05.03.15

Схемы и методы контроля сопротивления изоляции судовых сетей. Что такое электроосмос?

Надежность, безопасность, экономичность электрических сетей зависят от исправности их токопроводящих жил и состояния электроизоляции.

Анализ отказов элементов судовых сетей показал, что значительная часть неисправностей обусловлена понижением электрического сопротивления изоляции. Отказы за счет обрыва токопроводящих жил проводов на водоизмещающих судах составляют 8—10 %.

Большинство отказов в работе электрооборудования возникает вследствие снижения электрического сопротивления изоляции. Основные причины — тепловое старение, повышенная влажность и механические повреждения изоляционного слоя. Электрическое сопротивление является главной оценкой качественного состояния изоляции проводов при их эксплуатации. Самым распространенным прибором для измерения сопротивления изоляции проводов в обесточенном состоянии является мегаомметр.

Значения сопротивления изоляции электрических цепей кабельной сети, измеренного по отношению к корпусу во время испытаний, проводимых после постройки судна или во время освидетельствований, должны быть не менее приведенных в табл. 1.

Измерения выполняют при снятом напряжении, с отключенными и включенными приемниками.

Значения сопротивления изоляции электрических цепей кабельной сети
Таблица 1. Значения сопротивления изоляции электрических цепей кабельной сети

Сопротивление изоляции отдельных участков сети или элементов электрической установки относительно корпуса судна измеряют переносными мегаомметрами типов М-1101, М-1102, БМ-1, БМ-2 магнитоэлектрической системы, развивающими А напряжение 550 В — для цепей с номинальным напряжением до 400 В, 1000 В — для цепей с номинальным напряжением 400 — 1000 В и не менее 2500 В — для цепей с номинальным напряжением более 1000 В.

Схема включения ламп накаливания для контроля состояния изоляции трехфазной сети
Рис. 1. Схема включения ламп накаливания для контроля состояния изоляции трехфазной сети

Мегаомметр включают между одним из проводов сети и корпусом судна.

Измеряют сопротивления путей утечки тока каждого провода сети и между токопроводящими жилами. Значение сопротивления изоляции на переносных приборах нужно отсчитывать через 1 мин после приложения рабочего напряжения.

Контроль изоляции можно выполнять во всех изолированных одна от другой судовых трехфазных сетях, находящихся под напряжением. Наиболее просто это осуществлять с помощью ламп, включенных, как показано на рис. 1. Если состояние изоляции всех фаз относительно корпуса одинаково хорошее, то при замыкании контакта кнопочного выключателя S все лампы горят с одинаковым накалом. Если сопротивление изоляции какой-либо фазы уменьшится, то при нажатии кнопочного выключателя накал лампы, подключенной к этой фазе, уменьшится, а накал других ламп увеличится.

Для контроля изоляции в установках переменного тока разработано много различных устройств и приборов. Некоторые из них позволяют вести непрерывный контроль состояния изоляции при наличии и отсутствии напряжения в сети. При снижении сопротивления изоляции ниже допустимого предела подается световой или звуковой сигнал.

Состояние изоляции трехфазной сети переменного тока, находящейся под напряжением, проверяют также наложением постоянного измерительного тока. На рис. 2 изображена схема контроля изоляции трехфазной сети с помощью постоянной составляющей тока утечки на корпус. Электрическое сопротивление изоляции каждой фазы условно показано на схеме резисторами Rиз.

Схема сигнализации о состоянии изоляции в судовых сетях трехфазной системы переменного тока
Рис.2. Схема сигнализации о состоянии изоляции в судовых сетях трехфазной системы переменного тока

Качественная изоляция трехфазной сети имеет одинаковые (симметричные) сопротивления в каждой фазе. При этом условии потенциал нулевой точки относительно корпуса равен нулю и ток утечки на корпус судна отсутствует. Как только сопротивление какой-либо фазы уменьшится, ток, протекающий через реле контроля К, увеличится, и при достижении установленного значения тока срабатывания реле включает световой сигнал Н. В качестве источника измерительного постоянного тока может служить трансформатор с выпрямителем.

Такое устройство позволяет измерять сопротивление изоляции трехфазных сетей, находящихся под напряжением и без напряжения (рис. 3). Выпрямленный ток протекает через измерительный прибор pΩ, изоляцию трехфазной сети и корпус судна.

