Контроль изоляции, обнаружение ее неисправностей

Режим работы электрической сети, изолированной от земли (режим изолированной нейтрали, IT-системы), широко применяется в электроустановках, требующих повышенной надежности энергоснабжения, и особоопасных по условиям электропоражения. К таким электроустановкам относятся системы энергоснабжения медицинских учреждений, больниц, судов, железнодорожных предприятий, горной, нефтедобывающей, сталеплавильной, химической промышленности, испытательного, лабораторного, взрывоопасного производства и многие другие.

В электрических сетях и электроустановках, изолированных от земли, условия электробезопасности и надежности энергоснабжения в значительной мере определяются состоянием изоляции, ее сопротивлением и емкостью относительно земли. Для обеспечения требуемого уровня сопротивления изоляции в электрической сети или конкретной электроустановке правила предписывают ведение непрерывного автоматического контроля (мониторинга) сопротивления изоляции, осуществляемого устройствами контроля изоляции.

Поскольку в таких сетях условия электробезопасности могут быть обеспечены высоким сопротивлением изоляции, применение УЗО не всегда оправдано, хотя в отдельных случаях может оказаться необходимым.

Функции устройства контроля изоляции заключаются в измерении сопротивления изоляции сетей под рабочим напряжением и при включенных токоприемниках, оценке результатов измерения путем сравнения с уставкой, задаваемой, как правило, по условиям электробезопасности, и, в случае необходимости, включении сигнализации или воздействии на отключающий аппарат.

Таким образом, устройство контроля изоляции осуществляет "защиту человека изоляцией цепей электроустановки" путем ведения непрерывного измерения сопротивления изоляции с целью поддержания его значения на уровне, обеспечивающем условия электробезопасности.

Вышеизложенное означает, что контроль изоляции является, необходимым, но не достаточным условием обеспечения условий электробезопасности. Достаточными условиями могут быть: поддержание сопротивления изоляции на уровне выше критического, защитное отключение и т.п.

По назначению устройства контроля изоляции можно разделить на группы:

А - устройства автоматического (непрерывного) контроля сопротивления изоляции сети или установки относительно земли;

Б - инспекторские приборы для периодических контрольных измерений сопротивления изоляции в рабочем режиме сети;

В - устройства селективного обнаружения в разветвленных электрических сетях присоединения (фидера) с пониженным уровнем сопротивления изоляции.

В настоящее время в России и за рубежом выпускаются устройства контроля изоляции, отличающиеся друг от друга принципом действия, конструктивными решениями, областью применения, надежностью работы.

Лидирующее положение в данной области производства занимает германская фирма Bender GmbH, имеющая филиалы и дочерние фирмы во многих странах мира - США, Бразилии, Франции, Словакии, Южной Корее и др.

Электрическое разделение сетей.

Это деление единой сильно разветвленной сети на ряд небольших сетей такого же напряжения. Обычно осуществляется путем подключения отдельных ЭП через разделительный трансформатор(РТ), питающийся от основной сети.

Могут применяться не только трансформаторы, но и преобразователи частоты, выпрямительные установки, которые должны связываться с основной сетью только через трансформатор.

Реже применяют схему разделения сети на несколько приблизительно одинаковых несвязанных сетей.

Область применения:

Сети до 1000 В с изолированной нейтралью, эксплуатация которых связана с повышенной опасностью, в частности:

1) передвижные ЭУ;

2) ручной электроинструмент;

3) лаборатории;

4) испытательные стенды, наладочные стенды;

5) при ремонте в топках, газоходах, котлах.

Основная цель:

Уменьшить за счет высоких сопротивлений фаз относительно земли.

Недостатки (особенности):

1) не допускается заземление нейтрали или одного из выводов вторичной обмотки РТ или преобразователя;

2) при глухом замыкании на землю при однофазном прикосновении человека к исправной фазе, он попадает под линейное напряжение.

3) при двухфазном прикосновении - не достигает своей цели.

Чтобы избежать опасности замыкания на землю необходимо постоянно следить за состоянием изоляции и своевременно устранять ее повреждения.

РТ – это трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1, между обмотками экран. РТ отделяет ЭП от разветвленной первичной сети, в которой велика вероятность замыкания на землю и от общего ЗУ, на котором возможно появление опасных потенциалов при таких замыканиях. К РТ рекомендуют присоединять 1 ЭП, при увеличении количества ЭП опасность возрастает.

Принцип работы:

Разветвленная сеть большой протяженности имеет значительную емкость и небольшоеR_из относительно земли. I_зз в такой сети и соответственно I_h - при однофазном прикосновении может быть значительным т.е. опасным.

Если единую сильно разветвленную сеть разделить на ряд небольших сетей такого же напряжения, при этом в сети уменьшится емкость, увеличится R_из и опасность снизится. Ток через человека определяется высоким сопротивлением фаз относительно земли:

(для сети 380В).