İşletme geriliminde bir tesisatın yalıtım direncinin ölçülmesi
Şebeke (kurulum) çalışma voltajı altındaysa, yalıtım direnci bir voltmetre kullanılarak belirlenebilir (Şek. 1).
Yalıtımı ölçmek için şunları belirleriz:
1) şebeke çalışma gerilimi U;
2) kablo A ile toprak UA arasındaki voltaj (anahtarın A konumunda voltmetre okuması);
3) B kablosu ile toprak UB arasındaki voltaj (anahtar B konumunda voltmetre okuması).
Voltmetreyi A kablosuna bağlayarak ve voltmetrenin direncini rv, A ve B kablolarının toprağa yalıtım direncini rxA ve rxB olarak belirleyerek, B kablosunun yalıtımından geçen akımın ifadesini yazabiliriz;
Şekil 1. İki telli bir ağın yalıtım direncini bir voltmetre ile ölçmek için şema.
B teline bir voltmetre bağlayarak, A telinin yalıtımından akan akımı ifade edebiliriz.
rxA ve rxB için ortaya çıkan iki denklemi birlikte çözerek, iletken A'nın toprağa yalıtım direncini buluruz:
ve toprağa göre iletken B'nin yalıtım direnci
Açıldıklarında voltmetrelerin okumalarını not ederek ve bu okumaları yukarıdaki formüllerle değiştirerek, her bir telin toprağa göre yalıtım direncinin değerlerini buluruz.
A telinin toprağa yalıtım direnci, voltmetrenin direncine kıyasla büyükse, anahtar A konumundayken, voltmetre, bu durumda değeri olabilen yalıtım direnci rxB ile seri olarak bağlanacaktır. formülle belirlenir:
Benzer şekilde, rxB direnci voltmetrenin direncine kıyasla büyükse, anahtarın B konumunda voltmetre, değeri olan rxA yalıtım direnci ile seri bağlanacaktır.
Son ifadelerden, U ağının sabit voltajında bir tel ile toprak arasına bağlanan voltmetre okumalarının yalnızca ikinci telin yalıtım direncine bağlı olduğu görülebilir. Bu nedenle, voltmetre ohm cinsinden derecelendirilebilir ve okumasından doğrudan ağın yalıtım direncinin değerini tahmin edebilirsiniz ... Bu ohm dereceli voltmetrelere ohmmetreler de denir.
Yalıtımın durumunu izlemek için, anahtarlı bir voltmetre yerine, Şek. 2. Bu durumda izolasyon normalken voltmetrelerin her biri şebeke voltajının yarısı kadar voltaj gösterecektir.
Pirinç. 2.İki telli bir ağın yalıtım durumunu izleme şeması.
Tellerden birinin yalıtım direnci düşerse, bu tele bağlı voltmetre üzerindeki voltaj düşer ve birinci voltmetrenin terminalleri arasındaki eşdeğer direnç ile ağdaki voltaj azaldığından ikinci voltmetre artar. dirençlerle orantılı olarak dağıtılır.
Üç fazlı akım şebekelerinde, iletkenler ile toprak arasına bağlanan voltmetreler kullanılarak yalıtımın durumu da izlenir (Şekil 3).
Pirinç. 3. Üç fazlı bir ağın yalıtım durumunu izleme şeması.
Üç fazlı devrenin tüm tellerinin yalıtımı aynıysa, voltmetrelerin her biri faz voltajını gösterir. Tellerden birinin, örneğin birincisinin izolasyon direnci azalmaya başlarsa, bu tel ile toprak arasındaki potansiyel fark azalacağından, bu tele bağlı voltmetrenin okuması da azalacaktır. Aynı anda, diğer iki voltmetrenin okumaları artacaktır.
Birinci telin izolasyon direnci sıfıra düşerse bu tel ile toprak arasındaki potansiyel fark da sıfır olur ve birinci voltmetre sıfır okuma verir.Aynı zamanda ikinci tel ile toprak arasındaki potansiyel fark da sıfır olur. toprak ve üçüncü tel ile toprak arasındaki hat voltajı, ikinci ve üçüncü voltmetreler tarafından not edilecek bir hat voltajına yükselecektir.
Topraklanmamış bir nötr ile yüksek voltajlı üç fazlı akım devrelerinde yalıtım durumunu izlemek için, doğrudan iletkenler ve toprak arasına bağlı üç elektrostatik voltmetre kullanılır (Şek.3) veya üç yıldız bağlantılı gerilim trafosu (Şekil 4) veya beş seviyeli gerilim trafosu (Şekil 5).
Normalde, üç seviyeli gerilim trafoları yalıtım durumunu izlemek için uygun değildir. Nitekim tesisatın fazlarından biri topraklandığında gerilim trafosunun o fazının primer sargısı kısa devre olurken (Şekil 4), diğer iki sargı hatta gerilim alacaktır. Sonuç olarak, bu iki fazın çekirdeklerindeki manyetik akılar önemli ölçüde artacak ve kısa devre yapan fazın çekirdeği ve trafo kasası aracılığıyla kapatılacaktır. Bu manyetik akı, kısa devreli sargıda, aşırı ısınmaya ve transformatörün hasar görmesine neden olabilecek önemli bir akımı indükleyecektir.
Şekil 4 Üç fazlı bir yüksek voltaj şebekesinin yalıtım durumunu izleme şeması
İncir. 5 Cihazın şeması ve beş kutuplu bir gerilim trafosunun dahil edilmesi
Beş barlık bir trafoda, tesisat fazlarından biri toprağa kısa devre yaptığında, diğer iki trafo fazının manyetik akıları, trafonun aşırı ısınmasına neden olmadan ilave trafo baraları vasıtasıyla kapatılacaktır.
Ek çubukların genellikle rölelerin ve sinyal cihazlarının bağlı olduğu sargıları vardır ve bunlar, kurulum fazlarından biri toprağa kapatıldığında devreye girer, çünkü bu durumda ek çubuklarda ortaya çıkan manyetik akılar e'yi indükler. vesaire. ile