[go: up one dir, main page]

RU2755341C2 - Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral - Google Patents

Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral Download PDF

Info

Publication number
RU2755341C2
RU2755341C2 RU2017113021A RU2017113021A RU2755341C2 RU 2755341 C2 RU2755341 C2 RU 2755341C2 RU 2017113021 A RU2017113021 A RU 2017113021A RU 2017113021 A RU2017113021 A RU 2017113021A RU 2755341 C2 RU2755341 C2 RU 2755341C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
case
phases
insulation
leaks
conductivities
Prior art date
Application number
RU2017113021A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017113021A3 (en
RU2017113021A (en
Inventor
Савелий Черхванович Тюгай
Борис Иванович Турышев
Владимир Абдурахимович Одинаев
Олег Вячеславович Третьяков
Сергей Сергеевич Муравейников
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Priority to RU2017113021A priority Critical patent/RU2755341C2/en
Publication of RU2017113021A publication Critical patent/RU2017113021A/en
Publication of RU2017113021A3 publication Critical patent/RU2017113021A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2755341C2 publication Critical patent/RU2755341C2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/001—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing
    • G01R31/002—Measuring interference from external sources to, or emission from, the device under test, e.g. EMC, EMI, EMP or ESD testing where the device under test is an electronic circuit

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

FIELD: metrology.
SUBSTANCE: method for determining power released in current leaks to a case at the place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral consists in measuring initial current values of equivalent insulation resistance and voltages of object phases relatively to the case. Initial current values of equivalent insulation conductivities of object phases are calculated based on compiled equation system. In case of leaks to the case through damaged phase insulation, new value of equivalent insulation resistance of the object is used, voltages of phases relatively to the case corresponding to this case are measured, values of equivalent insulation conductivities of object phases corresponding to the specified case are calculated based on the specified equation system, values of conductivities of leaks to the case through damaged phase insulation are calculated by subtracting by phases from conductivities of phases with local leaks of initial phase conductivities, according to which the amount of power released in places of leaks is calculated, by which the degree of fire danger of the object is evaluated.
EFFECT: remote determining power, which allows for an increase in accuracy of evaluation of fire safety of the object.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дистанционного определения мощности токовых утечек на корпус в месте повреждения изоляции фаз работающей электрической сети с изолированной нейтралью, например судовой сети с малой емкостью относительно корпуса.The invention relates to instrumentation and can be used to remotely determine the power of current leaks to the hull at the point of phase insulation damage of a working electrical network with an isolated neutral, for example, a ship's network with a small capacity relative to the hull.

Предпосылки к изобретению. Существующие методы и средства измерения и контроля сопротивления изоляции судовой электрической сети, находящейся под рабочим напряжением, предусматривают непрерывный контроль и отображение текущего значения эквивалентного сопротивления изоляции сети и при его снижении ниже заданных уровней срабатывание предупредительной или аварийной сигнализации. Данные методы и средства, основанные на контроле изоляции всей сети, позволяют косвенно и приблизительно оценивать ее пожарную опасность, так как они не оценивают пожарную опасность локальных утечек, возникающих в связи с дефектами изоляции сети, образующихся в процессе ее эксплуатации.Background to the invention. The existing methods and means for measuring and monitoring the insulation resistance of a ship's electrical network, which is under operating voltage, provide for continuous monitoring and display of the current value of the equivalent network insulation resistance and, when it drops below predetermined levels, a warning or alarm is triggered. These methods and means, based on monitoring the insulation of the entire network, allow indirectly and approximately assessing its fire hazard, since they do not assess the fire hazard of local leaks arising from defects in the insulation of the network formed during its operation.

При снижении сопротивления изоляции в месте ее повреждения увеличивается ток, протекающий под действием рабочего напряжения сети; соответственно повышается температура нагрева этого места. Повышение температуры нагрева изоляционного материала снижает его сопротивление, что приводит к соответствующему увеличению тока. Последнее вызывает новое повышение температуры и соответствующее дополнительное снижение сопротивления изоляции. Процесс нарастания электрического тока продолжается до тех пор, пока не установится равновесие между тепловыделением и теплоотводом (при какой-то установившейся температуре перегрева). В случае, когда условия охлаждения не соответствуют интенсивности тепловыделения в месте повреждения, наступает лавинообразное нарастание тока, приводящее к тепловому разрушению материала и дуговому замыканию [1, с. 48].With a decrease in the insulation resistance in the place of its damage, the current flowing under the action of the operating voltage of the network increases; correspondingly, the heating temperature of this place rises. An increase in the heating temperature of the insulating material decreases its resistance, which leads to a corresponding increase in the current. The latter causes a new rise in temperature and a corresponding additional decrease in the insulation resistance. The process of increasing the electric current continues until an equilibrium is established between heat release and heat removal (at some established overheating temperature). In the case when the cooling conditions do not correspond to the intensity of heat release at the place of damage, an avalanche-like increase in current occurs, leading to thermal destruction of the material and arc short circuit [1, p. 48].

