УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области релейной защиты и может быть использована для контроля сопротивления изоляции трехфазных потребителей.
Известно устройство для дистанционного управления трехфазным электродвигателем насосной установки (1). В качестве канала передачи сигналов в данном устройстве используется канал токов нулевой последовательности. Все три фазы охватываются трансформатором тока нулевой последовательности ТА. К выходу ТА через усилитель подключено реле. Это реле управляет катушкой магнитного пускателя.
Известно, что схемы с трансформаторами токов нулевой последовательности не чувствуют токи трехфазной нагрузки, а реагируют на токи утечки через изоляцию любой из фаз даже в случае прикосновения человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
К недостаткам данной схемы можно отнести низкую чувствительность к токам утечки через изоляцию, реальная величина которых при отсутствии надежной гальванической связи между изоляцией электрооборудования и элементами заземляющего контура в условиях эксплуатации не превышает нескольких миллиампер (2).
Кроме того, данная схема может использоваться для контроля сопротивления изоляции только одного трехфазного потребителя.
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является способ контроля и защиты изоляции электропотребителей в сетях с глухозаземленной нейтралью (3).
Данный способ заключается в использовании нелинейного датчика, один из выводов которого подключается к корпусу электрооборудования, а другой вывод - к зануляющему проводнику.
При больших значениях тока утечки получают низкое внутреннее сопротивление датчика, гарантирующее безопасное отключение защитным занулением. При этом для измерения сопротивления изоляции используют зависимость падения напряжения на датчике от сопротивления изоляции.
Основные недостатки данной схемы:
- необходимость установки отдельного датчика и реагирующего органа на каждого потребителя;
- зависимость сопротивления нелинейного датчика от температуры;
- снижение чувствительности датчика при возникновении дополнительного контура протекания тока утечки в случае повреждения изоляции корпуса электрооборудования;
- необходимость калибровки реагирующего органа при работе с нелинейным датчиком;
- невозможность работы схемы в сети с изолированной нейтралью.
Полезная модель направлена на повышение надежности работы устройства контроля сопротивления изоляции нескольких потребителей за счет расширения функциональных возможностей предлагаемого устройства.
Устройство контроля сопротивления изоляции нескольких потребителей, содержащее питающий трансформатор, дифференциальный выключатель, реагирующий орган, два резистора, коммутационный аппарат, к выходу которого подключаются потребители, согласно предлагаемой полезной модели, с целью расширения функциональных возможностей существующего устройства, первый резистор, зашунтированный реагирующим органом, включен параллельно одному из полюсов коммутационного аппарата, причем общая точка дифференциального выключателя, первого резистора, реагирующего органа и коммутационного аппарата заземляется через цепочку из последовательно соединенных замыкающего контакта реагирующего органа и второго резистора.
На фиг.1 представлена схема устройства для контроля сопротивления изоляции нескольких потребителей.
От питающего трансформатора - 1 через дифференциальный выключатель - 2 и коммутационный аппарат - 3 питаются трехфазные потребители - 4, - 5, - 6. Параллельно одному из полюсов коммутационного аппарата - 3 включены резистор - 7 вместе с реагирующим органом - 9. При этом общая точка дифференциального выключателя - 2, резистора - 7 и реагирующего органа - 9 заземлена через цепочку из последовательно соединенных замыкающего контакта - 10 реагирующего органа - 9 и резистора - 8.
Устройство для контроля сопротивления изоляции нескольких потребителей работает следующим образом.
При включении коммутационного аппарата - 3 потребители - 4, - 5, - 6 получают питание от силового трансформатора - 1. При этом через силовые контакты коммутационного аппарата - 3 протекают рабочие фазные токи потребителей - 4, - 5, - 6.
После отключения коммутационного аппарата - 3 (например, во время технологической паузы) через резистор - 7 протекают токи утечки через изоляцию потребителей - 4, - 5, - 6. Обычно дифференциальные выключатели имеют минимальную уставку тока срабатывания, не чувствительную к токам утечки, протекающим через изоляцию электропотребителей, и для диагностики ее сопротивления не годятся, срабатывая лишь при замыканиях на землю через малое сопротивление (при коротком замыкании).
Величина падения напряжения на резисторе - 7 зависит от его сопротивления и от величины тока утечки через изоляцию потребителей - 4, - 5, - 6. Это напряжение прикладывается к реагирующему органу - 9.
При снижении сопротивления изоляции одного или нескольких потребителей ниже допустимых значений, увеличится ток утечки, протекающий через резистор - 7. Этого тока не достаточно для срабатывания дифференциального выключателя - 2. Но при этом величина падения напряжения на резисторе - 7 превысит необходимое для срабатывания реагирующего органа - 9 пороговое значение. После срабатывания реагирующего органа - 9 его замыкающие контакты - 10 образуют цепь для протекания тока утечки, величина которого ограничивается только сопротивлением резистора - 8 и может превышать значение, необходимое для срабатывания дифференциального выключателя - 2.
Данное устройство позволяет контролировать сопротивление изоляции нескольких потребителей как в горячем состоянии во время технологической паузы, так и непосредственно перед включением.
Источники информации
1. A.c. 1064375, Н02I 13/00. Устройство для дистанционного управления трехфазным электродвигателем насосной установки / Н.М.Попов. - Бюл. №48, 1983.
2. Матыцин Д.В. Диагностика состояния изоляции погружного электродвигателя /Д.В.Матыцин. - Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: материалы 59-й международной научно-практической конференции: в 5 т. - Кострома: КГСХА, 2008. Том 5: Агробизнес. Общественные науки. Электрификация и автоматизация сельского хозяйства / под ред. С.А.Бородия, Ю.П.Пятина, А.В.Рожнова. - Кострома: КГСХА, 2008. - 198 с., с.165-167.
3. Способ контроля и защиты изоляции электропотребителей в сетях с глухозаземленной нейтралью: Патент №2265949, RU, H02M 7/08/ А.И.Пахомов. - Заявл. 06.02.2003.