Схема контроля сопротивления изоляции трехфазной сети
Рис. 3. Схема контроля сопротивления изоляции трехфазной сети

Прибор градуируется в омах. Конденсатор С1 и резистор R1 служат для сглаживания пульсаций выпрямленного тока. Последовательно с измерительным прибором включено реле К, которое подает сигнал при достижении установленного значения тока срабатывания. Ток на корпус судна в трехфазных сетях может проходить не только через изоляцию, но и вследствие емкости кабельных сетей С2. Измерительный ток в схеме, приведенной на рис. 3, зависит только от сопротивления изоляции сети. По этому принципу работают установки типа «Электрон», получившие широкое применение на судах.

Непрерывный контроль состояния изоляции в сетях постоянного тока при наличии рабочего напряжения осуществляется с помощью двухобмоточного поляризованного трехпозиционного реле К (рис. 4). При уменьшении сопротивления изоляции провода одного из полюсов в обмотках реле будут разные токи, что приведет к срабатыванию реле.

Схема контроля состояния изоляции в судовых сетях постоянного тока
Рис.4. Схема контроля состояния изоляции в судовых сетях постоянного тока

Следует отметить, что одной из основных причин снижения электрического сопротивления изоляции в судовом электрооборудовании является ее увлажнение. Удаление влаги из изоляции тепловым методом, т. е. высушивание нагревом с помощью тока режима нагрузки или горячим воздухом электроконвекторов, приводит к старению изоляции. В настоящее время широко применяется новый метод удаления влаги из электрической изоляции—электроосмотический метод.

Что такое электроосмос?

Электроосмос - это явление протекания жидкости через пористый материал, например изоляционный, под действием постоянного электрического поля. Подключением положительного полюса источника тока прибора к токопроводящей жиле провода и отрицательного полюса — к корпусу судна или к корпусу электромашины создается постоянное электрическое поле.

В этом случае изоляционный слой провода оказывается под действием этого электростатического поля и в местах утечки тока происходит передвижение заряженных частиц капиллярной жидкости.

Заряженные частицы — ионы увлекают в свое движение в силу наличия трения и межмолекулярного сцепления нейтральные молекулярные слои жидкости. В результате происходит электроосмос - направленное перемещение капиллярной сорбированной влаги от внутренних слоев изоляционного материала к наружным. Результатом этого процесса является высушивание изоляционного слоя, а следовательно, уменьшение токов утечки через изоляцию и соответствующее увеличение ее сопротивления. Электроосмотический перенос сорбированной влаги происходит без повышения температуры изоляционного слоя и только в местах утечки тока. Это является основным отличием от теплового способа сушки изоляции судового электрооборудования.

Приборы типа ЭСКИ (электроосмотическая сушка и контроль изоляции) позволяют без значительных затрат энергии повышать сопротивление изоляции электрооборудования до норм, установленных Правилами Регистра.

Кстати, если вам нужно произвести измерение сопротивления изоляции обмоток в Москве, то рекомендую обратиться в инженерный центр "ПрофЭнергия" energiatrend.ru.

Применение в электроизмерительной аппаратуре блоков с логическими элементами позволяет выполнять не только функции контроля технического состояния, но и функции технической диагностики. Способ технического диагностирования состояния изоляции судового электрооборудования осуществляется воздействием на контролируемую изоляцию оперативным током стабилизированного напряжения, и по результатам логической обработки его изменения во времени определяют не только техническое состояние, но и причину появления отказа.

⇓ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ⇓


⇒ВНИМАНИЕ⇐
  • Материал на блоге⇒ Весь материал предоставляется исключительно в ознакомительных целях! При распространении материала используйте пожалуйста ссылку на наш блог!
  • Ошибки⇒ Если вы обнаружили ошибки в статье, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье. Мы будем очень признательны!
  • Файлообменники⇒ Если Вам не удалось скачать материал по причине нерабочих ссылок или отсутствующих файлов на файлообменниках, то сообщите нам через контакты или в комментариях к статье.
  • Правообладателям⇒ Администрация блога отрицательно относится к нарушению авторских прав на www.electroengineer.ru. Поэтому, если Вы являетесь правообладателем исключительных прав на любой материал, предоставленный на ресурсе, то сообщите нам через контакты и мы моментально примем все действия для удаления Вашего материала.


⇓ОБСУДИТЬ СТАТЬЮ⇓
 

Сисадмин мнил себя богом сети, электрик грубо развеял этот миф. Научись развеивать мифы! © Electrical Engineer's blog [2010-2016].