Сосредоточенные параметры локальной утечки на корпус в месте повреждения изоляции фаз, определяемые посредством предлагаемого способа, дают возможность более точно судить об ее потенциально пожароопасном состоянии. При этом используется минимальное число штатных приборов, не влияющих на безопасность и функционирование работающей сети.The lumped parameters of local leakage to the case at the point of phase insulation damage, determined by the proposed method, make it possible to more accurately judge its potentially fire hazardous state. At the same time, a minimum number of standard devices are used that do not affect the safety and functioning of the operating network.

Известен способ измерения эквивалентного сопротивления изоляции сети наложением постоянного измерительного напряжения от дополнительного источника [1, с. 96, рис. 5.8], согласно которому между сетью и землей подключается источник постоянного напряжения и ограничительный резистор, соединенный с ним последовательно. Ток от указанного источника протекает через сопротивление изоляции сети и ограничительный резистор либо через микроамперметр, подсоединенный к нему параллельно через блок - контакты. Микроамперметр, проградуированный в единицах сопротивления, показывает текущее значение эквивалентного сопротивления изоляции всей сети. Указанный способ не позволяет определить сосредоточенные параметры возникающих локальных утечек через поврежденную изоляцию фаз на землю.A known method of measuring the equivalent resistance of the insulation of the network by imposing a constant measuring voltage from an additional source [1, p. 96, fig. 5.8], according to which a constant voltage source and a limiting resistor connected in series with it are connected between the network and the ground. The current from the specified source flows through the insulation resistance of the network and the limiting resistor or through a microammeter connected in parallel to it through the block - contacts. A microammeter, calibrated in resistance units, shows the current value of the equivalent insulation resistance of the entire network. This method does not allow to determine the lumped parameters of the occurring local leaks through the damaged phase insulation to the ground.

Известен способ контроля эквивалентного сопротивления изоляции сети оценкой напряжения фаз относительно земли [1, с. 99]. Наименьшее значение показывает вольтметр, подключенный к фазе с поврежденной изоляцией. Данный способ позволяет оценивать соотношение эквивалентных сопротивлений изоляции фаз, но без их количественной оценки. Кроме того, способ не позволяет определить параметры возникающих локальных утечек через поврежденную изоляцию фаз на землю.A known method of monitoring the equivalent resistance of the insulation of the network by assessing the phase voltage relative to the ground [1, p. 99]. The lowest value is indicated by a voltmeter connected to the phase with damaged insulation. This method allows you to evaluate the ratio of equivalent phase insulation resistances, but without quantifying them. In addition, the method does not allow determining the parameters of the occurring local leaks through the damaged phase insulation to the ground.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является способ определения проводимостей изоляции фаз относительно земли в сетях с изолированной нейтралью [2], при котором измеряют напряжение относительно земли для каждой фазы и токи однофазного замыкания на землю, затем включают между каждой фазой и землей дополнительно проводимость и повторно измеряют напряжение фаз относительно земли, после чего по результатам измерений вычисляют величины эквивалентной полной проводимости изоляции и ее активной и емкостной составляющих, затем, отключив дополнительно включенную проводимость, измеряют напряжение нулевой точки трансформатора относительно земли и фазные ЭДС трансформатора на холостом ходу, затем в масштабе строят топографическую диаграмму фазных ЭДС трансформатора в прямоугольных координатах с центром в точке их пересечения, располагая один из векторов по оси абсцисс, после чего от центра координат проводят окружность с радиусом, равным в масштабе напряжению нулевой точки трансформатора относительно земли, и три дуги с центрами от концов векторов фазных ЭДС трансформатора, и радиусами, равными в масштабе соответствующим напряжениям фаз относительно земли, а по результатам графических построений находят общую точку пересечения окружности и трех дуг, после чего проецируют найденную точку на ось абсцисс и на ось ординат и находят значения реактивной составляющей напряжения нулевой точки трансформатора относительно земли и активной составляющей этого напряжения, умножают их на масштабный коэффициент и определяют активные и полные проводимости изоляции соответствующих фаз по формулам.The closest to the proposed invention in its technical essence is a method for determining the conductivity of phase insulation relative to the ground in networks with isolated neutral [2], in which the voltage relative to the ground for each phase and the single-phase earth fault currents are measured, then additionally included between each phase and the ground conductivity and re-measure the phase voltage relative to the ground, after which, according to the measurement results, the values of the equivalent admittance of the insulation and its active and capacitive components are calculated, then, having disconnected the additionally included conductivity, the voltage of the zero point of the transformer relative to the ground and the phase EMF of the transformer at idle are measured, then to scale, build a topographic diagram of the phase EMF of the transformer in rectangular coordinates with a center at the point of their intersection, placing one of the vectors along the abscissa axis, after which a circle with a radius equal to the voltage scale is drawn from the center of coordinates the zero point of the transformer relative to the ground, and three arcs with centers from the ends of the vectors of the phase EMF of the transformer, and radii equal to the scale of the corresponding phase voltages relative to the ground, and based on the results of graphic constructions, a common point of intersection of a circle and three arcs is found, after which the found point is projected onto the abscissa axis and on the ordinate axis and find the values of the reactive component of the voltage of the zero point of the transformer relative to the ground and the active component of this voltage, multiply them by the scale factor and determine the active and admittance of the insulation of the corresponding phases according to the formulas.

