Witam Was drodzy czytelnicy i goście serwisu Notatki Elektryka.
W dzisiejszym artykule chcę opowiedzieć o tym, jak przeprowadzana jest kontrola izolacji prąd stały napięcie 220 (V) w podstacjach naszego przedsiębiorstwa. Kontrola izolacji to w skrócie KIZ.
Zatem wszystkie nasze obwody operacyjne są wykonane na prądzie stałym.
Obwody operacyjne obejmują obwody sterujące wyłączniki wysokiego napięcia, przekaźnikowe obwody zabezpieczeń i automatyki (szyny SHU), obwody przełączające, czyli innymi słowy obwody elektromagnesów (elektromagnesów) napędów zwrotnic (szyny SHV), obwody sygnalizacji awaryjnej i ostrzegawczej (szyny ShS).
Zasilamy także oświetlenie awaryjne podstacji z rozdzielni prądu stałego (DCB), aczkolwiek w przypadku ich braku.
Źródłem prądu stałego są akumulatory (AB). Baterie są najbardziej niezawodnym źródłem zasilania, ponieważ... zapewniają niezbędne napięcie do zasilania obwodów roboczych o każdej porze dnia. To prawda, że do tego trzeba mieć osobne pomieszczenie, dodatkowy sprzęt w postaci jednostek ładujących i ładujących typu VAZP oraz specjalnie przeszkolony personel do ich obsługi.
W naszych stacjach w dalszym ciągu zamontowane są akumulatory kwasowo-ołowiowe typu SK-5. To prawda, że nie tak dawno zaczęliśmy przestawiać się na nowe, bezobsługowe akumulatory Varta. Napiszę o tym innym razem.
W odległych podstacjach, gdzie nie ma możliwości zasilania obwodów roboczych z akumulatora, jako źródło prądu stałego stosowane są zasilacze BPN i BPT.
Poziom napięcia obwodów roboczych wynosi zazwyczaj 220 (V), rzadziej stosuje się 48 (V), ale tak jest w przypadku starych podstacji.
Oczywiście podczas pracy należy kontrolować rezystancję izolacji biegunów „+” i „-” względem ziemi, w przeciwnym razie w przypadku wycieku (zwarcia) do ziemi, w zależności od charakteru zwarcia sterowanie urządzeniami podstacji może zawieść (zaniknąć) lub odwrotnie, spowodować fałszywe wyłączenie lub aktywację poprzez obwody obejściowe.
Aby zapobiec takim przypadkom, należy kontrolować występowanie „masy” w obwodach prądu stałego. Nawiasem mówiąc, jest to również stwierdzone w PUE, paragraf 3.4.18:
Nasze sieci prądu stałego są bardzo rozbudowane, dlatego na pewno nie obejdziemy się bez monitorowania izolacji ich biegunów względem ziemi.
Uszkodzenia obwodów roboczych należy zidentyfikować i naprawić tak szybko, jak to możliwe.
Stosujemy dwa schematy monitorowania izolacji:
- z dwoma dodatkowymi rezystancjami i miliamperomierzem
- z dwoma dodatkowymi rezystancjami, miliamperomierzem i przekaźnikiem prądowym
Przyjrzyjmy się teraz każdemu schematowi bardziej szczegółowo.
Prosty obwód, w którym „+” z rozdzielnicy prądu stałego (DCB) jest podłączony do wyjścia jednego dodatkowego rezystora (AR), a „-” minus jest podłączony do wyjścia kolejnego dodatkowego rezystora (AR). Z drugiej strony ich wnioski łączą się ze sobą we wspólnym (środkowym) punkcie. Punkt wspólny (środkowy) jest podłączony do podstacji za pomocą miliamperomierza (mA).
Jako urządzenie zabezpieczające w tym obwodzie, PPT-10 łączy się z wkładką VTF prąd znamionowy 10 A).
Zamiast bezpieczników można zamontować PPT-10 wyłącznik dwubiegunowy AP-50 z oceną 4 (A), 6,3 (A) lub 10 (A). Oto przykład:
Czasami w szczelinie między miliamperomierzem a masą instaluje się przełącznik lub przełącznik, aby obwód monitorowania izolacji nie działał stale.
W moim przykładzie zainstalowany jest miliamperomierz panelowy typu M367. Jego skala składa się z zera pośrodku, tj. Może mierzyć prąd stały w obu kierunkach od 0 do 100 (mA).
