SU432425A1

SU432425A1 - DEVICE FOR MEASURING PHASE-PER-PHASE AND TOTAL ACTIVE RESISTANCES AND INSULATION CAPACITY OF THREE-PHASE NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL12

Info

Publication number: SU432425A1
Application number: SU1729708A
Authority: SU
Original assignee: Л. В. Гладилин , Н. Ш. кберов Таджикский политехнический институт
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1971-12-27
Publication date: 1974-06-15

Abstract

М. Кл.001г27'18M. Kl.001g27'18

Description

Изобретенне относитс к области из.мереннй электрических и магнитны.х величин.The invention relates to the field of measuring electrical and magnetic quantities.

Известны устройства дл измерени активного соиротпвлени изол ции и емкости изол ции сетей отиосительно зе.мли, основанные на мостовой схемы.Devices for measuring the active insulation resistance and insulation capacity of networks relative to the ground, based on a bridge circuit, are known.

Основным недостатком этих устройств вл етс невозможность проведени быстрого и достаточно точного измерени параметров сетей в реальных услови х из-за того, что процесс измерени по мостовой схеме выполн етс последовательным уравниванием эталонных активных сопротивлений п емкостей поочередно в каждой фазе с активными сопротивлени ми изол ции и емкост ми фаз измер емой сети.The main disadvantage of these devices is the impossibility of carrying out fast and sufficiently accurate measurements of network parameters in real conditions due to the fact that the measurement process using a bridge circuit is performed by sequentially equalizing the reference active resistances and capacitances in turn in each phase with the active insulation resistances and capacitances of the phases of the measured network.

В св зи с тем, что активные сопротивлени изол ции фаз и емкость сети относительно земли переменны во времени и завис т от большого числа случайных факторов, на уравнивание при измерении тратитс значительное врем и соответственно снижаетс точность измерени . Другим недостатком известного устройства вл етс нспользование большого количества эталонных магазинов активных сопротивлений и емкостей большой мощности, а также невозможность измерени суммарного активного сопротивлени изол ции .Due to the fact that the active insulation resistances of the phases and the network capacitance relative to the ground are variable over time and depend on a large number of random factors, significant time is spent on equalization during measurement and, accordingly, the measurement accuracy is reduced. Another disadvantage of the known device is the use of a large number of reference stores of active resistances and high-power capacitances, as well as the impossibility of measuring the total active insulation resistance.

Дл сокращени времени и повышени точностн измерени , обеспечени возмол ности одповре.менного нзмерени активного сопротивлени изол ции каждой фазы, суммарного активного сопротивлени изол ци) всех фаз, а также одновременного измерени емкости трехфазной сети относительно земли в реальных сет х, предлагаемое устройство снабжено магазинами сопротивлений, последовательно соедппенными ограничительным сопротпвлением и п тым миллиамиерметром , причем магазпны сопротивленпй включены между двум любыми выводами устройства и землей, а последовательно соединенные ограничительное соиротивление и п тый миллиамперметр вкл)очены между третьим выводом устройства и переключателем.In order to reduce the time and increase the accuracy of measurement, to ensure the possibility of simultaneous measurement of the active insulation resistance of each phase, the total active insulation resistance of all phases, as well as simultaneous measurement of the capacitance of a three-phase network relative to the ground in real networks, the proposed device is equipped with resistance boxes, series-connected by a limiting resistance and a fifth milliammeter, wherein the resistance boxes are included between any two terminals of the device and the ground, and the series-connected limiting resistance and the fifth milliammeter are included between the third terminal of the device and the switch.

На чертеже изображена принципиальна cxe:.ia иредлагасмого устройства, подключенного в сеть.The drawing shows the basic layout of the proposed device connected to the network.