Указанный способ не позволяет определить сосредоточенные параметры возникающих локальных утечек через поврежденную изоляцию фаз на землю. Существенным недостатком данного способа является то, что в нем используются приборы и элементы, не входящие в состав штатных приборов и элементов эксплуатируемой сети, и оказывающие влияние на ее безопасность и функционирование. Кроме того, способ достаточно сложен по устройству, реализующего его, и по обработке измеренных параметров.This method does not allow to determine the lumped parameters of the occurring local leaks through the damaged phase insulation to the ground. A significant disadvantage of this method is that it uses devices and elements that are not part of the standard devices and elements of the operated network, and affecting its safety and functioning. In addition, the method is rather complicated in terms of the device that implements it and the processing of the measured parameters.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является дистанционное определения мощности, выделяемой в месте возникающих локальных утечек через поврежденную изоляцию фаз работающей электрической сети, что позволяет повысить точность оценки пожарной безопасности объекта. Причем измерение необходимых величин, не оказывающих влияния на безопасность и функционирование сети, выполняется штатными приборами с главного распределительного щитаThe technical result of the proposed invention is the remote determination of the power released in the place of emerging local leaks through the damaged insulation of the phases of the operating electrical network, which improves the accuracy of assessing the fire safety of the facility. Moreover, the measurement of the necessary quantities that do not affect the safety and functioning of the network is carried out with standard devices from the main switchboard

Указанный технический результат обеспечивается благодаря тому, что на основании текущего (исходного) значения эквивалентного сопротивления изоляции сети, а также соответствующих ему величин напряжения фаз сети относительно корпуса посредством вычислений находят исходные значения сопротивлений (проводимостей) изоляции по фазам сети, которые в общем случае могут быть не равны между собой. При снижении эквивалентного сопротивления изоляции сети вследствие образованных утечек на корпус в месте повреждения изоляции фаз используют новое значение эквивалентного сопротивления изоляции сети, а также соответствующие ему новые величины напряжений фаз сети относительно корпуса для расчета новых значений сопротивлений (проводимостей) изоляции по фазам и значений сопротивлений (проводимостей) образованных локальных утечек через поврежденную изоляцию фаз, по которым вычисляют мощность, выделяемую в них. Найденные новые величины эквивалентного сопротивления изоляции сети и новые значения сопротивлений (проводимостей) изоляции по фазам будут служить исходными данными для определения параметров утечек через поврежденные места изоляции фаз, образующихся в дальнейшем.The specified technical result is ensured due to the fact that on the basis of the current (initial) value of the equivalent resistance of the network insulation, as well as the corresponding values of the voltage of the phases of the network relative to the case, by means of calculations, the initial values of the resistances (conductivities) of the insulation by the phases of the network are found, which in the general case can be are not equal to each other. With a decrease in the equivalent resistance of the network insulation due to the formed leaks to the case at the place of phase insulation damage, a new value of the equivalent resistance of the network insulation is used, as well as the corresponding new values of the network phase voltages relative to the case to calculate new values of the insulation resistances (conductivity) in phases and resistance values ( conductivities) formed by local leaks through the damaged insulation of the phases, according to which the power released in them is calculated. The found new values of the equivalent resistance of the insulation of the network and the new values of the resistances (conductivity) of the insulation by phases will serve as the initial data for determining the parameters of leaks through the damaged places of the insulation of the phases formed in the future.

