чем опасна земля в цепях постоянного тока
Как земля проводит ток и почему заземление всё-таки работает: разгадка секрета
Подписка на рассылку
Заземление – одно из базовых понятий в электротехнике. С его помощью осуществляется принудительное замыкание токопроводящих частей электроустановки в землю. Это обязательное требование для ее безопасной эксплуатации.
Как работает заземление?
Принцип работы заземления базируется на следующих утверждениях:
Благодаря этому в случае пробоя изоляции основной ток уйдет в землю, не затрагивая тело человека.
Почему земля обладает низким сопротивлением?
Закон Ома гласит, что ток во всех случаях протекает по замкнутому контуру. То есть ток движется через электроустановку с подключенной к ней системой заземления от одного из полюсов электростанции до заземляющего электрода. Небольшое заземление всей конструкции не гарантирует малое сопротивление обратной ветви цепи. Почва обладает достаточно большим удельным сопротивлением, поэтому кажется, что тело человека не становится дополнительным элементом заземления.
Стоит учитывать, что сопротивление обратной ветви контура заземления будет небольшим, поскольку между заземляющими электродами электроустановки и электростанции сечение среды очень велико.
Благодаря этому система заземления не только обеспечивает отличную защиту и надежность без обрывов, но и позволяет избежать прокладки доп.кабеля для коммутации соединителей электростанции и объекта.
Что еще нужно знать о заземлении?
Важно понимать, что для качественной работы системы заземления необходимо, чтобы переходной сопротивление, возникающее между землей и заземляющий электродом, было невелико. Этого можно достигнуть благодаря большой площади контакта (для этого выполняют сварку крепко скрепленных друг с другом пластин), а также с помощью установки электродов в грунте ниже глубины его промерзания, поскольку в этом случае его удельное сопротивление резко увеличивается. С реализацией данной задачи отлично справляются вертикальные заземлители.
Сопротивление человеческого тела равняется нескольким сотням Ом, поэтому максимально допустимое сопротивление системы заземления не может составлять более 4 Ом.
Объявления
Если вы интересуетесь релейной защитой и реле, то подписывайтесь на мой канал
«земля» в цепях постоянного тока
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений 12
1 Тема от zevs 2012-01-04 10:24:59
Тема: «земля» в цепях постоянного тока
Существуют ли указания в нормативных документах, сколько времени можно работать с «землей» в цепях постоянного тока?
Пример: узловая подстанция 110 кВ, 5 линий 110 кВ, 6 линий 35 кВ, 20 линий 6 кВ.
Появляется «перемежающаяся земля» на плюсе постоянного тока продолжительностью от минуты до двух часов. Усилиями дежурного персонала «земля» локализирована в оперативных цепях защиты и управления транзитной ЛЭП-110 кВ. Самое время взять мегомметр в руки да поискать «слабинку». Да не тут то было 
🙂 Диспетчера наотрез отказываются вывести линию для проверки (праздники+ответственные потребители+не совсем хорошая погода 🙂 ). В связи с этим и вопрос, чтобы потом ответить «если чё, я не виноват» 🙂
2 Ответ от zloi 2012-01-04 11:13:35
Re: «земля» в цепях постоянного тока
Существуют ли указания в нормативных документах, сколько времени можно работать с «землей» в цепях постоянного тока?
Диспетчера наотрез отказываются вывести линию для проверки (праздники+ответственные потребители+не совсем хорошая погода
🙂 ). В связи с этим и вопрос, чтобы потом ответить «если чё, я не виноват»
Вы диспа официально предупредили, что есть проблема и её возможные последствия (так, чтобы потом » бумажка была»)? Всё, дальше он решает под свою ответственность.
3 Ответ от zevs 2012-01-04 14:02:15
Re: «земля» в цепях постоянного тока
Заявку на отключение утвердили, завтра будем искать.
4 Ответ от Dnestr 2012-01-05 07:01:23
Re: «земля» в цепях постоянного тока
Заявку на отключение утвердили, завтра будем искать.
Отыскание «земли» в сети постоянного оперативного тока подстанции
«Земля» в сети постоянного тока – одна из аварийных ситуаций, которая нередко случается на распределительных подстанциях. Постоянный ток на подстанции называется оперативным, он предназначен для работы устройств релейной защиты и автоматики, а также управления оборудованием подстанции.