Здесь прин ты следуюшие обозначени :The following symbols are printed here:

А, В, С - выводы устройства, / - вольтметр , 2-4 - : 1алогабаритные миллиамиерметры магнитоэлектрической системы, 5-7 - выпр мители (полупроводниковые диоды), 8- ограничительное сопротивление, 9 - сопротивление нагрузки выпр мител , 10 и // - эталонные магазииы активных сопротивленнй, 12 - малогабаритный миллиамперметр элек0 тромагнитной системы, 13 - малогабарит3A, B, C - device terminals, / - voltmeter, 2-4 -: 1 small-sized milliammeters of the magnetoelectric system, 5-7 - rectifiers (semiconductor diodes), 8 - limiting resistance, 9 - rectifier load resistance, 10 and // - reference magazines of active resistances, 12 - small-sized milliammeter of the electromagnetic system, 13 - small-sized

ны) миллпа.шерметр магнитоэлектрической системы, 14-16 - измер емые активные сопротивлени изол ц н фаз сети относительно земли, 17-19 - измер емые емкости сети относительно земли, 20 - переключатель, 21- силовой трансформатор, 22 - сеть с изолированной нейтралью и 23 - зажим.ny) milliampere.shermeter of the magnetoelectric system, 14-16 - measured active resistances of the insulation of the phases of the network relative to the ground, 17-19 - measured capacitances of the network relative to the ground, 20 - switch, 21 - power transformer, 22 - network with isolated neutral and 23 - clamp.

К отдельным фазам трехфазной сети 22, имеющей изолированную нейтраль, сонротивлеии изол ции фаз 14-16 и симметричные емкости /7-19 относительно земли, а также силовой трансформатор 21 посредством выводов устройства А, В, С подключены миллиамперметры 2, 3 и 4, соединенные каждый последэзательио с выпр мител ми 5, 6 i 7 соответственно; обща точка выпр мителей заземлена нулевым проводом, содержащим последовательно включенное сопротивление 9, нредназначеииое дл ограничени тока, протекающего через измерительное устройство, и миллиамперметр 13, измер ющий суммарный ток, протекающий из всех фаз выир мител на землю.To individual phases of three-phase network 22 having isolated neutral, insulation resistance of phases 14-16 and symmetrical capacitances /7-19 relative to ground, as well as power transformer 21 via terminals of device A, B, C, milliammeters 2, 3 and 4 are connected, each in series with rectifiers 5, 6 and 7, respectively; the common point of the rectifiers is grounded by a neutral wire containing a series-connected resistance 9, intended to limit the current flowing through the measuring device, and a milliammeter 13 measuring the total current flowing from all phases of the rectifier to ground.

К одной из фаз сети подключено сопротивление 8, ограничивающее ток, протекающий через миллиамперметр 12.A resistance 8 is connected to one of the network phases, limiting the current flowing through milliammeter 12.

Переключатель 20 служит дл включени миллиамперметра 12 и отключени нулевого провода выпр мителей 5, 6 и 7 от земли, т. е. этот переключатель исключает вли ние выпр мителей 5-7 на показакл миллиамиерметра 12.Switch 20 serves to turn on milliammeter 12 and disconnect the neutral wire of rectifiers 5, 6 and 7 from the ground, i.e. this switch eliminates the influence of rectifiers 5-7 on the reading of milliammeter 12.

Эталонные магазины сопротивлений 10 п 11, имеющие регулируемый интервал от О до 5 мом и со и общую точку относительно зе.мли , могут быть подключены при необходимости своими свободными выводами к двум любым выводам устройства.Standard resistance boxes 10 p 11, having an adjustable interval from 0 to 5 mOhm and a common point relative to the ground, can be connected, if necessary, with their free terminals to any two terminals of the device.

Таким образом, в устройстве предусмотрено подключение эталонных магазинов сопротивлений к любому из выводов А, В, С устройства в зависимости от показаний миллиамперметров 2-4.Thus, the device provides for the connection of reference resistance boxes to any of the terminals A, B, C of the device depending on the readings of milliammeters 2-4.

Дл измерени действующего значени линейного напр жени сети между двум любыми фазами устройства включен вольтмето 1.To measure the effective value of the line voltage of the network between any two phases of the device, voltmeter 1 is enabled.

