Merjenje izolacijske upornosti instalacije pri delovni napetosti

Če je omrežje (inštalacija) pod delovno napetostjo, lahko njegovo izolacijsko upornost določimo z voltmetrom (slika 1).

Za merjenje izolacije določimo:

1) delovna napetost omrežja U;

2) napetost med žico A in ozemljitvijo UA (odčitek voltmetra v položaju A stikala);

3) napetost med žico B in ozemljitvijo UB (odčitek voltmetra v položaju stikala B).

Če priključimo voltmeter na žico A in označimo rv upornost voltmetra, rxA in rxB izolacijsko upornost žic A in B proti ozemljitvi, lahko zapišemo izraz za tok, ki teče skozi izolacijo žice B;

Slika 1. Shema za merjenje izolacijske upornosti dvožilnega omrežja z voltmetrom.

Če priključimo voltmeter na žico B, lahko zapišemo izraz za tok, ki teče skozi izolacijo žice A.

Če skupaj rešimo obe dobljeni enačbi za rxA in rxB, dobimo izolacijski upor vodnika A proti zemlji:

in izolacijski upor vodnika B glede na tla

Če upoštevamo odčitke voltmetrov, ko so vklopljeni, in te odčitke nadomestimo z zgornjimi formulami, najdemo vrednosti izolacijske upornosti vsake žice glede na tla.

Če je izolacijska upornost žice A do tal velika v primerjavi z upornostjo voltmetra, potem ko je stikalo v položaju A, bo voltmeter zaporedno povezan z izolacijsko upornostjo rxB, katere vrednost je v tem primeru lahko določeno s formulo:

Podobno, če je upor rxB velik v primerjavi z uporom voltmetra, bo v položaju B stikala voltmeter zaporedno povezan z izolacijskim uporom rxA, katerega vrednost je

Iz zadnjih izrazov je razvidno, da so odčitki voltmetra, priključenega med eno žico in zemljo, pri konstantni napetosti omrežja U odvisni samo od izolacijske upornosti druge žice. Zato je mogoče voltmeter graduirati v ohmih in iz njegovega odčitka lahko neposredno ocenite vrednost izolacijske upornosti omrežja ... Ti ohmsko razvrščeni voltmetri se imenujejo tudi ohmmetri.

Za spremljanje stanja izolacije lahko namesto enega voltmetra s stikalom uporabite dva voltmetra, vključno z njimi po shemi, prikazani na sl. 2. V tem primeru, ko je izolacija normalna, bo vsak voltmeter pokazal napetost, ki je enaka polovici omrežne napetosti.

riž. 2.Shema za spremljanje stanja izolacije dvožilnega omrežja.

Če se izolacijska upornost ene od žic zmanjša, bo napetost na voltmetru, priključenem na to žico, padla, na drugem voltmetru pa se bo povečala, saj se ekvivalentni upor med sponkami prvega voltmetra zmanjša in napetost v omrežju se porazdeli sorazmerno z upornostjo.

V omrežjih s trifaznim tokom se stanje izolacije spremlja tudi z voltmetri, ki so povezani med vodnike in zemljo (slika 3).

riž. 3. Shema za spremljanje stanja izolacije trifaznega omrežja.

Če je izolacija vseh žic trifaznega tokokroga enaka, potem vsak voltmeter kaže fazno napetost. Če se izolacijska upornost ene od žic, na primer prve, začne zmanjševati, se bo zmanjšal tudi odčitek voltmetra, priključenega na to žico, saj se bo potencialna razlika med to žico in tlemi zmanjšala. Hkrati se bodo odčitki drugih dveh voltmetrov povečali.

Če izolacijska upornost prve žice pade na nič, bo tudi potencialna razlika med to žico in tlemi enaka nič, prvi voltmeter pa bo pokazal nič.Hkrati se potencialna razlika med drugo žico in tla, kot tudi med tretjo žico in zemljo, se bo povečala na omrežno napetost, ki jo bosta zabeležila drugi in tretji voltmeter.

Za spremljanje stanja izolacije v visokonapetostnih trifaznih tokovnih tokokrogih z neozemljeno nevtralnostjo se uporabljajo bodisi trije elektrostatični voltmetri, ki so neposredno povezani med vodnike in zemljo (sl.3), ali trije zvezdasti napetostni transformatorji (slika 4) ali petnivojski napetostni transformatorji (slika 5).

Običajno trinivojski napetostni transformatorji niso primerni za spremljanje stanja izolacije. Ko je ena od faz napeljave ozemljena, bo primarno navitje te faze napetostnega transformatorja v kratkem stiku (slika 4), medtem ko bosta drugi dve navitji pod napetostjo. Posledično se bodo magnetni tokovi v jedrih teh dveh faz znatno povečali in bodo zaprti skozi jedro kratkotrajne faze in skozi ohišje transformatorja. Ta magnetni tok bo induciral znaten tok v kratkostičnem navitju, kar lahko povzroči pregrevanje in poškodbe transformatorja.

Slika 4 Shema nadzora stanja izolacije trifaznega visokonapetostnega omrežja

sl. 5 Shema naprave in vključitev petpolnega napetostnega transformatorja

V transformatorju s petimi palicami, ko je ena od faz namestitve kratko povezana z maso, bodo magnetni tokovi drugih dveh faz transformatorja zaprti skozi dodatne palice transformatorja, ne da bi povzročili pregrevanje transformatorja.

Dodatne palice imajo običajno navitja, na katera so priključeni releji in signalne naprave, ki se aktivirajo, ko je ena od faz instalacije zaprta z zemljo, saj magnetni tokovi, ki se v tem primeru pojavijo v dodatnih palicah, inducirajo npr. itd. z