Наличие «земли» в сети постоянного тока свидетельствует о том, что один из полюсов замыкается на землю. Данный режим работы сети постоянного тока подстанции является недопустимым и в случае возникновения аварийной ситуации на подстанции может привести к негативным последствиям. Поэтому, в случае возникновения данной ситуации необходимо немедленно приступить к поиску повреждения и в максимально короткий срок его устранить. В данной статье рассмотрим процесс поиска и устранения замыкания на «землю» в сети постоянного оперативного тока подстанции.
Возникновение «земли» в сети постоянного оперативного тока фиксируется на панели центральной сигнализации подстанции световой и звуковой сигнализацией. Первое, что следует сделать – это убедиться в том, что замыкание на землю в сети постоянного тока действительно есть.
На щите постоянного тока подстанции, как правило, расположен вольтметр контроля изоляции и соответствующие переключающие устройства, переключением которым можно замерить напряжение каждого из полюсов относительно земли. В одном положении данного переключателя вольтметр контроля изоляции включается в цепь «земля» – «+», в другом положении – соответственно – «земля» – «-». Наличие напряжения в одном из положений свидетельствует о том, что в сети постоянного тока есть замыкание на землю.
При наличии двух отдельных секций на щите постоянного тока, которые электрически не связаны, должна быть предусмотрена возможность проверки наличия напряжения относительно земли по каждой из секций отдельно.
Наличие замыкания на землю в сети постоянного тока свидетельствует о том, что нарушена изоляция одной из кабельных линий, которая подает оперативный ток к устройствам релейной защиты и автоматики или непосредственно к элементам оборудования и другим потребителям постоянного тока на подстанции. Или же причиной может быть обрыв провода, который впоследствии соприкоснулся с землей или с заземленными элементами оборудования.
Такой режим работы неприемлем, так как в таком случае устройство, которое получает питание по данному кабелю, может работать некорректно или вообще отказать (если одна из жил оборвана). Например, один из соленоидов привода высоковольтного выключателя. Если кабель, по которому постоянный ток подается на данный соленоид, поврежден, то в случае возникновения аварийной ситуации, например, короткого замыкания на линии, данный выключатель откажет, что может привести к повреждению других элементов оборудования.
Или, например, микропроцессорные устройства защиты. Как правило, микропроцессорные терминалы защит оборудования подстанции питаются от постоянного оперативного тока. Питание данных шкафов осуществляется от нескольких кабелей, проложенных от щита постоянного тока. В большинстве случаев один кабель питает несколько шкафов, например, шесть.
Если данный кабель повредится, то микропроцессорные терминалы защит, автоматики и управления оборудованием будут обесточены. Следовательно, все шесть присоединений останутся без защиты, и в случае возникновения аварийной ситуации оборудование не будет отключено и может повредиться (в случае отсутствия или отказа резервных защит).
Поэтому найти повреждение, которые привело к возникновению замыкания на землю, следует в максимально короткий срок.
Поиск замыкания на землю в сети постоянного тока сводится к очередному отключению всех отходящих линий, которые питаются от шкафа постоянного тока подстанции. Приведем пример отыскания места повреждения.
Отключаем автоматические выключатели, которые питают кольцо соленоидов выключателей 110 кВ и проверяем контроль изоляции. Как правило, кольцо соленоидов питается от двух автоматических выключателей разных секций щита постоянного тока для обеспечения высокой надежности схемы.
Если напряжение на каждом из полюсов относительно земли отсутствует, то это свидетельствует о том, что замыкание на землю находится на кольце соленоидов выключателей 110 кВ. В противном случае, то есть если не было изменений и замыкание на землю осталось, включаем отключенный ранее автоматический выключатель и переходим к дальнейшему отысканию повреждения. То есть поочередно отключаем остальные автоматические выключатели с последующей проверкой контроля изоляции по вольтметру.
Итак, когда найдена линия, при отключении которой замыкание на землю пропадает, следует найти и устранить неисправность. Рассмотрим порядок дальнейших действий по отысканию повреждения в случае, если замыкание на землю находится в кольце соленоидов.
