การวัดค่าความต้านทานฉนวนของการติดตั้งที่แรงดันใช้งาน

หากเครือข่าย (การติดตั้ง) อยู่ภายใต้แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน ความต้านทานของฉนวนสามารถกำหนดได้โดยใช้โวลต์มิเตอร์ (รูปที่ 1)

ในการวัดฉนวน เรากำหนด:

1) แรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการเครือข่าย U;

2) แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย A และกราวด์ UA (การอ่านโวลต์มิเตอร์ในตำแหน่ง A ของสวิตช์);

3) แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย B และกราวด์ UB (การอ่านโวลต์มิเตอร์ในตำแหน่งสวิตช์ B)

โดยการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์กับสาย A และกำหนด rv ความต้านทานของโวลต์มิเตอร์, rxA และ rxB ความต้านทานฉนวนของสาย A และ B ลงกราวด์ เราสามารถเขียนนิพจน์สำหรับกระแสที่ไหลผ่านฉนวนของสาย B

รูปที่ 1 โครงการวัดความต้านทานฉนวนของเครือข่ายสองสายด้วยโวลต์มิเตอร์

โดยการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์กับสาย B เราสามารถเขียนนิพจน์สำหรับกระแสที่ไหลผ่านฉนวนของสาย A

การแก้สมการผลลัพธ์สองสมการสำหรับ rxA และ rxB เราจะพบความต้านทานฉนวนของตัวนำ A ถึงกราวด์:

และค่าความต้านทานฉนวนของตัวนำ B เทียบกับกราวด์

เมื่อสังเกตการอ่านโวลต์มิเตอร์เมื่อเปิดใช้งานและแทนที่การอ่านเหล่านี้ในสูตรข้างต้นเราจะพบค่าความต้านทานฉนวนของสายไฟแต่ละเส้นที่สัมพันธ์กับกราวด์

หากความต้านทานของฉนวนของสาย A ถึงกราวด์มีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับความต้านทานของโวลต์มิเตอร์ เมื่อสวิตช์อยู่ในตำแหน่ง A โวลต์มิเตอร์จะต่ออนุกรมกับค่าความต้านทานของฉนวน rxB ค่าที่ในกรณีนี้สามารถเป็นได้ กำหนดโดยสูตร:

ในทำนองเดียวกัน ถ้าความต้านทาน rxB มีขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับความต้านทานของโวลต์มิเตอร์ ดังนั้นในตำแหน่ง B ของสวิตช์ โวลต์มิเตอร์จะต่ออนุกรมกับความต้านทานของฉนวน rxA ซึ่งมีค่าเท่ากับ

จากนิพจน์ล่าสุดจะเห็นได้ว่าการอ่านโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อระหว่างสายหนึ่งกับกราวด์ที่แรงดันคงที่ของเครือข่าย U ขึ้นอยู่กับความต้านทานของฉนวนของสายที่สองเท่านั้น ดังนั้นโวลต์มิเตอร์สามารถวัดค่าเป็นโอห์มได้และจากการอ่านค่าคุณสามารถประเมินค่าความต้านทานฉนวนของเครือข่ายได้โดยตรง ... โวลต์มิเตอร์แบบโอห์มเกรดเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าโอห์มมิเตอร์

ในการตรวจสอบสภาพของฉนวน แทนที่จะใช้โวลต์มิเตอร์หนึ่งตัวพร้อมสวิตช์ คุณสามารถใช้โวลต์มิเตอร์สองตัว รวมทั้งพวกมันตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 2. ในกรณีนี้ เมื่อฉนวนเป็นปกติ โวลต์มิเตอร์แต่ละตัวจะแสดงแรงดันไฟฟ้าเท่ากับครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าหลัก

ข้าว. 2.โครงการตรวจสอบสภาพฉนวนของเครือข่ายสองสาย

หากความต้านทานของฉนวนของสายใดเส้นหนึ่งลดลง แรงดันไฟฟ้าบนโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับสายนี้จะลดลงและในโวลต์มิเตอร์ที่สองจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความต้านทานที่เท่ากันระหว่างขั้วของโวลต์มิเตอร์ตัวแรกจะลดลงและแรงดันไฟฟ้าในเครือข่าย กระจายตามสัดส่วนของแรงต้าน