Сущность изобретения поясняется фигурами:The essence of the invention is illustrated by the figures:

На фигуре 1 приведена схема устройства, реализующего способ.Figure 1 shows a diagram of a device that implements the method.

На фигуре 2 приведена эквивалентная схема цепи между фазами и корпусом.Figure 2 shows the equivalent circuit diagram between the phases and the case.

На фигуре 3 приведена векторная диаграмма напряжений.Figure 3 shows a vector voltage diagram.

Устройство по фигуре 1 содержит эквивалентный источник электроэнергии - И, фазы сети - А, В, С, эквивалентный приемник электроэнергии - П, измерительный преобразователь сопротивления изоляции сети - Ω, эквивалентные проводимости на корпус изоляции фаз -

Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
, измерительные преобразователи напряжений фаз относительно корпуса -
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
активные проводимости утечек на корпус -
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
.The device according to figure 1 contains an equivalent source of electricity - I, network phases - A, B, C, an equivalent electricity receiver - P, a network insulation resistance measuring transducer - Ω, equivalent conductivity to the phase insulation case -
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
, measuring transducers of phase voltages relative to the housing -
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
active leakage conductivity on the case -
Figure 00000007
,
Figure 00000008
,
Figure 00000009
...

Устройство по фигуре 2 содержит эквивалентные проводимости на корпус изоляции фаз, проводимости утечек на корпус и измерительные преобразователи напряжений фаз относительно корпуса, сведенные в схему звезды.The device according to figure 2 contains equivalent conductivity to the housing of phase insulation, leakage conductivity to the housing and measuring transducers of phase voltages relative to the housing, combined into a star circuit.

Устройство по фигуре 3 содержит векторную диаграмму линейных напряжений сети -

Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
, векторную диаграмму исходных напряжений фаз относительно корпуса -
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
, векторную диаграмму напряжений фаз относительно корпуса при образовании утечек -
Figure 00000016
,
Figure 00000017
,
Figure 00000018
, а также узловые точки звезд напряжений - 0 (исходная) и 01 (при образовании утечек).The device according to figure 3 contains a vector diagram of the line voltages of the network -
Figure 00000010
,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
, vector diagram of the initial phase voltages relative to the case -
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
, vector diagram of phase voltages relative to the case with the formation of leaks -
Figure 00000016
,
Figure 00000017
,
Figure 00000018
, as well as the nodal points of stress stars - 0 (initial) and 0 1 (with the formation of leaks).

Способ осуществляют следующим образомThe method is carried out as follows

Исходными данными для реализации способа являются: текущее значение эквивалентного сопротивления изоляции сети R из (проводимость изоляции -

Figure 00000019
), получаемое измерительным преобразователем Ω, (фигура 1), а также эквивалентные проводимости на корпус изоляции фаз -
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
, показанные на схемах фигур 1 и 2. Проводимости
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
рассчитываются на основании исходной проводимости изоляции G из и соответствующим ей напряжениям фаз относительно корпуса
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
, показанным на фигуре 3, получаемых измерительными преобразователями напряжений
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
(фигуры 1, 2).The initial data for the implementation of the method are: the current value of the equivalent network insulation resistanceR from (insulation conductivity -
Figure 00000019
) obtained by the measuring transducer Ω, (figure 1), as well as the equivalent conductivity to the phase insulation case -
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
shown in the diagrams of Figures 1 and 2. Conductances
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
calculated based on the initial conductivity of the insulationG from and the corresponding phase voltages relative to the case
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
, shown in figure 3, obtained by voltage measuring transducers
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
(figures 1, 2).