Далее наша цель – локализировать повреждение. Кольцо соленоидов выключателей 110 кВ состоит из нескольких участков. Кабель постоянного оперативного тока идет от щита постоянного тока в шкаф вторичной коммутации одного из выключателей 110 кВ. В этом шкафу кабель разветвляется: один идет непосредственно в цепи управления данным выключателем, а другой к шкафу вторичной коммутации следующего выключателя.
От второго шкафа кабель оперативного тока идет к третьему и так далее, в зависимости от количества выключателей, расположенных в распределительном устройстве 110 кВ подстанции. От последнего выключателя кабель идет к щиту постоянного тока, то есть все соленоиды выключателей соединены в кольцо.
В каждом шкафу вторичной коммутации есть рубильники. Один из них подает оперативный ток на выключатель, другой на следующий шкаф вторичной коммутации. Для локализации поврежденного участка отключаем рубильник в шкафу вторичной коммутации, которым подается напряжение на все кольцо, например, на первый шкаф, к которому подается оперативный ток от первой секции щита постоянного тока.
Таким образом, включив автоматический выключатель кольца соленоидов 110 кВ первой секции ЩПТ, мы подаем напряжение на кабель, который идет до шкафа вторичной коммутации первого выключателя.
Включаем данный выключатель и проверяем контроль изоляции. Если «земля» присутствует, то однозначно повреждение находится на данном участке кабеля. Если контроль изоляции в норме, то приступаем к дальнейшему отысканию поврежденного участка.
Отключаем рубильник, который подает напряжение на шкаф вторичной коммутации второго выключателя, и включаем рубильник, который подает оперативный ток на цепи управления первым выключателем 110 кВ, проверяем контроль изоляции. Появление «земли» свидетельствует о том, что повреждение находится в цепях вторичной коммутации выключателя. В таком случае выключатель следует вывести в ремонт для устранения данной неисправности.
Также необходимо запитать кольцо соленоидов, оставив отключенным рубильник присоединения, где найдено повреждение вторичных цепей. Далее необходимо проверить контроль изоляции, чтобы убедиться в том, что замыкания на «землю» в сети постоянного тока больше нет.
Если после подачи оперативного тока на первый выключатель контроль изоляции остался в норме, то идем дальше. Отключаем рубильники во втором шкафу, которые подают оперативный ток на второй выключатель и на следующий, третий шкаф вторичной коммутации.
В первом шкафу включаем рубильник, который подает напряжение на второй шкаф, то есть подключаем к кольцу кабель, идущий от первого шкафа ко второму шкафу вторичной коммутации.
Аналогично, если «земля» появилась, то поврежден данный участок кабеля. В противном случае, то есть когда контроль изоляции в норме, включаем рубильник во втором шкафу, который подает напряжение на цепи постоянного тока второго выключателя, проверяем контроль изоляции, чтобы убедиться в наличии или отсутствии «земли».
Аналогичным образом производим поэтапное включение участков кольца соленоидов и проверяем контроль изоляции. Изначально, когда проверяется кабель, который идет от первой секции щита постоянного тока до первого шкафа вторичной коммутации выключателя, необходимо проверить второй кабель, который запитывается от второй секции ЩПТ и идет до шкафа вторичной коммутации выключателя.
Возможно, повреждение находится на втором кабеле, и, чтобы не делать лишнюю работу – не проверять цепи выключателей и кабельные линии, проложенные между шкафами вторичной коммутации выключателей, необходимо проверить оба кабеля сразу.
Следует отметить, что при выводе в ремонт выключателя, в шкафу вторичной коммутации которого обнаружено повреждение цепей оперативного тока, не всегда удается отключить данный выключатель дистанционно или с места при помощи привода, так как может быть оборван один из проводов цепей вторичной коммутации.
Если цепи управления выключателем неисправны и при этом нет возможности отключить выключатель вручную, с места, то следует снять нагрузку с выключателя и отключить его с двух сторон разъединителями. При возможности, необходимо снять не только нагрузку, но и напряжение с выключателя, так как при отсутствии нагрузки у потребителя, линейным разъединителем отключаются емкостные токи линии, что не рекомендуется.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Земля в электротехнике
Землей называют точку цепи, электрический потенциал которой считается равным нулю. Такую точку можно выбирать условно. Землей ее называют традиционно, поскольку один из проводников электрических генераторов соединяли с землей при помощи зарытого в землю проводника. Электрикам-профессионалам и тем, кто имеет дело с электричеством необходимо знать, что такое фаза и что такое ноль.
