротивления изоляции в обесточенной электрической цепи | |
| JP3790993B2 (ja) | 接地抵抗測定器及び接地抵抗測定方法 | |
| RU2681257C2 (ru) | Способ установления места снижения сопротивления изоляции и определения мощности токовой утечки | |
| RU144337U1 (ru) | Устройство для измерения сопротивления заземления без отсоединения грозозащитного троса | |
| RU152421U1 (ru) | Устройство для измерения сопротивлений заземлителей п-образных опор воздушных линий электропередачи без отсоединения грозозащитного троса | |
| CN104459330A (zh) | 一种高压输电线路零序阻抗测量电路及其测量方法 | |
| RU2609277C1 (ru) | Способ контроля сопротивления изоляции разветвленных сетей постоянного тока | |
| CN204287327U (zh) | 一种高压输电线路零序阻抗测量电路 | |
| RU2645900C2 (ru) | Измерение однородной температуры катушки путем увеличения сопротивления провода | |
| Zhu et al. | A wide bandwidth, on-line impedance measurement method for power systems, based On PLC techniques | |
| CN210720563U (zh) | 电流采样装置 | |
| RU2739386C2 (ru) | Способ установления места снижения сопротивления изоляции | |
| Kawady et al. | An accurate fault locator for underground distribution networks using modified apparent-impedance calculation | |
| RU2819139C1 (ru) | Способ дистанционного определения места ослабления электрического контакта между последовательно включенными элементами электроустановки | |
| Polyakov et al. | Power transmission lines monitoring system | |
| Tugushi et al. | Increasing the accuracy of measuring the resistance of the grounding system with an electrodeless method | |
| SU154330A1 (ru) | ||
| RU219769U1 (ru) | Устройство дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач | |
| CN111856108B (zh) | 埋地管道电位升实验系统 | |
| SU1368825A1 (ru) | Способ определени места повреждени изол ции кабел |