ในเครือข่ายกระแสสามเฟส สภาพของฉนวนจะถูกตรวจสอบด้วยโดยใช้โวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อระหว่างตัวนำและกราวด์ (รูปที่ 3)

ข้าว. 3. โครงการตรวจสอบสภาพฉนวนของเครือข่ายสามเฟส

หากฉนวนของสายไฟทั้งหมดของวงจรสามเฟสเหมือนกัน โวลต์มิเตอร์แต่ละตัวจะระบุแรงดันเฟส หากความต้านทานของฉนวนของสายใดสายหนึ่ง เช่น สายแรก เริ่มลดลง การอ่านค่าโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับสายนี้ก็จะลดลงเช่นกัน เนื่องจากความต่างศักย์ระหว่างสายนี้กับพื้นจะลดลง ในขณะเดียวกัน การอ่านค่าของโวลต์มิเตอร์อีกสองตัวจะเพิ่มขึ้น

หากความต้านทานของฉนวนของสายแรกลดลงเป็นศูนย์ความต่างศักย์ระหว่างสายนี้กับพื้นจะเป็นศูนย์และโวลต์มิเตอร์ตัวแรกจะให้ค่าเป็นศูนย์ ในเวลาเดียวกัน ความต่างศักย์ระหว่างสายที่สองและ กราวด์รวมทั้งระหว่างสายที่สามและกราวด์ จะเพิ่มขึ้นเป็นแรงดันไฟฟ้าของสายที่โวลต์มิเตอร์ตัวที่สองและสามจะสังเกต

ในการตรวจสอบสภาพของฉนวนในวงจรกระแสไฟฟ้าแรงสูงสามเฟสที่มีค่าเป็นกลางที่ไม่มีสายดิน จะใช้โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้าสถิตสามตัวที่เชื่อมต่อโดยตรงระหว่างตัวนำและกราวด์ (รูปที่3) หรือหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับดาวสามดวง (รูปที่ 4) หรือหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าห้าระดับ (รูปที่ 5)

โดยปกติแล้ว หม้อแปลงแรงดันสามระดับไม่เหมาะสำหรับการตรวจสอบสภาพของฉนวน ในความเป็นจริง เมื่อเฟสใดเฟสหนึ่งของการติดตั้งต่อลงดิน ขดลวดปฐมภูมิของเฟสนั้นของหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าจะลัดวงจร (รูปที่ 4) ในขณะที่อีกสองขดลวดจะต่ออยู่ในสาย เป็นผลให้ฟลักซ์แม่เหล็กในแกนของสองเฟสนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมากและจะปิดผ่านแกนของเฟสที่ลัดวงจรและผ่านกล่องหม้อแปลง ฟลักซ์แม่เหล็กนี้จะเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าจำนวนมากในขดลวดที่ลัดวงจร ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและทำให้หม้อแปลงเสียหายได้

รูปที่ 4 โครงการตรวจสอบสภาพฉนวนของเครือข่ายไฟฟ้าแรงสูงสามเฟส

รูปที่. 5 แผนผังของอุปกรณ์และการรวมหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าห้าขั้ว

ในหม้อแปลงห้าแท่ง เมื่อหนึ่งในเฟสการติดตั้งลัดวงจรลงกราวด์ ฟลักซ์แม่เหล็กของอีกสองเฟสของหม้อแปลงจะปิดผ่านแท่งหม้อแปลงเพิ่มเติมโดยไม่ทำให้หม้อแปลงร้อนเกินไป

แถบเพิ่มเติมมักจะมีขดลวดที่รีเลย์และอุปกรณ์ส่งสัญญาณเชื่อมต่อ ซึ่งจะทำงานเมื่อหนึ่งในเฟสการติดตั้งปิดลงสู่พื้นโลก เนื่องจากฟลักซ์แม่เหล็กที่ปรากฏในกรณีนี้ในแถบเพิ่มเติมทำให้เกิด e เป็นต้น กับ