Ток в цепи
Электрический ток может протекать только в замкнутом контуре. Электрическая цепь состоит из источника Э. Д. С. – электродвижущей силы и замыкающего этот источник сопротивления нагрузки, которое может быть очень разветвленным. Если говорить о бытовой электросети, то здесь источником ЭДС является вторичная обмотка трансформатора ближайшей подстанции, или еще проще, таким источником является ввод в здание.
Один из проводов источника заземлен, этот провод (или шина) называется нейтралью, N, в современной электротехнике. Потенциал этой шины относительно земли равняется нулю, поэтому этот провод называют землей.
Напряжение между двумя фазами называют линейным и оно выше: 380-400 В. Таким образом, размах напряжения в трехфазной сети может достигать величины 760-800 В. Поэтому электроинструмент должен уверенно выдерживать испытательное напряжение не менее 1 кВ = 1000 Вольт.
При замыкании фазы на ноль через какое-либо сопротивление в цепи течет ток. Еще больший ток через то же сопротивление потечет, если оно будет подключено между двумя фазами. В трехфазной цепи у конечных потребителей обычно действующее напряжение между фазами 380 В, а фаза и ноль образуют пару, напряжение на которой всегда равно напряжению между фазами, деленному на квадратный корень из числа 3. Это один из результатов теоретической электротехники. Отсюда и получается известная всем величина 220.
История заземления
В самых старых системах бытового электроснабжения переменного тока, которых теперь уже не найдешь, у конечного потребителя заземления не было (система TT, заземлялась только нейтраль на подстанции, если вторичная обмотка трансформатора соединялось звездой).
Это была однофазная сеть, распределяющаяся ток от понижающей обмотки трансформатора подстанции. Здесь вопрос о том, что такое фаза или нулевой провод даже не возникал – оба провода по отношению к земле были равноправными. Человек мог стоять на земле и держаться за любой из проводов по отдельности. При этом он ничего не чувствовал.
Наиболее старые трансформаторы, питающие однофазную сеть, имели схему, показанную на следующем рисунке. Первичные обмотки соединялись треугольником, нейтрали не было, и заземлялся только корпус трансформатора на месте установки. Теперь таких уже давно нет или они применяются где-то для полевых условий в сельском хозяйстве.
Поражение током происходило, если человек дотрагивался до двух проводов одновременно или, если один из проводов был кем-либо заземлен, а человек дотрагивался до другого. Старые электроплитки делались с открытой спиралью, люди готовили в металлической посуде и касались токоведущих частей. Старые телевизоры, например, изготавливались с автотрансформатором ради простоты конструкции и человек, дотрагиваясь до металлического шасси такого аппарата, фактически находился под напряжением сети.
Проблема возникла, когда жилой сектор стал снабжаться промышленным способом подключения (как на первом рисунке). Это произошло потому, что мощность, потребляемая частным сектором, значительно выросла, а в городах он фактически был перемешан с промышленностью (дома-хрущевки).
Тогда человек, стоящий на влажном полу, или держащийся за батарею, получал сильное поражение током с вероятностью 50%, в зависимости от того, как он включил вилку электроприбора в розетку. Если фаза тока попадала на шасси такого старого телевизора или радиоприемника, то прикосновение к нему было опасно для жизни.
Промышленность в области ширпотреба быстро перешла на производство нагревательных приборов с закрытым и изолированным нагревательным элементом (ТЭНы), а бытовые радио и телевизионные приборы стали производить исключительно с трансформаторами, где первичная обмотка была полностью изолирована от остальной части прибора, что сделало их безопасными для людей.
Но почему появилось заземление в промышленности? Нам надо рассмотреть и этот вопрос. В принципе, ни для работы потребителей, ни для транспортировки электроэнергии ничего заземлять не требуется.
Трехфазная система переменного тока была принята только потому, что это упрощало конструкцию электродвигателей, так необходимых станкам и машинам в промышленности. По трехфазной схеме в треугольник можно соединять и нагревательные приборы, пример тому – тэны, рассчитанные на 380 В.
Трехфазные системы могут соединяться звездой (первый рисунок). Такое соединение стало очень распространенным, так как оно позволяет без больших проблем питать трехфазные потребители напряжением 380 В, и в то же время, без лишних расходов устроить однофазные сети 220 В. Это хороший способ сэкономить на трансформаторах.