Зажим 23 служит дл гюдключени устройства к контуру заземлени силового трансформатора 21 пли к любому другому заземлителю .Clamp 23 is used to connect the device to the grounding circuit of power transformer 21 or to any other grounding device.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Выводы устройства А, В, С подключают к фазам сети, а зажим 23 - к контуру заземлени силового трансформатора 21. Электрический ток, выпр мленный выпр мител ми 5-7, проход поочередно через миллиамперметры 2-4, вызывает отклонение их стрелок пропорционально сопротивлени м соответствующих фаз сети относительно земли . Далее ток, протека через сопротивление 9 нагрузки нулевого ировода, приводит к отклонению стрелки миллиамперметра 13, регистрирующего суммарную среднюю величину тока, проход щ,его через выпр мители 5-7.The terminals of the device A, B, C are connected to the network phases, and clamp 23 is connected to the ground loop of power transformer 21. The electric current rectified by rectifiers 5-7, passing alternately through milliammeters 2-4, causes a deflection of their arrows proportional to the resistances of the corresponding network phases relative to the ground. Then the current, flowing through the load resistance 9 of the neutral wire, leads to a deflection of the arrow of milliammeter 13, which records the total average value of the current passing through rectifiers 5-7.

Если миллиамперметры 2-4 показывают одинаковую величину тока, то зеиьчсысаютIf milliammeters 2-4 show the same current value, then

показани всех приборов (/-4 и 13), затем включают переключатель 20 (при этом цепь сопротивление 8 - миллиампер.метр 12 за.мыкаетс , а трехфазный выпр митель отключаетс от земли) и ио показанию миллиамперметра 12 дополнительно заиисывают значение тока, протекающего через ограничительное сопротивление 8.readings of all devices (/-4 and 13), then switch 20 is turned on (in this case, the circuit resistance 8 - milliampere meter 12 is closed, and the three-phase rectifier is disconnected from the ground) and according to the reading of milliammeter 12, the value of the current flowing through the limiting resistance 8 is additionally recorded.

Если же миллиамперметры 2-4 показывают разные значени токов, то к двум изIf milliammeters 2-4 show different current values, then two of them

выводов устройства, соединенных с миллиампс )д;етра.ми, например 3 i 4 иоказываю цнми больщие токи, чем, например, миллиа .мперметр 2, подключают два магазина сопротивлений 10 и // ПС их по.мопдью путемterminals of the device, connected to milliampere meters, for example 3 and 4, and providing greater currents than, for example, a milliampere meter 2, connect two resistance stores 10 and // PS them by means of

пзменепи величпп сопротивлений про; звод т выравнивание токов двух упом нутых миллиамперметров 3 и 4 относительно третьего миллиамперметра 2. После того, как достигнуто равенство значений токов, протекающих через миллиамперметры 2-4, производ т запись показаний всех приборов (/-4 и /5) и данных магазинов сопротпалений 10 и //, затем включают переключатель 20 и регистрируют значение тока, протекающегоchange the values of resistances; produce equalization of the currents of the two mentioned milliammeters 3 and 4 relative to the third milliammeter 2. After equality of the values of the currents flowing through milliammeters 2-4 is achieved, record the readings of all devices (I-4 and I5) and the data of resistance boxes 10 and //, then turn on switch 20 and record the value of the current flowing

через .миллиамперметр 12.through a milliammeter 12.

Электрические величины, записанные по показани .м приборов, подставл ют в нижеприведенные формулы и по ни.м определ ют величины активных сопротивлений изол цииElectrical values recorded from instrument readings are substituted into the formulas below and the values of active insulation resistances are determined from them.

каждой фазы, суммарное активное сопротивление изол ции всех фаз и емкость сети отпос1- тельпо земли.each phase, the total active insulation resistance of all phases and the network capacitance to ground.

0,675{/л - /„ .0.675{/l - /„ .

KI.KI.

срWed

р (0,675.,- /„ср/ „) /ср.,-(0,675 (/.,-/„ср/,0p (0.675.,- /„av/ „) /av.,-(0.675 (/.,-/„av/,0

45 ;.(0.6756., -/нср/ п)45 ;.(0.6756., -/нср/ п)

/ср/, - (0,675 и., - /„ ) /cf/, - (0.675 i., - /„ )

/,/, (0,675 .,-/„ср н)/,/, (0.675 .,-/„ср н)

3 /ср/,, - (/ Н- /,) (0,675 и, -/,. ср/,,)3 /ср/,, - (/Н- /,) (0.675 и, -/,. ср/,,)

