SU291167A1

SU291167A1 - DEVICE FOR THE CONTROL OF INSULATION RESISTANCE IN SYSTEMS WITH GROUNDED F.LZOA

Info

Publication number: SU291167A1
Application number: SU1314891A
Authority: SU
Original assignee: В. Г. Чепелев, Н. Н. Гринченко , Ю. М. Гольдштейн Специальное конструкторское бюро электробурению; , ПТПм ,
Priority date: 1969-03-25
Filing date: 1969-03-25
Publication date: 1973-10-26

Description

Изобретение относитс к устройствам контрол сопротивлени изол ции в системах иеременного тока, в которых одна из фаз заземлена . В частности, оно может быть использовано дл контрол сопротивлени изол ции системы токоиодвод-двигатель электробура при питании последнего по схеме «два провода-труба .The invention relates to insulation resistance monitoring devices in systems of alternating current in which one of the phases is grounded. In particular, it can be used to control the insulation resistance of the electric drill drive current-drive system when powering the latter according to the two-wire-to-pipe scheme.

Известные устройства дл контрол сопротивлени изол ции системы питани по схеме «два провода-труба содержат измерительный блок и коммутирующие узлы.The known devices for monitoring the insulation resistance of the power supply system according to the "two wire-to-pipe" circuit comprise a measuring unit and switching nodes.

После отключени токоподвода с двигателем от питающей сети коммутирующий узел, отключа заземленный участок фазы, позвол ет измер ть сопротивление изол ции измерительным блоком.After disconnecting the power supply with the motor from the mains, the switching node, by disconnecting the grounded portion of the phase, allows measurement of the insulation resistance by the measuring unit.

При контроле изол ции с помощью известных устройств необходимо отключать токоподводы и двигатель от нитающей сети на врем контрол . Поэтому при использовании известных устройств дл контрол изол ции иевозможно производить защиту токоподвода и двигател при понижении сопротивлени изол ции ниже установленной величины.When insulating with the help of known devices, it is necessary to disconnect the current leads and the motor from the power supply network for the time being monitored. Therefore, when using the known devices to control the insulation, it is possible to protect the current lead and the motor when the insulation resistance drops below a specified value.

В отличие от известных нредлагаемое устройство позвол ет контролировать изол цию системы с заземленной фазой относительно земли без отключени всей системы от питаюн1ей сети, т. е. без нрерывани нроизводственного нроцесса дл осуществлени контрол . Кроме того, обеспечиваетс возможность использовани получаемой от измерительного комплекса информации о сопротивлении изол ции дл своевременного отключени системы от питающей сети в случае снижени контролируемого параметра ннже допустимой велнчины . Это достигаетс тем, что устройство снабжено чувствительным элементом тока, включенным между наземным коммутнрующнм блоком Н «землей,к которому подсоединена система унравлеии наземным коммутирующим блоком и ключ дл подключенн измернтельного блока к контролируемой системе на врем , не превыщающее половнны нериода питающего напр жени .In contrast to the known devices, the proposed device allows one to control the insulation of a system with a grounded phase relative to the ground without disconnecting the entire system from the power supply network, i.e. without interrupting the production process for monitoring. In addition, it is possible to use the information on the insulation resistance obtained from the measuring complex for timely disconnecting the system from the mains in case of a decrease in the monitored parameter of the permissible value. This is achieved by the fact that the device is equipped with a current sensing element connected between the ground switching unit H " ground to which the ground control unit is connected and the key for the connected measuring unit to the monitored system for a time that does not exceed the supply voltage.

Дл комненсации вли ни напр жени силовой цепи иа измерительный блок устройство может быть снабжено блоком комненсации, выполненным на трансформаторе с общей точкой дл первичной и вторичной обмоток, включенных встречно, и подключенного общей точкой к контролируемой системе через добавочное сопротнвление и анод диода, катод которого подключен через общую точку и первичную обмотку трансформатора к аноду другого диода, подключенного своим катодом к «земле, а конец вторичной обмоткн трансrhofiMavopa соед/пнси с чпиусом источника иитааи измерительного блока.To compensate for the effect of the voltage of the power circuit and the measuring unit, the device can be equipped with a compensating unit made on a common point transformer for the primary and secondary windings connected in opposite and connected by a common point to the controlled system through the additional resistance and anode of the diode whose cathode is connected through the common point and the primary winding of the transformer to the anode of another diode, connected by its cathode to the “earth, and the end of the secondary winding of the transhofión Mavopa comoid / pnsi with a chius source iitai and measuring block.

