Файл: Анищенко Г.А. Методы определения и контроля величин активного сопротивления изоляции и емкости фаз относительно земли в рабочем режиме электрических установок.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.04.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
и а = У з и ф |
V |
Si + g| + gig2 + ь [3b + |
3 (gt — g2)] |
в\ |
(2) |
|||||||
|
|
|
(Si + g2 + g3)2 + 962 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и '3 = у ^ ~ и ф |
V |
Si + § 2 |
+ SiS%+ b [3b + |
3 (g^ — g2)] |
(3) |
|||||||
|
|
(gi + g2 + g3 + Siif |
+ 962 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и 1 = у т и ф |
|
V |
Si + si + SiSi + b [3b + V |
3 (gt — g2)] |
в. |
(4) |
||||||
|
|
(Si + £2 + Sa + Sm)2+ 962 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Разделив |
левые |
и правые |
части формул (2) на (3) |
и (2) |
на |
|||||||
(4), получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и* |
|
|
= |
V |
(gi + ga + Sa + Sn)2 + 9b2 . |
|
(5) |
||||
|
из |
|
|
|
(Si + g2 + g3)2 + 9Ьг |
|
|
|||||
|
Us |
|
|
_ |
Г (Si + g2 + g3 + Sm)2+ 9fr2 |
|
(6) |
|||||
|
Щ |
|
|
|
\ |
(gl + g2 + S3)2 + 962 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Полагая, |
что g’i+|T2 + g 3 = G и |
возведя в |
квадраты |
левые |
и |
|||||||
правые части формул |
(5) |
и |
(6), |
получим |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
/ |
Us |
\ 2_... |
(О + Sn)2 + 962 . |
|
|
|
||
|
|
|
|
( t/3 |
J |
|
G2 + 9Ь2 |
|
|
|
||
|
|
|
|
t |
Us V |
(G + Sm)2+ 9fe2 |
|
|
(8) |
|||
|
|
|
|
[ u 3 |
j |
|
G2 + 962 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Положив |
( - ^ - Y = di и |
|
|
=d2, путем элементарных преоб- |
||||||||
|
\ U'J |
|
|
\u " J |
|
|
|
|
||||
разований формул |
получим |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(9) |
|
|
|
|
|
|
|
Sn |
|
2Gg„ |
|
( 10) |
|
|
|
|
|
|
|
di—1 + di—1 |
|
|||||
Отсюда |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
3» |
|
|
|
|
|
( П ) |
||||
Как видно из формул |
(9), |
(11), в предлагаемом методе необ |
ходимо применять вольтметры высокого класса точности. В про тивном случае G и с, определенные по этому методу, могут зна-
14
чительно отличаться от реальных величин вследствие квадратич ных отношений напряжений
Следует иметь в виду, что необходимо присоединять добавоч ные известные нам проводимости к фазе, имеющей наименьшую проводимость относительно земли. Величины известных проводи
мостей |
должны |
значительно (примерно |
в два раза) |
отличаться |
||
друг |
от |
друга. |
При этом целесообразно |
соблюдать |
неравенство |
|
§т |
п • Надо также подключать к данной фазе известную про |
|||||
водимость g m |
такой величины, при которой напряжение между |
|||||
этой |
фазой и землей достигает 70-ь-80% |
от первоначального зна |
||||
чения между данной фазой и землей, |
то есть |
|
||||
|
|
|
£/"*« (0,7-0,8) |
U3. |
|
При весьма высоких сопротивлениях изоляции каждой из фаз относительно земли на точность получаемых результатов по дан ному методу будут оказывать существенное влияние даже весьма малые величины проводимостей электростатического или элект ронного вольтметра. Поэтому необходимо учитывать эти проводи
мости, |
прибавляя их к g m |
и g п. Соблюдение перечисленных ре |
комендаций повышает точность определяемых величин G и с. |
||
5. |
К О М ПЕН САЦ ИОН НЫ Й |
М ЕТО Д О П Р ЕД ЕЛ ЕН И Я ЕМ К О С Т ЕЙ |
|
М Е Ж Д У К А Ж Д О Й ИЗ Ф АЗ И З ЕМ Л ЕЙ В ТР ЕХ Ф А З Н Ы Х |
|
|
ТРЕХ П Р О В О Д Н Ы Х У С Т А Н О В К А Х |
При хорошем состоянии изоляции электрических сетей, элект рооборудования и источника электроэнергии, невысоком сопротив лении пути тока через тело человека в землю и прикосновении человека к токоведущим объектам одной из фаз емкости между каждой из фаз и землей в рассматриваемых установках являют ся фактором электроопасности. Абсолютные значения емкостей между каждой из фаз и землей в промышленных установках на пряжением до 1 000 вольт колеблются от нескольких сотых мик рофарады до 7—8 микрофарад. В передвижных электроустанов ках диапазон значений указанных емкостей меньше и ниже их значения, они могут составлять тысячные микрофарады и меньше. При исследовании электробезопасности передвижных и промыш ленных стационарных электроустановок в целях изыскания эф фективных методов и средств улучшения электробезопасности не обходимо измерять емкости между каждой из фаз и землей.