Так появился проводник, который назвали нейтралью (N). Его также называют – нулевой провод. При равном токе по всем фазам ток в нулевом проводе равен нулю. Энергетики стараются распределить нагрузку равномерно. Но это не всегда получается. Вот простой пример. Пусть на заводе был запитан офисный корпус. Для этого была выделена одна фаза.
Затем к этой же фазе подключили жилой дом недалеко. Остальные две фазы оказываются неуравновешены и в нейтрали появляется значительный ток. Это приводит ко всякого рода неопределенностям при измерениях. К тому же, как бы ровно не распределили нагрузку, на корпусах электрооборудования появляются опасные напряжения, если нейтраль оборвана.
Начало TN
В 1913 году немецкий концерн AEG предложил систему с заземленной нейтралью, позже названную TN-C. Здесь электрики стали использовать понятия фаза и ноль. Позже, в 1930-х годах появилась система TN-S, в которой заземление и нейтраль были разделены. Это дополнительно увеличивало безопасность, так как теперь, если нулевой провод оборван с очень высокой вероятностью оставался целым другой проводник. Но такая система оказывалась неоправданно дорогой.
Поэтому, со временем было предложено еще одно решение: нулевой провод от подстанции (PEN – защитная земля и нейтраль) расщеплялся на две части перед вводом в здание. Одна часть шла как нейтраль N, а другая получила название защитной земли PE. Если происходил обрыв нейтрали то фаза переменного тока, в случае попадания на корпус электрооборудования, пропускала свой ток в землю. Такая система получила название TN-C-S (заземленная нейтраль комбинированная, с разделением на месте).
Система TN-C-S имеет всего один недостаток – местное заземление должно быть повышенной надежности так как при обрыве нейтрали фазное напряжение, попавшее на корпус, будет заземлено только по цепи PE. Поэтому, при сооружении этой цепи принимают все меры по ее механической прочности и снижению электрического сопротивления.
Для этого используют металлические части зданий, трубопроводы и т.д. Однако все эти части соединяются всего в одной точке при помощи шин. Существует точка (шина) где ноль и земля соединяются, она называется шина уравнивания потенциалов. С ней соединяется и шина контура заземления.
В настоящее время TN-C-S является основной в городах и на предприятиях. В сельской местности еще много систем TT. Это связано с тем, что в сельской местности еще много деревянных домов и TT, при всех прочих недостатках имеет положительную сторону: она безопаснее в отношении грозы.
Схемы контроля изоляции сети постоянного тока 220 (В)
Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».
В сегодняшней статье я хочу рассказать Вам о том, как производится контроль изоляции постоянного тока напряжением 220 (В) на подстанциях нашего предприятия. Контроль изоляции сокращенно мы называем КИЗ.
Итак, все оперативные цепи у нас выполнены на постоянном токе.
К оперативным цепям относятся цепи управления высоковольтными выключателями, цепи релейной защиты и автоматики (шинки ШУ), цепи включения или, по-другому, цепи соленоидов (электромагнитов) приводов выключателей (шинки ШВ), цепи аварийной и предупредительной сигнализаций (шинки ШС).
Также от щита постоянного тока (ЩПТ) у нас запитано аварийное освещение подстанций, правда в том случае, если отсутствуют автономные светильники аварийного освещения.
Источником постоянного тока служат аккумуляторные батареи (АКБ). АКБ являются самым надежным источником питания, т.к. обеспечивают необходимое напряжение для питания оперативных цепей в любое время суток. Правда для этого нужно иметь отдельное помещение, дополнительное оборудование в виде зарядно-подзарядных агрегатов типа ВАЗП и специально-обученный персонал для их обслуживания.
У нас на подстанциях все еще установлены свинцово-кислотные аккумуляторные батареи типа СК-5. Правда не так давно мы стали переходить на новые необслуживаемые батареи типа Varta. Как-нибудь еще напишу об этом.
На удаленных подстанциях, где нет возможности запитать оперативные цепи от аккумуляторной батареи, в качестве источника постоянного тока применяются блоки питания БПН и БПТ.
Уровень напряжения оперативных цепей в основном у нас составляет 220 (В), реже применяется 48 (В), но это совсем на старых подстанциях.