Измеренные величины используются в системе из двух уравнений с неизвестными

Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
:The measured values are used in a system of two equations with unknowns
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
:

Figure 00000020
Figure 00000020

где первое уравнение основывается на прямой (обратной) пропорциональной зависимости напряжений фаз относительно корпуса сопротивлениям (проводимостям) их изоляции.where the first equation is based on the direct (inverse) proportional dependence of the phase voltages relative to the case to the resistances (conductivities) of their insulation.

Второе уравнение выражает сумму проводимостей изоляции фаз G из, получаемую от измерительного преобразователя Ω, как проводимости изоляции фаз

Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
, соединенных параллельно между собой. Решением приведенной системы уравнений методом подстановок являются выражения для вычисления величин проводимостей изоляции фаз:The second equation expresses the sum of the insulation conductivity of the phases G from , obtained from the measuring transducer Ω, as the insulation conductivity of the phases
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
connected in parallel to each other. The solution of the given system of equations by the substitution method is the expressions for calculating the values of the phase insulation conductivity:

из первого уравнения проводимости

Figure 00000002
и
Figure 00000003
выражаются через проводимость
Figure 00000001
:from the first equation of conductivity
Figure 00000002
and
Figure 00000003
expressed in terms of conductivity
Figure 00000001
:

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

которые подставляются во второе уравнение:which are substituted into the second equation:

Figure 00000023
Figure 00000023

из которого вычисляется проводимость

Figure 00000001
:from which the conductivity is calculated
Figure 00000001
:

Figure 00000024
Figure 00000024

Затем вычисляются проводимости

Figure 00000002
и
Figure 00000003
, выраженные через проводимость
Figure 00000001
, из приведенных выше формул.Then the conductivities are calculated
Figure 00000002
and
Figure 00000003
expressed in terms of conductivity
Figure 00000001
, from the above formulas.

В случае снижения сопротивления изоляции сети до значения R из1 (проводимость изоляции -

Figure 00000025
) вследствие образования локальных утечек
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
(фигуры 1, 2), которым соответствуют новые величины напряжений фаз относительно корпуса
Figure 00000016
,
Figure 00000017
,
Figure 00000018
с узловой точкой 01 (фигура 3), вычисляются новые значения проводимостей изоляции
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
показанные на схеме фигуры 2 пунктирными прямоугольниками, охватывающими проводимости, соединенные параллельно, соответственно
Figure 00000029
и
Figure 00000026
,
Figure 00000030
и
Figure 00000027
,
Figure 00000031
и
Figure 00000028
.In case the insulation resistance of the network to a value R iz1 (conductivity isolation -
Figure 00000025
) due to the formation of local leaks
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
(Figures 1, 2), which correspond to the new values of the phase voltages relative to the case
Figure 00000016
,
Figure 00000017
,
Figure 00000018
with nodal point 0 1 (figure 3), new values of insulation conductivity are calculated
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
shown in the diagram of figure 2 by dotted rectangles enclosing conductivities, connected in parallel, respectively
Figure 00000029
and
Figure 00000026
,
Figure 00000030
and
Figure 00000027
,
Figure 00000031
and
Figure 00000028
...

Новые значения проводимостей изоляции фаз

Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
рассчитываются по вышеприведенному алгоритму. Новая система из двух уравнений с неизвестными
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
будет:New values of phase insulation conductivity
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
calculated according to the above algorithm. New system of two equations with unknowns
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
will:

Figure 00000032
Figure 00000032

решением которой будут выражения:the solution of which will be the expressions:

Figure 00000033
Figure 00000033

Figure 00000034
Figure 00000034

Figure 00000035
Figure 00000035

Полученные значения проводимостей являются общими для проводимостей

Figure 00000029
и
Figure 00000026
,
Figure 00000030
и
Figure 00000027
,
Figure 00000031
и
Figure 00000028
, соединенных друг с другом параллельно (фигура 2), что позволяет найти величины проводимости образованных локальных утечек:The obtained values of the conductivities are common for the conductivities.
Figure 00000029
and
Figure 00000026
,
Figure 00000030
and
Figure 00000027
,
Figure 00000031
and
Figure 00000028
connected to each other in parallel (figure 2), which allows you to find the values of the conductivity of the formed local leaks:

Figure 00000036
Figure 00000036

Figure 00000037
Figure 00000037

Figure 00000038
Figure 00000038

По полученным проводимостям утечек фаз определяют суммарную активную мощность, выделяемую в местах утечки в фазах:Based on the obtained phase leakage conductivities, the total active power released at the leak points in the phases is determined:

Figure 00000039
Figure 00000039

Таким образом, определяют мощность, выделяемую в образовавшихся локальных утечках через изоляцию фаз на корпус, с точностью достаточной для оценки пожарной опасности мест утечек.Thus, the power released in the formed local leaks through the phase insulation to the casing is determined with an accuracy sufficient to assess the fire hazard of the leak points.