Наряду с другими, нами разработан, проверен в лаборатор ных условиях и предлагается к использованию в реальных усло виях компенсационный метод. Принципиальная сущность его зак лючается в компенсации емкостей между каждой из фаз и
15
землей соответствующей индуктивностью, включаемой между нейтралью источника электроэнергии и землей (см. схему, изобра женную на рис. 6).
// - У.У, +1/2 ^2 -‘-ЦзУз_ |
Лаи прикосновении человека. / |
фазе,дописТипЗ-, |
|
У,+У2*-Уз+Уо~5.У+Уо |
, . |
л |
|
j, |
jo |
£А(Я+&+У3*<У-и%-е&!&-(/зУ, |
|
дудев? ипеГь из=1Ь-1/о=— — у> +у3+у3+Уо------------------------ |
•» гор теперь |
||
Уз-Q3 *-J7z Ув . Полагау? |
=У и принтер ffo внитние, чти , |
||
. |
d,=U(cosO°ySinO°)=U, U2 =U(cos/20°+/sin/20°J= |
= и(-ОР+рО,865] и ti3=O(cos2W\/suJ240y=d/{-O,5-J-O,86Sj,nonpt?W
( м ш ‘ т р ^ У а С -
Огпеюдй J37=^=U3orpz . При C-const и L.-Uaz (Регу/нруе/vom l 0j ду,р°арп
Лри !0 =сопН.. С=солН., но С'=гЛ7?. |
С |
-С . При J3!=min ^полная* |
|
коппенсацир епкости индуктивностью) |
1 „ =J-\/l?f-J/pf |
|
|
Рис. 6. Компенсационный метод |
определения |
емкостей между |
каждой из фаз |
и землей в трехфазных трехпроводных установках |
|||
На схеме обозначены: |
вольтметр для измерения напряже |
||
ЭУ — электростатический |
|||
ния 0 о в вольтах; |
для измерений: тока в |
цепи индук |
|
тА — миллиамперметры |
|||
тивной катушки, тока поражения условного человека с |
|||
проводимостью g 4\ |
|
между каж |
|
Vu V2 и V3 — вольтметры для измерений напряжений |
|||
дой из фаз и землей; |
|
|
Рз — рубильники трехполюсные;
Р1 — рубильник однополюсный;
16
ПП — плавкие предохранители;
соL0 — регулируемое индуктивное сопротивление в омах; Ro — активное сопротивление дросселя или кодового реле
в омах;
1
gH— проводимость условного человека в — ;
§и §2, ёъ — соответственно активные проводимости изоля ции каждой из фаз относительно земли в ~ ;
b — емкостная проводимость относительно земли в
1 .