Естественно, что в процессе эксплуатации необходимо контролировать сопротивление изоляции полюсов «+» и «-» относительно земли, иначе при утечке (замыкании) на землю, в зависимости от характера замыкания может, либо отказать (исчезнуть) управление подстанционным оборудованием, либо наоборот, произойти ложное его отключение или включение по обходным цепям.
Чтобы предупредить подобные случаи необходимо контролировать появление «земли» в цепях постоянного тока. Кстати, об этом также говорится и в ПУЭ, п.3.4.18:
Сети постоянного оперативного тока у нас очень разветвленные, поэтому без контроля изоляции их полюсов относительно земли нам точно не обойтись.
Повреждения в оперативных цепях необходимо как можно быстрее выявлять и устранять.
У нас применяются две схемы контроля изоляции:
А теперь каждую схему рассмотрим более детально.
Схема с двумя добавочными сопротивлениями и миллиамперметром
Простенькая схема, в которой «+» от щита постоянного тока (ЩПТ) подключается на вывод одного добавочного сопротивления (ДС), а «-» минус — на вывод другого добавочного сопротивления (ДС). С другой стороны их выводы соединены между собой в общую (среднюю) точку. Общая (средняя) точка соединяется с заземляющим устройством (ЗУ) подстанции через миллиамперметр (мА).
В качестве аппарата защиты в этой схеме установлены предохранители ППТ-10 со вставкой ВТФ с номинальным током 10 (А).
Вместо предохранителей ППТ-10 может быть установлен двухполюсный автомат АП-50 с номиналом 4 (А), 6,3 (А) или 10 (А). Вот пример:
Иногда, в разрыв между миллиамперметром и землей устанавливают тумблер или переключатель, чтобы цепь контроля изоляции была в работе не постоянно.
В моем примере установлен щитовой миллиамперметр типа М367. Его шкала выполнена с нулем посередине, т.е. он может измерять постоянный ток в обоих направлениях от 0 до 100 (мА).
Для контроля величины напряжения на этом щите постоянного тока (ЩПТ) установлен вольтметр типа М362 с пределом 250 (В).
В качестве добавочных сопротивлений используются проволочные резисторы с номиналом от 5 (кОм) до 5,7 (кОм). Эти резисторы у нас смонтированы в корпусе из под промежуточного реле РП-23.
Средняя точка резисторов соединяется с одним выводом миллиамперметра.
Второй вывод миллиамперметра соединяется через тумблер с заземляющим устройством («землей») подстанции.
Для лучшего понимания этой схемы, нарисуем ее более упрощенно и наглядно.
В нормальном режиме, т.е. при равенстве сопротивлений изоляции плюсового (R+) и минусового (R-) полюсов относительно земли, ток через миллиамперметр не идет, т.к. нет разницы потенциалов между точками 1 и 2. Это состояние называется уравновешенным состоянием моста, т.е. противоположные плечи моста равны: (R2)·(R+) = (R1)·(R-).
Предположим, что у плюсового полюса ухудшилась изоляция по отношению к земле, т.е. уменьшилось сопротивление (R+). Это приведет к нарушению соотношений плеч сопротивлений моста и вызовет протекание тока через диагональ моста от точки 2 к точке 1, в которой и подключен миллиамперметр. Стрелка миллиамперметра отклонится в сторону плюса, указывая на то, что замыкание на землю произошло на плюсовом полюсе.
И наоборот, если утечка произойдет на минусовом полюсе, т.е. уменьшится сопротивление (R-). Это опять же приведет к нарушению соотношений плеч сопротивлений моста и вызовет протекание тока через диагональ моста от точки 1 к точке 2. Стрелка миллиамперметра в этом случае отклонится в сторону минуса, указывая на то, что замыкание на землю произошло на минусовом полюсе.
Таким образом, по показаниям стрелки миллиамперметра можно определить в каком из полюсов ухудшилась изоляция.
Рассматриваемая схема достаточно простая, но хочется сказать и о ее недостатках. Первый недостаток заключается в том, что при одинаковом ухудшении сопротивления изоляции сразу на обоих полюсах (R+ и R-) относительно земли, данная схема никак не отреагирует.
