УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОПОРНЫХ ИЗОЛЯТОРОВ

Полезная модель относится к устройствам контроля сопротивления изоляции различного типа электрических машин и аппаратов.
Известно устройство контроля изоляции, в котором измерительное напряжение подается на измеряемую цепь через первичную обмотку измерительного трансформатора напряжения, а полезный сигнал снимается с измерительного сопротивления, включенного последовательно с измеряемым сопротивлением в измеряемую цепь (см.Г.А.Безчастнов, А.М.Красильников, Т.М.Нэмени., Ю.А.Филлипов. Контроль состояния изоляции электрических машин в эксплуатации. М., «Энергетик», 2001.)
Основным недостатком этого устройства является то, что оно измеряет сопротивления изоляции всей подключаемой внешней цепи, в том числе и множества опорных изоляторов токоподвода. Опорные же изоляторы часто имеют пониженное сопротивление изоляции, особенно в сырую погоду. Это затрудняет возможность оценки величины сопротивления изоляции собственно обмотки статора электрической машины.
Технической задачей полезной модели является создание измерительного устройства, позволяющего отдельно измерить сопротивление опорных изоляторов и благодаря этому раздельно определить сопротивления собственно обмотки статора и цепи опорных изоляторов, что повышает точность измерений.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство контроля сопротивления опорных изоляторов, состоящих из фарфоровой части и опорной бакелитовой части, содержащее измерительный трансформатор напряжения, измерительное сопротивление и измерительный прибор, характеризуется тем, что оно снабжено многоканальным коммутатором, причем каждый входной канал коммутатора подключен к месту сопряжения фарфоровой и бакелитовой частей одного из опорных изоляторов, а выход коммутатора через измерительный трансформатор напряжения подключен к измерительному сопротивлению, к
которому подключен измерительный прибор. Устройство может быть снабжено аналогово-цифровым преобразователем (АЦП), вход которого подключен к измерительному сопротивлению, а выход через интерфейсный кабель к компьютеру.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена схема устройства.
Предлагаемое устройство использует особенности конструкции опорных изоляторов.
Опорный изолятор состоит из двух изоляционных элементов: собственно фарфоровой части и вспомогательной бакелитовой части, используемой для закрепления изолятора. В нашем устройстве для измерений используется потенциал узла сопряжения этих двух частей, называемого точкой отбора.
На чертеже для простоты изображены только три опорных изолятора, имеющие фарфоровую часть 11 и бакелитовую часть 12.
От точек отбора 1, 2, 3 этих изоляторов к входам коммутатора 7 подсоединены кабели (провода) 4, 5, 6. Выход коммутатора 7 через первичную обмотку трансформатора напряжения 8 (ТН) подключен к измерительному сопротивлению 9 (Rизм), к которому подключен вольтметр 10.
Сопротивление бакелитовой части изолятора намного больше сопротивления Rизм, поэтому из этой схемы можно легко определить, что сопротивление изоляции фарфоровой части Rизол будет равно
Rизол=Rизм(Uo/U-1)~Rизм(Uo/U),
где: Uo - напряжение на шине,
U - напряжение, измеренное вольтметром 10.
С помощью приведенной формулы можно определить сопротивление утечки каждого изолятора и затем общее сопротивление цепи изоляторов Rs, как результат от параллельного соединения сопротивлений всех изоляторов. Тогда сопротивление собственно обмотки статора Rобм можно определить по формуле
Rобм=RsumRs/(Rs-Rsum),
где Rsum - суммарное сопротивление измеряемой цепи, измеренное устройством контроля изоляции.
Таким образом, использование описываемого устройства позволяет отделить сопротивление обмотки статора от сопротивления цепи изоляторов и раздельно оценить их величину и влияние на состояние изоляции объекта.
Для возможности проведения измерений в точке, удаленной от объекта, а также для уменьшения влияния наводок и помех в соединительных проводах удобно использовать аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), который преобразует аналоговый сигнал в цифру, передаваемую по соответствующему интерфейсу компьютеру. Компьютер принимает данные от АЦП, преобразует их и производит соответствующие вычисления, хранение данных и выдачу результатов на монитор.