Дл предупреждени снижени сонротивлени изол ции ниже донустимой величины измерительный блок может быгь снабжен реле защиты, включенным между 1сточинком питани н измерительным прибором, контакты которого воздействуют на день унравлени линейным контактором и сигнализацией.To prevent a decrease in insulation resistance below the donable value, the measuring unit may be equipped with a protection relay connected between a power supply and a measuring device, the contacts of which act on the control day with a line contactor and an alarm.

На чертеже нриведена приициниальна схема описываемого устройства.A schematic diagram of the device described is shown in the drawing.

Две фазы электродвигател 1 через провода кабел 2 иодключены с помощью линейного контактора 3 к силовому трансформатору 4, а треть фаза через погружной коммутирующий блок 5 подсоединена к колонне бурильных труб 6, вл ющейс третьим проводом , иодключенным на поверхности через чувствительный элемент 7 тока к наземному ком .мутирующему блоку 8 и через линейный контактор 3 - к трансформатору 4. К чувствительному элементу 7 тока подсоединена система управлени 9 наземным коммутирующим блоком 8. Система состоит из последовательно соединенных формировател 10 и делител импульсов 11 и подключена к управл ющему электроду одного из тиристоров блока 8. Между одним из проводов кабел 2 и чувстуительиым элементом 7 включен измерительный блок, состо щий из последовательно соединенных ключа 12, измерительного прибора 13, реле 14, соединенного с «плюсом стабилизированного источника питани 15, и блока компенсации, соединенного с «минусом того же источника. Блок компенсации состоит из добавочного сопротивлени 16, включенного между проводом кабел 2 и анодом вентил 17, трансформатора 18 со встречно включенными первичной и вторичной обмотками, имеющими общую точку в месте соединени с катодом вентил 17, и вентил 19.The two phases of the electric motor 1 through the wires of the cable 2 are connected via a line contactor 3 to the power transformer 4, and the third phase through the submersible switching unit 5 is connected to the drill string 6, which is the third wire connected to the surface com The muting unit 8 and, via a line contactor 3, to the transformer 4. A control system 9 is connected to the current sensing element 7 by a ground switching unit 8. The system consists of a series-connected x shaper 10 and pulse splitter 11 and connected to the control electrode of one of the thyristors of block 8. Between one of the wires of cable 2 and sensing element 7 is connected a measuring unit consisting of a series 12 switch 12, a measuring device 13, a relay 14 connected to "The advantage of a stabilized power source 15, and a compensation unit connected to the" minus of the same source. The compensation unit consists of an additional resistance 16 connected between the wire of the cable 2 and the anode of the valve 17, the transformer 18 with the primary and secondary windings having oppositely connected, having a common point at the point of connection with the cathode of the valve 17, and the valve 19.

При включении линейного контактора 3 все три фазы системы обтекаютс силовым переменным током, причем отрицательна полуволна этого тока (со стороны трансформатора 4) в фазе с заземленным участком посто нно беспреп тственно нронускаетс вентил ми коммутирующих блоков 8 и 5. В момент нрохождени отрицательной полуволны тока по чувствительному элементу 7 тока, включенному в фазу с заземленным участком, формирователь ИJMпyльcoв системы управлени 9 срабатывает и через делитель импульсов той же системы с необходимой периодичностью закрывает наземный коммутирующий блок 8 дл положительной полуволны силового тока . Периодичность закрывани наземного коммутирующего узла на врем , не превышающее полупериод питающего . напр жени , задаетс делителем импульсов системы управлени и выбираетс из условий минимального вли ни процесса отключени на рабочий режим нагрузки.When the line contactor 3 is turned on, all three phases of the system flow around the alternating current, and the half-wave of this current (from the transformer 4 side) is negative in phase with the grounded portion of the switching blocks 8 and 5. To the sensitive element 7 of the current, connected to the phase with the grounded section, the driver IJMpyl in the control system 9 is activated through the pulse divider of the same system with the necessary periodicity closing m Ground switching unit 8 for the positive half-power current. The frequency of closing the ground-based switching unit for a time not exceeding the half-period of the power supply. the voltage is set by the pulse divider of the control system and is selected from the conditions of the minimum effect of the shutdown process on the operating mode of the load.