Aby kontrolować poziom napięcia, na tym panelu prądu stałego (DCB) zainstalowany jest woltomierz typu M362 z limitem 250 (V).
Jako dodatkowe rezystancje stosowane są rezystory drutowe o wartości znamionowej od 5 (kOhm) do 5,7 (kOhm). U nas te rezystory są montowane w obudowie od spodu.
Punkt środkowy rezystorów jest podłączony do jednego zacisku miliamperomierza.
Drugie wyjście miliamperomierza jest połączone za pomocą przełącznika z urządzeniem uziemiającym („uziemieniem”) podstacji.
Zasada działania obwodu KIZ.
Aby lepiej zrozumieć ten diagram, narysujmy go bardziej uproszczony i wizualnie.
Dodatkowe rezystancje (R1) i (R2) tworzą obwód mostkowy z rezystancjami bieguna dodatniego (R+) i ujemnego (R-), do którego przekątnej (punkty 1-2) podłączony jest miliamperomierz (mA).
W trybie normalnym, tj. gdy rezystancja izolacji bieguna dodatniego (R+) i ujemnego (R-) jest równa względem ziemi, przez miliamperomierz nie przepływa żaden prąd, ponieważ pomiędzy punktami 1 i 2 nie ma różnicy potencjałów. Stan ten nazywany jest stanem zrównoważonym mostu, tj. przeciwległe ramiona mostu są równe: (R2)·(R+) = (R1)·(R-).
Załóżmy, że izolacja na biegunie dodatnim uległa pogorszeniu w stosunku do masy, tj. opór (R+) spadł. Doprowadzi to do naruszenia stosunków ramion oporowych mostu i spowoduje przepływ prądu przez przekątną mostka od punktu 2 do punktu 1, do którego podłączony jest miliamperomierz. Igła miliamperomierza odchyli się w stronę dodatnią, wskazując, że na biegunie dodatnim wystąpiło zwarcie doziemne.
I odwrotnie, jeśli wyciek występuje na biegunie ujemnym, tj. opór (R-) zmniejszy się. To ponownie doprowadzi do naruszenia stosunków ramion oporowych mostka i spowoduje przepływ prądu przez przekątną mostu od punktu 1 do punktu 2. W tym przypadku wskazówka miliamperomierza odchyli się w stronę ujemną, wskazując, że wystąpiło zwarcie doziemne na biegunie ujemnym.
Zatem na podstawie odczytów igły miliamperomierza można określić, w którym z biegunów izolacja uległa pogorszeniu.
Rozważany schemat jest dość prosty, ale chciałbym porozmawiać o jego wadach. Pierwszą wadą jest to, że jeśli rezystancja izolacji na obu biegunach (R+ i R-) zostanie równomiernie obniżona względem masy, obwód ten nie zareaguje w żaden sposób.
Drugą istotną wadą jest to, że gdy w obwodzie prądu stałego pojawi się wyciek, do konsoli nie jest wysyłany żaden sygnał powiadomienia do wyższego personelu operacyjnego. Dlatego wskazane jest stosowanie takiego schematu w podstacjach, w których personel operacyjny jest stale na służbie.
Podczas przeglądów zmianowych personel obsługujący rejestruje odczyty miliamperomierza i w przypadku wykrycia prądu upływowego rozpoczyna poszukiwania uszkodzonej linii. Opowiem o tym, jak wyszukiwania są przeprowadzane nieco niżej.
Przypomnę, że rezystancja izolacji szyn prądu stałego musi wynosić co najmniej 10 (MOhm) i obwody wtórne sterowanie napędami przełączników, zabezpieczeniem przekaźników i automatyką nie mniej niż 1 (MOhm): PUE, tabela 1.8.34 i PTEEP, tabela 37.
Obwód ten w odróżnieniu od poprzedniego posiada automatyczne ciągłe monitorowanie stanu obwodów prądu stałego.
Podobnie jak na poprzednim schemacie, aby zmierzyć napięcie na rozdzielnicy, zainstalowany jest woltomierz typu M362 z limitem 300 (V).
Dodatkowe rezystancje o wartości nominalnej 5,5 (kOhm) są zainstalowane w obudowie przekaźnika pośredniego RP-23.
