УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЫСКАНИЯ МЕСТА С ПОВРЕЖДЕННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ МОНТАЖА В СЕТЯХ
DEVICE FOR DETERMINATION A PLACE WITH DAMAGED INSULATION OF INSTALLATION IN NETWORKS

Изобретение относится к электротехнике и направлено на поиск мест повреждения изоляции монтажа в сетях.
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.
Известный способ применим при значительных ограничениях:
1. Не может быть использован при большом количестве (нагрузок) потребителей, включенных параллельно;
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Заявляемый технический результат достигается следующим образом.
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.
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.
Линия связи - это физическая пара, к примеру два медных провода в изоляции или коаксиальный кабель.
Изобретение поясняется иллюстрацией.
На Фиг. 1 показана блок-схема заявляемого устройства, где:
1 - генератор звуковой частоты;
2 - «земля»;
3 - провод с пониженным сопротивлением изоляции;
4 - соединительный провод;
5 - преобразователь частоты и фазы тока;
6 - передатчик;
7 - физическая линия связи - физическая пара, к примеру два медных провода в изоляции или коаксиальный кабель;
8 - электроизмерительные клещи;
9 - приемник;
10 - индикаторы направления;
11 - монтажный жгут;
12 - селективный усилитель;
13 - устройство сравнения;
14 - компенсатор искажения фазы.
Предлагаемое устройство для отыскания мест повреждений изоляции монтажа сетей позволяет определять направление поиска не по снижению уровня сигнала, а визуально.
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.
При совпадении частоты сигналов на обоих входах устройство сравнения 13 зажигает один из индикаторов направления 10 в зависимости от совпадения их фазы.
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.
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»).