гG

I 3 (У.т- /л(3 , +/...)1/ (/д/ ;;гр-4- л) значени активных сопротивлений 14, 15 и 16 1 зал ции отдельных фаз сети относительно земли; значение емкости сети относительно земли; суммарное активное сопротивление изол ции фаз сети относительно земли; RO:-P - значен;:е .,,. го сопроишленп 5; - значение нагрузочного сопротивлени 9; RI и RZ - показани магазинов сопротивлении 10 и //; Uj, - действующее значение линейного напр жени , определ емое показанием вольтметра /. /ср /п ср /ьср-/сер- среднее значение тока , протекающего поочередно через выпр мители 5, 6 н 7 после уравновешивани активных сопротивлений сети магазинами сопротивлений W и //.определ етс по показанию одного из миллиамперметров 2, 3 или 4; /нср - среднее значение тока, протекающего по нулевому проводу выпр мительной схемы, которое определ етс по показанию миллиамперметра 13; /., - действующее значение тока , протекающего по ограничительному сопротивлению 8, которое определ етс по отклонению стрелки миллиамперметра 12; k - коэффициент, учитывающий вли ние емкости сети на ток, протекающий через /«-фазный выпр митель; О) - углова частота. Если миллиамперметры 2, 3 и 4 показывают одинаковые значени токов, то активное сопротивление изол ции фаз и суммарное активнее сопротивление сети следует вычисл ть по форл:уле дл , так как при этом Rn о J D и о з Предмет изобретени Устройство дл измерени пофазного н суммарного активных сопротивлений и емкостп изол ции трехфазных сетей с изолированной нейтраль о, содержащее вольтметр, вкл;0ченный между двум выводам устройства, трехфазный выпр митель, элементы которого соединены звездой, причем лучи звезды через три |Г::ллиамперметра подключены к трем вывод-: м устройства, а нулева точка вьгпр мител через последовательно включенные нагрузочное сопротивление, четвертый миллиамперметр и переключатель соедпнена с землей, отличающеес тем, что, с целью со1;ращени времени измерени и одновременного определени активного сопротивлени изол ции каждой фазы, суммарного активного сопротивлени изол ции всех фаз, а также обеспечени одновременного измерени e кccти трехфазной сети, оно снабл ено двум магазинами сопротивлений , последовательно соединенными ограничительным сопротивлением и п тым :.г лл амперметром, причем магазины сопротмвлепий включены между двум любыми выводами устройства и землей, а последовательно соединенные ограничительное сопротивление и п тый мпллиамперметр включены между третьиз выводом устройства п переключателем .I 3 (U.t- /л(3, +/...)1/ (/д/ ;;гр-4- л) values of active resistances 14, 15 and 16 1 of individual phases of the network relative to earth; value of network capacitance relative to earth; total active resistance of insulation of the phases of the network relative to earth; RO:-P - value of load resistance 9; RI and RZ - readings of resistance boxes 10 and //; Uj, - effective value of line voltage determined by the reading of voltmeter /. /ср /п ср /ьср-/сер- average value of current flowing alternately through rectifiers 5, 6 and 7 after balancing the active resistances of the network by resistance boxes W and //. is determined by the reading of one of the milliammeters 2, 3 or 4; /нср is the average value of the current flowing through the neutral wire of the rectifier circuit, which is determined by the reading of milliammeter 13; /., is the effective value of the current flowing through the limiting resistance 8, which is determined by the deflection of the needle of milliammeter 12; k is a coefficient taking into account the influence of the network capacitance on the current flowing through the /«-phase rectifier; O) is the angular frequency. If milliammeters 2, 3 and 4 show the same current values, then the active insulation resistance of the phases and the total active resistance of the network should be calculated using the formula for , since in this case Rn o J D and o z Subject of the invention A device for measuring the phase and total active resistances and insulation capacitance of three-phase networks with an isolated neutral, containing a voltmeter connected between two terminals of the device, a three-phase rectifier, the elements of which are connected in a star, wherein the rays of the star are connected through three milliammeters to three terminals of the device, and the zero point of the rectifier is connected to the ground through a series-connected load resistance, a fourth milliammeter and a switch, characterized in that, in order to reduce the measurement time and simultaneously determine active insulation resistance of each phase, the total active insulation resistance of all phases, and also ensuring simultaneous measurement of the current of a three-phase network, it is equipped with two resistance boxes, series-connected by a limiting resistance and a fifth ammeter, wherein the resistance boxes are connected between any two terminals of the device and the ground, and the series-connected limiting resistance and the fifth ammeter are connected between the third terminal of the device and the switch.