Устройство для контроля изоляции в сетях постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР о 64139

Класс 21е 29»

О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано а Бщю изобретений Госплана ССг V

А. Н. Соловьев

Устройство.для контроля изоляции в сетях постоянного тока

Заявлено 22 марта 1941 года в Наркомэлектростаниий за X 42231 (305657) Олубликовано 31 января 1945 года

Напряжение на зажимах нулевой диагонали моста при симметричной изоляции R „= Кг — — R< равно:

R„- E

Ье

4R,. +2R„

Настоящее изобретение относится к устройству для контроля изоляции в сетях постоянного тока. В устройстве имеются две пары сопротивлений, включенных между шинами по схеме моста. Средняя точка одной из пар заземлена и через индикатор соединена со сред ней точкой второй пары сопротивлений В качестве индикатора может быть применен измерительный прибор или реле, включаемые в анодную цепь электронной лампы, катод и сетка которой соединены с вышеупомянутыми средними точками пар сопропивлений. Согласно изобретению, во избежание перегрузки лампы при больших сеточных, напряжениях, потенциал на сежу подается через вторую электронную лампу со свободной сеткой. В предлагаемом устройстве, с целью определения потенциалов между проводами и землей, одна пара сопропивлений может быть выполнена в виде потенциометра.

Последний снабжен движком с указателем и шкалой отсчета смещения точки, эквипотенциальной земле.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Предлагаемая схема устройства для контроля и измерения изоляции сети постоянного тока представляет собой схему моста, построенную на принципе замера напряжевия в нулевой диагонали

А — Б моста с помощью высокоомного аппарата с электронной лампой.

Плечи моста — сопротквления Ri и Кг — выполнены в виде потенцнометра, а плечи Кз и R4 представляют собой суммы сопротивлений всех утечек полюсов сети на землю.

Подключение фидера с утечкой на плюсе в параллель к R3 или на минусе к R4, а также полное замыкание на землю плюса или минуса вызывает изменение соотношения

Ri з плеч = и появление coR2 R4 ответствующего по величине и знаку потенциала на зажимах нулевой диагонали моста. № 64139 где Š— рабочее напряжение на шинах, К, — сопротивление подключенной утечками, т. е. прямо пропорционально напряжению на линах и обратно:Ьройорционально величине подключенной утечки R,.

Появившийся потенциал; будучи приложен между катодом и сеткой лампы 1, вызывает изменение режима работы лампы, заданного предварительно обмоткой смещения II и реостатом 4.

При появлении дополнительного отрицательного потенциала на сетке анодный ток, снижаясь, вызывает срабатывание (отиадание) реле 8. При снижении предварительного отрицательйого потенциала на сетке (отпирание) анодный ток, увеличиваясь, вызывает. срабатывание реле 9. Одновременно с появлением сигнала указатели 6 и 7 показывают изменение анодного тока в зависимости от величины изменения соотношения плеч, а, следовательно, и изменения изоляции того или, другого полюса. В зависимости от степени изменения, происходит отклонение стрелки от нормального положения (частичное или полное до конца шкалы).

В качестве сигнальных реле 8 и

9 могут быть применены телефонные реле. Настройка срабатывания и,возврата каждого реле регулируются путем изменения междужелезного пространства и натяжения пружин. Полярность обмоток их должна быть согласована. Так как в анодной цепи получается выпрямленный ток, то для уничтожения дребезжания реле должен быть установлен сглаживающий конденсатор 10 емкостью в 3 — 4 микрофарады.

Для указания заземлившегося полюса, степени снижения изоляции в процентах и для измерения изоляции сети под напряжением используются миллиамперметры 6 и

7 со шкалой от 0 до 10 — 12 ма.

Переключатель 11 предназначен для отключения устройства от сети при регулировке во время замены ламп. Переход из положения

«работа» в положение «настройка» или «проверка», во избежание лишнего сигнала, происходит без разрьгва цепи сеточного конту ра. Заземление точки А сети через сопротивление 12, равное 100 †2 тысячам омов; на . время цереключения можно считать вполне допусти мьгм.

В качестве лампы 1 может быть использована любая ла|мпа, ймеющая достаточную крутизну характеристики и соответствующая по допустимой анод ной нагрузке (от сопротивления,реле и приборов), а также дающая .ток анодной цепи при нуле на сетке не менее 6 — 8 ма.

В цепь сетки лампы 1 включена через сопротивление 14 лампа 2.

Лампа 2 может быть применена любого типа, независимо от ее характеристики, но допускающая напряжвяие анодной цепи, не меньшее напряжения сети постоянного тока, т. е. 125 или 220 в, Наиболее целесообразно для однотипности лампу 2 применить того же типа, что и лампа 1.