Новая величина эквивалентного сопротивления изоляции сети R из1 (проводимость изоляции -

Figure 00000025
) и новые значения проводимостей изоляции по фазам
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
будут исходными данными для определения параметров утечек, образующихся в дальнейшем.The new value of the equivalent resistance network R iz1 insulation (conductivity isolation -
Figure 00000025
) and new values of insulation conductivity by phases
Figure 00000029
,
Figure 00000030
,
Figure 00000031
will be the initial data for determining the parameters of leaks that form in the future.

ПримерExample

Пусть исходное (текущее) значение эквивалентного сопротивления изоляции сети R из =0,05 МОм=0,05⋅106 Ом (проводимость изоляции -

Figure 00000040
). Допустим, что при этом исходные напряжения фаз относительно корпуса равны:Let the initial (current) value of the equivalent network insulation resistance R from = 0.05 MOhm = 0.05⋅10 6 Ohm (insulation conductivity -
Figure 00000040
). Let us assume that in this case the initial phase voltages relative to the case are equal:

Figure 00000041
Figure 00000041

Figure 00000042
Figure 00000042

Figure 00000043
Figure 00000043

Тогда исходные проводимости

Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
равны:Then the initial conductivities
Figure 00000001
,
Figure 00000002
,
Figure 00000003
are equal:

Figure 00000044
Figure 00000044

Figure 00000045
Figure 00000045

Figure 00000046
Figure 00000046

Допустим, что произошло снижение сопротивления изоляции сети до значения R из1=0,01 МОм=0,01⋅106 Ом (проводимость изоляции -

Figure 00000047
) вследствие образования локальных утечек
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
(фигуры 1, 2). Допустим, что при этом напряжения фаз относительно корпуса равны:Suppose that there was a decrease in the insulation resistance of the network to the value of R from1 = 0.01 MOhm = 0.01⋅10 6 Ohm (insulation conductivity -
Figure 00000047
) due to the formation of local leaks
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
(figures 1, 2). Let us assume that in this case the phase voltages relative to the body are equal:

Figure 00000048
Figure 00000048

Figure 00000049
Figure 00000049

Figure 00000050
Figure 00000050

Новые величины эквивалентных проводимостей по фазам будут:The new values of the equivalent phase conductivities will be:

Figure 00000051
Figure 00000051

Figure 00000052
Figure 00000052

Figure 00000053
Figure 00000053

Значения проводимостей образованных утечек

Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
будут равны:Leakage conductivity values
Figure 00000026
,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
will be equal:

Figure 00000054
Figure 00000054

Figure 00000055
Figure 00000055

Figure 00000056
Figure 00000056

Суммарная активная мощность, выделяемая в местах утечки в фазах:Total active power dissipated in the places of leakage in phases:

Figure 00000057
Figure 00000057

По найденной активной мощности, выделяемой в местах утечки в фазах, выполняют тепловой расчет для определенных условий нагревания неисправного участка изоляции, по результатам которого судят о потенциальной пожарной опасности эксплуатации сети.Based on the found active power released in the places of leakage in the phases, a thermal calculation is performed for certain heating conditions of the faulty insulation section, according to the results of which the potential fire hazard of the network operation is judged.

Новая величина эквивалентного сопротивления изоляции сети R из1=0,01⋅106 Ом (проводимость изоляции - G из1 =100⋅106 См) и новые значения проводимостей изоляции по фазам

Figure 00000058
,
Figure 00000059
,
Figure 00000060
будут исходными данными для определения параметров утечек, образующихся в дальнейшем.The new value of the equivalent resistance of the network insulation R from1 = 0.01⋅10 6 Ohm (insulation conductivity - G from1 = 100⋅10 6 S) and new values of the insulation conductivity by phases
Figure 00000058
,
Figure 00000059
,
Figure 00000060
will be the initial data for determining the parameters of leaks that form in the future.