И второй существенный недостаток состоит в том, что при появлении утечки в цепи постоянного тока не выдается никакого уведомительного сигнала на пульт старшему оперативному персоналу. Поэтому такую схему желательно применять на тех подстанциях, где постоянно находится дежурный оперативный персонал.
При сменных осмотрах оперативный персонал фиксирует показания миллиамперметра, и если обнаруживает ток утечки, то приступает к поиску поврежденной линии. Про то, как осуществляются поиски я скажу чуть ниже.
Напомню, что сопротивление изоляции шин постоянного тока должно быть не меньше 10 (МОм), а вторичных цепей управления приводами выключателей, релейной защиты и автоматики не меньше 1 (МОм): ПУЭ, таблица 1.8.34 и ПТЭЭП, таблица 37.
Схема с двумя добавочными сопротивлениями, миллиамперметром и токовым реле
Эта схема в отличие от предыдущей имеет автоматический непрерывный контроль за состоянием цепей постоянного тока.
Как и в предыдущей схеме, для измерения напряжения на щите установлен вольтметр типа М362 с пределом 300 (В).
Добавочные сопротивления номиналом 5,5 (кОм) установлены в корпусе промежуточного реле РП-23.
В этой схеме установлен щитовой миллиамперметр типа М340. Шкала имеет отметку «0» посередине для измерения постоянного тока в двух направлениях от 0 до 100 (мА).
Схема аналогична предыдущей, только дополнительно в цепь устанавливается токовое реле, которое при появлении тока в диагонали моста срабатывает и выдает сигнал в предупредительную сигнализацию, а оттуда, соответственно, на пульт старшему оперативному персоналу.
В качестве реле контроля изоляции постоянного тока в нашем случае применяется токовое реле ЭТД 551/40 при последовательным соединением обмоток с выставленной уставкой 16 (мА).
При возникновении утечки по одному из полюсов постоянного тока больше 16 (мА), реле срабатывает и выдает сигнал через указательное реле (в разговорном — «блинкер») в схему предупредительной сигнализации.
Предупредительный сигнал через устройство телемеханики выдается на пульт старшему мастеру оперативного персонала.
Кто и как ищет «землю» в цепях оперативного постоянного тока?
После полученного сигнала дежурные приступают к поиску той линии, где случилось замыкание на землю, путем поочередного отключения коммутационных аппаратов (рубильников, автоматов, предохранителей, различных переключателей и т.д.) на отходящих линиях щита постоянного тока (ЩПТ).
Кстати, токи замыкания на землю в цепях постоянного тока небольшие, что не вызывает срабатывания автоматов или сгорания предохранителей.
Методика заключается в следующем — дежурные поочередно и кратковременно отключают все отходящие линии на щите, и в то же время наблюдают за миллиамперметром. По местной инструкции начинать поиск необходимо с менее ответственных линий, например, цепей сигнализации и телемеханики, а затем уже переходить к более ответственным присоединениям.
При отключении поврежденной линии утечка на миллиамперметре исчезнет — он будет показывать «ноль». После этого к работе приступают релейщики. Напомню Вам, что релейная служба у нас входит в состав электролаборатории (ЭТЛ).
По возможности, поврежденная линия отключается и происходит поиск места повреждения. Линию необходимо поделить на отдельные участки и с помощью мегаомметра определить на каком участке произошло замыкание на землю. По своему опыту скажу, что каждый случай индивидуален, но в основном утечки возникают в кабельных линиях, на добавочных сопротивлениях, непосредственно на самих клеммниках или колодках и т.д.
Вообще хочу сказать, что мне очень нравится заниматься отысканием «земли» в цепях постоянного тока. Как-нибудь напишу об этом отдельный пост, если, конечно, Вам интересна эта тема.
Дополнение. Специально для Вас я снял видео процесса отыскания «земли» в цепях управления одного из фидеров.
Помимо рассмотренных в статье схем контроля изоляции существуют и другие. Также в настоящее время производятся специальные приборы-реле для контроля изоляции сети постоянного тока. Вот некоторые из них, которые встречались мне на выставках: Скиф, ИПИ-1М, РКИ-2-300 и многие другие.
Я пока не модернизировал и не менял существующие схемы, т.к. нареканий к ним нет, а покупать дорогостоящие приборы с тем же функционалом не целесообразно. Лучше освоить свободные деньги, например, на покупку электроизмерительных приборов для ЭТЛ.