Сетка лампы 2 не используется (не подключена); она выполняет роль механического заградителя на случай обрыва нити при ее сгорании и не допускает соприкосновения нипи с анодом.

Потенциометр 3 представляет собой реостат с обмоткой 8 — 10 тысяч омов при напряжении сети

110 — 120 в или 16 — 20 тысяч омов при напряжении 220 в.

При заземлении плюса на землю напряжение на сетке лампы 1 отрицательно и лампа запирается.

При заземлении минуса на сетке мor бы появиться положительный потенциал, и в некоторых случаях (например, при R — — ЗК и. заземлени и минуса) очень большой величи ны. Появление большого . положительного потенциала могло бы вызвать, с одной стороны, повышение анодного тока до недопустимой величины, а с другой стороны, появлеиие тока сетки, а следовательно, и заземление сети постоянного тока через предлагаемое устройство. Перегрузка лампы по анодному току могла бы вывести ла м пу из строя. Благодаря включению лампы 2 по данной схеме на№ 64139 пряжение на сетке в указанных

:случаях будет равно нулю и таким .образом переход рабочей точки лампы в правую часть характеристики не происходит. Предварительное смещение на сетку дается при внешнем потенциале, равном нулю, т. е. при левом положении переключателя 11, путем передвижения движка реостата 4.

В качестве источника питания анодной цепи, цепей накала ламп и смещения может быть применен также и постоянный ток от батареи или аккумуляторов. Однако, учитывая, что на электростанциях всегда имеется переменный ток, имеющий резерв от ряда источников для питания собственного расхода, его можно считать вполне надежным и допустимым источником.

Средняя нормальная точка анодного тока 1„ выбирается равной половине анодного, тока цепи при напряжении на сетке, соответствующем нулю.

Работа лампы по данной схеме с питанием анодной цепи от обмотки IV переменным током, с одной стороны, происходит в режиме выпрямителя, а с другой стороны, в режиме усилителя появляющихся сигналов — потенциала в нулевой диагонали моста.

Предварительное смещение на сетке лампы 1 задается, как указывалось выше, от обмотки П трансформатора, нмеющего первичную обмотку 1 и ряд,вторичных II, Ш, IV, V, питающих цепи ламп

1и2.

Омическое сопротивление потенциометра 3 не влияет на режим устройства. При изготовлении и испытании первого образца аппарат работал одинаково с потенциометрами в 200, 800, 100000 и 1 000000 омов. Лимб (ручка) потенциометра снабжен стрелкой, указывающей величину сопротивления Кь выраженную в процентах по отношению к сопротивлению всего потенциометра:

RI ° 100

Rg+ R

Так как при напряжении в нулевой диагонали моста А — Б, равном нулю, имеет место равенство

Ri з

Rn Rg а также

Ri Rs

Rg, R КЗ + Й4. то следовательно, и положение стрелки лимба (при Ул — I; = 0)указывает соотношение сопротивлений изоR,Ä 00 ляции Ч+ землЯ %

Ra+ R4

Шкала нотенциометра имеет диаметр 100 мм с углом раствора в

270 и с делениями через 5%, но имеется возможность вести отсчет с точностью до одного процента.

Контрольный миллиамперметр 13 и реостат 5 необходимы лишь при настройке устройства в лаборатории. Сопротивление 14 в 100 †2 тысяч омов является гарантийным на случай заземления обмотки 1 .

Омическое сопротивление устройства между зажимами А — Б как теоретически, так и практически равно бесконечности, а поэтому сам аппарат совершенно не снижает сопротивление изоляции сети.

В основном, сопротивление аппарата определяется сопротивлением изоляции обмотки V трансформатора по отношению и обмоткам 1 или П, плюс гарантийное сопротивление 14.

Предмет изобретения

1. Устройство для контроля изоляцни в сетях постоянного тока, в котором между шинами включены две пары сопротивлений, средняя точка одной из которых заземлена и соединена через индикатор со средней точкой второй пары, причем в качестве и ндикатора применен измерительный прибор или реле, включенные в анодную цепь электронной лампы, катод и сетка которой соединены со средними точками указанных выше сопротивлений, отлич аю щеес я тем, что, во избежание перегрузки лампы при больших сеточных напряжениях, ¹ 64139

Сиеиал

m Cemu оеиеилок

Отв, редактор Д. А. Михайлов

Техн. редактор М. В. Смольякова

Л123569 Подписано к печати 13/VH 1946 г. Тираж 600 экз. Цена 65 к. Зак. 105

Типография Госплаииздата, им. Воровского, Калуга потенциал на сетку подается через вторую электронную лампу со свободной сеткой.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что одна пара сопротивлений, с целью определения потенциалов между проводами и землей, выполнена в виде потенциометра, снабженного движком с указателем и шкщой для отсчета смещения эквйпотенциальной земле точки.