нем тока любои ноллрностч посто нно закрыт. При отключении коммутн|рующий блок 8 положительной нолуволны силового тока в заземленной фазе ключ 12 открываетс , подсоедин измерительный блок к «земле. Погружной коммутируюнип блок 5 при отключении ноложнтельной нолуволны силового тока оказываетс закрытым дл тока измерительной цепи при выбранной пол рности нитани измерительного блока.The current loop is constantly closed. When disconnected, the switching unit 8 of the positive zero-wave of the power current in the grounded phase of the key 12 opens, connecting the measuring unit to the "ground." The submersible commutator unit 5 when disconnecting the power zero current zero wave turns out to be closed for the current of the measuring circuit with the selected polarity of the measuring unit.

Таким образом, измерительное нанр жение нрикладываетс между контролируемой системой и «землей, вследствие чего в измерительной цепи протекает ток, завис щий от сопротивлени изол ции контролируемой системы .Thus, the measurement circuit is applied between the monitored system and the earth, as a result of which a current flows in the measuring circuit, depending on the insulation resistance of the monitored system.

Величина этого тока фиксируетс из.мернтельным прибором 13, отградуированным в единицах электрического сопротивлени , и приThe magnitude of this current is recorded from the ground device 13, calibrated in units of electrical resistance, and

снижении сопротивлени изол ции ниже допустимого значени достигает величины тока срабатывани реле защиты 14, которое отключает линейный контактор 3. Р1азначение трансформатора 18 с носледовательно подключенными к его первичной обмотке добавочным сопротивлением 16 и вентил ми 17 и 19 состоит в комненсации вли ни напр жени силовой цеии на измерительиый блок, соединенный со вторичной обмоткой того же трансформатора. Комиенсаци достигаетс путем встречного включени вторичной обмотки относительно первичной при одинаковом числе витков в обеих обмотках. Сопротивление 16 служит дл ограничени тока в нервичной обмотке трансформатора, причем его величина весьма мала по сравпепию с величиной сопротивлени изол ции контролируемой системы. Пол рность включени вентил 19 предотвращает закорачивание измерительной цепи через трансформатор 18 на землю.reducing the insulation resistance below the allowable value reaches the current value of the protection relay 14, which disconnects the line contactor 3. The purpose of transformer 18 with successively connected to its primary winding with additional resistance 16 and valves 17 and 19 is to compensate the effect of measuring unit connected to the secondary winding of the same transformer. Compensation is achieved by counter-switching the secondary winding relative to the primary winding with the same number of turns in both windings. Resistance 16 serves to limit the current in the nerve winding of the transformer, and its value is very small in comparison with the insulation resistance of the monitored system. The polarity of switching on the valve 19 prevents the measuring circuit from shorting through the transformer 18 to the ground.

Однако нри наличии .вентил 19 к первичной обмотке трансформатора прикладываетс только положительна полуволна напр жени However, in the presence of a fan. Only a positive half-wave voltage is applied to the primary winding of the transformer.

силовой цепи. Это приводит к компенсации вторичной обмотки только этой полуволны в измерительной цепи, а предотвращение проникновени в измерительную цепь отрицательной полуволны силового напр жени достигаетс пол рностью включени вентил 17.power circuit. This leads to compensation of the secondary winding of only this half-wave in the measuring circuit, and the prevention of penetration of the negative half-wave of the power voltage into the measuring circuit is achieved by the polarity of switching on the valve 17.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. A device for monitoring insulation resistance in systems with a grounded phase, for example, in an electric drill power system according to the "two wires-pipe" circuit, containing a ground measuring unit with a stabilized power source, a key for periodically connecting the measuring unit,

The commutating submersible and ground units with the control system of the latter, characterized in that, in order to carry out automatic control without interruption in the technological process, the device is equipped

between the ground-based switching unit and the ground, to which the connected control system of the ground-based switching unit and the specified switch are to connect the measuring unit to the controlled system for a time that does not exceed half the supply voltage period.

2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to compensate for the influence of the voltage of the power circuit on the measuring unit, it is equipped with a commutation unit made on a common point transformer for the primary and secondary windings connected in opposite direction and connected by a common point to the controlled system through the additional resistance p of the anode of the diode, which is connected through a common point and the primary winding of the transformer to the anode of another diode connected to ground by its cathode, and the secondary winding of the transformer is connected with a minus of a source of nntaiya of the measuring block.

3. Device but n. 1, characterized in that, in order to prevent the insulation resistance below the permissible value, the measuring unit is provided with a protection relay connected between the source of the filament and the measuring device, the contacts of which act on the control circuit of the linear contactor and the control circuit.