Существенность отличий предлагаемого способа обосновывается тем, что известно измерение эквивалентного сопротивления изоляции сети, находящейся под рабочим напряжением, известно измерение напряжений фаз относительно корпуса, однако использование указанных измерений для определения мощности, выделяемой в месте локальной утечки на корпус через изоляцию фаз работающей сети посредством определенного вычисления требуемых параметров по разработанному алгоритму не известны в источниках информации. Следовательно, отличительные признаки предлагаемого способа являются новыми и в совокупности с известными признаками сообщают способу новое качество, что подтверждает критерий существенных отличий.The significance of the differences of the proposed method is justified by the fact that it is known to measure the equivalent insulation resistance of a network under operating voltage, it is known to measure phase voltages relative to the case, however, the use of these measurements to determine the power released at the place of local leakage to the case through the isolation of the phases of the operating network by means of a certain calculation the required parameters according to the developed algorithm are not known in the information sources. Consequently, the distinctive features of the proposed method are new and, together with the known features, impart a new quality to the method, which confirms the criterion of significant differences.

Источники информацииSources of information

1. Иванов Е.А. и др. Безопасность электроустановок и систем автоматики. - СПб.: Элмор, 2003.1. Ivanov E.A. and other Safety of electrical installations and automation systems. - SPb .: Elmore, 2003.

2. RU 2144678, МПК G01R 27/18.2. RU 2144678, IPC G01R 27/18.

Claims (1)

Способ определения мощности, выделяемой в токовых утечках на корпус, в месте повреждения изоляции фаз электрической сети с изолированной нейтралью, заключающийся в том, что измеряют исходные текущие значения эквивалентного сопротивления изоляции и напряжений фаз объекта относительно корпуса, отличающийся тем, что рассчитывают исходные текущие значения эквивалентных проводимостей изоляции фаз объекта посредством составленной системы уравнений, а в случае образования утечек через поврежденную изоляцию фаз на корпус используют новое значение эквивалентного сопротивления изоляции объекта, измеряют напряжения фаз относительно корпуса, соответствующие данному случаю, рассчитывают значения эквивалентных проводимостей изоляции фаз объекта, соответствующих указанному случаю, посредством упомянутой системы уравнений, рассчитывают величины проводимостей образовавшихся утечек на корпус через поврежденную изоляцию фаз вычитанием по фазам из проводимостей фаз с локальными утечками исходных проводимостей фаз, по которым рассчитывают величину мощности, выделяемой в местах утечек, по которой судят о степени пожарной опасности объекта.A method for determining the power released in current leaks to the case, at the point of damage to the insulation of the phases of an electrical network with an isolated neutral, which consists in measuring the initial current values of the equivalent insulation resistance and voltages of the phases of the object relative to the case, characterized in that the initial current values of the equivalent of the insulation conductivity of the phases of the object by means of a system of equations, and in the case of leakage through the damaged insulation of the phases to the case, use a new value of the equivalent insulation resistance of the object, measure the phase voltages relative to the case, corresponding to this case, calculate the values of the equivalent conductivity of the insulation of the phases of the object corresponding to the indicated case, by means of the above-mentioned system of equations, the values of the conductivity of the formed leaks to the case through the damaged insulation of the phases are calculated by subtracting in phases from the conductivities of phases with local leaks of the original conductivities stages of phases, which are used to calculate the amount of power released in places of leaks, by which the degree of fire hazard of the object is judged.
RU2017113021A 2017-04-14 2017-04-14 Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral RU2755341C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017113021A RU2755341C2 (en) 2017-04-14 2017-04-14 Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017113021A RU2755341C2 (en) 2017-04-14 2017-04-14 Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017113021A RU2017113021A (en) 2018-10-15
RU2017113021A3 RU2017113021A3 (en) 2021-04-20
RU2755341C2 true RU2755341C2 (en) 2021-09-15

