Мерење отпора изолације инсталације на радном напону

Ако је мрежа (инсталација) под радним напоном, онда се њен изолациони отпор може одредити помоћу волтметра (слика 1).

За мерење изолације одређујемо:

1) радни напон мреже У;

2) напон између жице А и масе УА (очитавање волтметра у положају А прекидача);

3) напон између жице Б и масе УБ (очитавање волтметра у положају прекидача Б).

Повезивањем волтметра са жицом А и означавањем рв отпора волтметра, ркА и ркБ отпора изолације жица А и Б према маси, можемо написати израз за струју која тече кроз изолацију жице Б;

Слика 1. Шема за мерење отпора изолације двожилне мреже волтметром.

Повезивањем волтметра на жицу Б можемо написати израз за струју која тече кроз изолацију жице А.

Решавајући заједно две резултирајуће једначине за ркА и ркБ, налазимо отпор изолације проводника А према земљи:

и отпор изолације проводника Б у односу на масу

Уочавајући очитања волтметара када су укључени и замењујући ова очитавања у горње формуле, налазимо вредности отпора изолације сваке од жица у односу на масу.

Ако је отпор изолације жице А према земљи велики у поређењу са отпором волтметра, онда када је прекидач у положају А, волтметар ће бити повезан у серију са отпором изолације ркБ, чија вредност у овом случају може бити одређена формулом:

Слично томе, ако је отпор ркБ велики у поређењу са отпором волтметра, тада ће у положају Б прекидача волтметар бити повезан у серију са отпором изолације ркА, чија је вредност

Из последњих израза се види да очитавања волтметра повезаног између једне жице и уземљења, при константном напону мреже У, зависе само од отпора изолације друге жице. Дакле, волтметар се може градуирати у омима, а из његовог очитавања можете директно проценити вредност изолационог отпора мреже... Ови волтметри са степеном ома се такође називају омметри.

Да бисте пратили стање изолације, уместо једног волтметра са прекидачем, можете користити два волтметра, укључујући и њих према шеми приказаној на сл. 2. У овом случају, када је изолација нормална, сваки од волтметара ће показати напон једнак половини напона мреже.

Пиринач. 2.Шема за праћење стања изолације двожилне мреже.

Ако се отпор изолације једне од жица смањи, онда ће напон на волтметру спојеном на ову жицу пасти, а на другом волтметру ће се повећати, пошто се еквивалентни отпор између прикључака првог волтметра смањује и напон у мрежи се распоређује сразмерно отпорима.

У трофазним струјним мрежама стање изолације се такође прати помоћу волтметара повезаних између проводника и земље (сл. 3).

Пиринач. 3. Шема за праћење стања изолације трофазне мреже.

Ако је изолација свих жица трофазног кола иста, онда сваки од волтметара показује фазни напон. Ако отпор изолације једне од жица, на пример прве, почне да се смањује, онда ће се и очитавање волтметра спојеног на ову жицу смањити, јер ће се смањити потенцијална разлика између ове жице и земље. Истовремено, очитавања друга два волтметра ће се повећати.

Ако отпор изолације прве жице падне на нулу, тада ће разлика потенцијала између ове жице и уземљења такође бити нула, а први волтметар ће дати нулту вредност. Истовремено, разлика потенцијала између друге жице и уземљења уземљење, као и између треће жице и уземљења, ће се повећати на линијски напон који ће забележити други и трећи волтметар.

За праћење стања изолације у високонапонским трофазним струјним колима са неуземљеним неутралним елементом користе се или три електростатичка волтметра директно повезана између проводника и земље (Сл.3), или три напонска трансформатора повезана звездама (сл. 4), или петостепени напонски трансформатори (сл. 5).

Нормално, тростепени напонски трансформатори нису погодни за праћење стања изолације. Наиме, када је једна од фаза инсталације уземљена, примарни намотај те фазе напонског трансформатора ће бити кратко спојен (слика 4), док ће друга два намотаја бити под напоном на линији. Као резултат тога, магнетни флуксови у језграма ове две фазе ће се значајно повећати и затвориће се кроз језгро кратко спојене фазе и кроз кућиште трансформатора. Овај магнетни флукс ће изазвати значајну струју у краткоспојном намотају, што може изазвати прегревање и оштећење трансформатора.

Слика 4 Шема за праћење стања изолације трофазне високонапонске мреже

Шипак. 5 Шема уређаја и укључивање петополног напонског трансформатора

У петобарском трансформатору, када је једна од фаза инсталације кратко спојена на масу, магнетни флуксови друге две фазе трансформатора ће се затворити кроз додатне трансформаторске шипке без изазивања прегревања трансформатора.

Додатне шипке обично имају намотаје на које су прикључени релеји и сигнални уређаји, који ступају у дејство када је једна од фаза инсталације затворена са земљом, пошто магнетни флуксови који се у овом случају појављују у додатним шипкама индукују е. итд. са