ом ’
Ь\, &2, — емкостные регулируемые проводимости в — ;
Uu U2 , 0 |
з — соответственно комплексы напряжения |
фаз |
ис |
|
|
|
точника в вольтах; |
|
|
|
U0 — комплекс напряжения между нейтралью источника |
|||
|
|
электроэнергии и землей в вольтах; |
|
|
0 ю, U20, |
0 |
so-— комплексы напряжения между каждой |
из фаз |
и |
|
|
землей в вольтах; |
|
|
I\, h , |
/ 3 — комплексы токов, протекающих в соответствующих |
|||
|
|
цепях схемы в амперах. |
|
|
Осуществляя предлагаемый нами метод, необходимо иметь в виду возможность использования либо только регулируемой ин дуктивности, либо постоянной индуктивности и регулируемой ем кости, либо, наконец, регулируемых индуктивности и емкости. Регулируемые индуктивность и емкость предназначены для пол ной компенсации емкостей между каждой из фаз и землей. При такой компенсации ток поражения человека будет минимальным. Минимальное значение тока фиксируется показанием миллиам перметра, включенного в цепь с проводимостью g 4. Измеряя по схеме, изображенной на рис. 6, U0 и /о и зная величину Ro, можно определить L 0 по формуле
•г, = - Ф У U l - m i . |
(') |
|
io/q F |
|
|
где Lo — индуктивность, при которой |
наступает полная |
компенса |
ция емкости между каждой из фаз и землей. |
|
|
При с '= const = о и L0 = var (регулируемом L0) |
|
|
3 ( ^ + »2l2) |
(2) |
|
|
||
При L0 = const, с= const, но c' = var |
|
|
с = |
- с , |
(3) |
3(/?§+<0*Lg) |
|
|
причем в этом случае должно быть известно с'.
Из вышеизложенного видно, что компенсационный метод имеет простую схему и несложные вычисления. Он более точен, чем ме-
17
тод смещения нейтрали. Однако точность его зависит не только от точности показаний измерительных приборов, но также от со отношений между активными проводимостями и емкостями фаз относительно земли и значений R0. В данной работе эти зависи мости не анализируются.
6. |
М ЕТО Д ОДНОГО В О Л Ь Т М ЕТ Р А ДЛЯ О П Р ЕД ЕЛ ЕН И Я |
А К ТИ В Н Ы Х |
ПРОВ ОД И М О С ТЕЙ Т Р Е Х Ф А З Н О Й Ч ЕТЫ РЕХП РО В О Д Н О Й |
Э Л Е К Т Р О У С Т А Н О В К И С З АЗ ЕМ Л ЕН Н О Й Н ЕЙ Т Р А Л Ь Ю
Как известно, трехфазные четырехпроводные установки приме няются в различных областях народного хозяйства. Они обычно предназначены для совместного питания силовых и осветитель ных токоприемников, имеют два напряжения: линейное — для си ловых и фазное — для осветительных токоприемников. Наиболее широко применяются трехфазные четырехпроводные установки с заземленными нейтралью и нулевым проводом. Реже применя ются трехфазные четырехпроводные установки с изолированными нейтралью и нулевым проводом.
В электроустановках с заземленными нейтралью и нулевым проводом изоляция фаз относительно зе-мли находится обычно в запущенном состоянии, что является одной из важных причин на ибольшей электропожароопасности этих установок.
До сих пор не предлагалось эффективных методов определе ния активных проводимостей установки, находящейся в рабочем режиме, для профилактики плохого состояния изоляции, а следо вательно, и уменьшения электропожароопасности. Предлагаемый нами метод, как нам представляется, восполняет в значительной мере существующий пробел.
Принципиальная схема для определения активных проводимо стей рассматриваемой установки представлена на рис. 7. На схе
ме обозначены: |
|
|
|
Ui, |
V2 , 0 з — комплексы напряжений фаз источника электро |
||
энергии |
в вольтах; |
|
|
U1 , V2 , U3, U0 — соответственно комплексы напряжений между |
|||
каждой из фаз и нулевого провода и землей в вольтах; |
и nv- |
||
gi, g2 , g з, go, g 4 |
— проводимости фаз, нулевого провода |
||
ти тока через тело человека в землю относительно земли в |
1 |
||
— ; |
|||
gv ■— активная |
проводимость вольтметра; |
ом |
|
|
go=go'+g2r— суммарная активная проводимость заземлителей нейтрали, нулевого провода и изоляции нулевого провода относи
тельно земли в — .
ом
В рассматриваемой установке g0> > > c o c t, сос2, а>с3, сос0. Сле* довательно, емкостными проводимостями в ней можно пренеб-
18