Family

ID=63863543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017113021A RU2755341C2 (en) 2017-04-14 2017-04-14 Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755341C2 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1580294A1 (en) * 1988-03-10 1990-07-23 Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) Method of determining places of insulation resistance drop
RU2144678C1 (en) * 1996-08-06 2000-01-20 Камский политехнический институт Method determining conductance of phase insulation with reference to ground in networks with insulated neutral
JP2001215247A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Soronju Japan:Kk Leakage current measuring instrument
KR20030042661A (en) * 2001-11-23 2003-06-02 가부시키가이샤 도마토 Apparatus for measuring leakage current
CN1503422A (en) * 2002-10-09 2004-06-09 莱维顿制造有限公司 Leakage current detection interrupter extension cord with cord diagnostics
KR20080102880A (en) * 2007-05-22 2008-11-26 고려대학교 산학협력단 An apparatus and method for diagnosing an insulation state of a three-phase alternating current rotating device, and a computer-readable program for executing the method.
RU2554308C1 (en) * 2013-12-30 2015-06-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Ac mains isolation resistance measurement device
KR20170007686A (en) * 2015-07-11 2017-01-19 이현창 The apparatus and method to locate the leaking point efficiently under TN-C environment
RU2614187C1 (en) * 2015-12-17 2017-03-23 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Determination method of the circuit insulation resistance and insulation resistance of the joined alternating current circuit with insulated neutral

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1580294A1 (en) * 1988-03-10 1990-07-23 Ленинградский электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) Method of determining places of insulation resistance drop
RU2144678C1 (en) * 1996-08-06 2000-01-20 Камский политехнический институт Method determining conductance of phase insulation with reference to ground in networks with insulated neutral
JP2001215247A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Soronju Japan:Kk Leakage current measuring instrument
KR20030042661A (en) * 2001-11-23 2003-06-02 가부시키가이샤 도마토 Apparatus for measuring leakage current
CN1503422A (en) * 2002-10-09 2004-06-09 莱维顿制造有限公司 Leakage current detection interrupter extension cord with cord diagnostics
KR20080102880A (en) * 2007-05-22 2008-11-26 고려대학교 산학협력단 An apparatus and method for diagnosing an insulation state of a three-phase alternating current rotating device, and a computer-readable program for executing the method.
RU2554308C1 (en) * 2013-12-30 2015-06-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Ac mains isolation resistance measurement device
KR20170007686A (en) * 2015-07-11 2017-01-19 이현창 The apparatus and method to locate the leaking point efficiently under TN-C environment
RU2614187C1 (en) * 2015-12-17 2017-03-23 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" Determination method of the circuit insulation resistance and insulation resistance of the joined alternating current circuit with insulated neutral

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017113021A3 (en) 2021-04-20
RU2017113021A (en) 2018-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20150088438A1 (en) Ratio metric current measurement
EP3069424B1 (en) System and method of tracking the thermal age of a heating cable
RU2536772C1 (en) Method and device for determination of distance to place of phase to ground short circuit
CN107561397B (en) Method and system for detecting electrical contact state of GIS contact system
CN109785181A (en) For predicting the trend analysis function of the health status of electric power asset
US20190162772A1 (en) Method And System For Locating Defects On An Electric Cable
Medveď et al. Computer modeling of electromagnetic field around the 22 kV high voltage overhead lines
US3284704A (en) Method for determining the magnitude of an open fault in one of a pair of current carrying conductors by measuring the voltage across a capacitance in series with the capacitance of said pair
RU2755341C2 (en) Method for determining power released in current leaks to case at place of damage to insulation of phases of electrical network with insulated neutral
Bhide et al. Detection of inter-turn fault in transformers at incipient level
CN110857953A (en) Tester and method for measuring resistance of conductor connection point in power-on circuit
Cong et al. Research on undetected overheat fault of the GIS bus bar contacts based on infrared thermal imaging
KR20120137790A (en) Leakage alarm system by detecting leakage current removed harmonic wave and method thereof
Ushakov et al. Traditional Electrical Diagnostic Methods
JP2008232737A (en) Electric leakage detection method and digital tester used in the same method
KR20080102878A (en) An apparatus and method for detecting contact failure in a three-phase AC motor power supply circuit, and a medium having a computer readable program for executing the method.
US4410850A (en) Water-compensated open fault locator
JP4984411B2 (en) Insulation degradation position evaluation apparatus and method
WO2017147448A1 (en) Test measurement system and method for using same in low voltage systems
CN112834860A (en) Method for sensing equipment fault by detecting current change
JP2017181250A (en) Resistance value measuring system and resistance value measuring method
Bartholomäus et al. Earth Fault Measurement with the Frequency-Selective Earth Fault
RU2739386C2 (en) Method for determination of insulation resistance reduction point
Saveliev et al. Determining Remote Ground Fault Location in a 6-to 10-kV Cable Line Using Its Models
US11614476B2 (en) Electrical utility multifunctional device

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20200415

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20201221