W tym obwodzie zainstalowany jest miliamperomierz panelowy typu M340. Skala posiada pośrodku znacznik „0” umożliwiający pomiar prądu stałego w dwóch kierunkach od 0 do 100 (mA).
Obwód jest podobny do poprzedniego, tylko w obwodzie dodatkowo zainstalowany jest przekaźnik prądowy, który w przypadku pojawienia się prądu na przekątnej mostka jest wyzwalany i wysyła sygnał do alarmu ostrzegawczego, a stamtąd odpowiednio do panelu sterowania dla wyższego personelu operacyjnego.
W naszym przypadku przekaźnik prądowy ETD 551/40 jest używany jako przekaźnik monitorujący izolację DC połączenie szeregowe uzwojenia o ustawionej wartości 16 (mA).
Kiedy na jednym z biegunów wystąpi upływ prądu stałego większego niż 16 (mA), przekaźnik zostaje wyzwolony i wysyła sygnał przez przekaźnik wskazujący (potocznie nazywany „migaczem”) do obwodu ostrzegawczego.
Sygnał ostrzegawczy jest wysyłany do panelu sterowania do starszego brygadzisty personelu operacyjnego.
Kto i jak szuka „masy” w działających obwodach prądu stałego?
Po otrzymaniu sygnału dyżurny rozpoczyna poszukiwania linii, w której wystąpiło zwarcie doziemne, wyłączając kolejno urządzenia przełączające (przełączniki, wyłączniki automatyczne, bezpieczniki, różne wyłączniki itp.) na liniach odpływowych prądu stałego rozdzielnica (DCB).
Nawiasem mówiąc, prądy zwarciowe doziemne w obwodach prądu stałego są małe, conie powoduje zadziałania wyłączników automatycznych ani przepalenia bezpieczników.
Technika jest następująca: personel dyżurny naprzemiennie i na krótko wyłącza wszystkie linie wychodzące na tablicy rozdzielczej, jednocześnie monitorując miliamperomierz. Zgodnie z lokalnymi instrukcjami poszukiwania należy rozpocząć od linii mniej krytycznych, np. obwodów sygnalizacyjnych i telemechaniki, a następnie przejść do połączeń bardziej krytycznych.
Po odłączeniu uszkodzonej linii wyciek na miliamperomierzu zniknie - wyświetli się „zero”. Następnie pracownicy sztafety rozpoczynają pracę. Przypomnę, że nasza usługa przekaźnikowa jest wliczona w cenę.
Jeśli to możliwe, uszkodzoną linię odłącza się i poszukuje miejsca uszkodzenia. Linię należy podzielić na osobne odcinki i za pomocą megaomomierza określić, w którym odcinku wystąpiło zwarcie doziemne. Z własnego doświadczenia powiem, że każdy przypadek jest indywidualny, ale najczęściej zdarzają się przecieki linie kablowe, na dodatkowych rezystancjach, bezpośrednio na listwach zaciskowych lub samych listwach itp.
Ogólnie chcę powiedzieć, że bardzo lubię znajdować „masę” w obwodach prądu stałego. Kiedyś napiszę o tym osobny wpis, jeśli oczywiście Was ten temat interesuje.
Oprócz schematów monitorowania izolacji omówionych w artykule istnieją inne. Obecnie produkowane są również specjalne urządzenia przekaźnikowe do monitorowania izolacji sieci prądu stałego. Oto niektóre z nich, które spotkałem na wystawach: Skif, IPI-1M, RKI-2-300 i wiele innych.
Jeszcze tego nie zaktualizowałem ani nie zmieniłem istniejących schematów, ponieważ Nie ma na nie żadnych skarg i nie zaleca się kupowania drogich urządzeń o tej samej funkcjonalności. Darmowe pieniądze lepiej przeznaczyć np. na zakup elektrycznych przyrządów pomiarowych do ETL.
P.S. To wszystko. Dziękuję za uwagę. I na koniec pytanie: „Z jakich schematów obwodów operacyjnych korzystacie?”
Cześć. Dzisiaj opowiem o urządzeniu samochodowym, które w niektórych przypadkach jest całkiem przydatne - falowniku, który przekształca napięcie pokładowe 12 woltów prądu stałego na Napięcie prądu przemiennego 220 woltów 50 herców.
Recenzja zawiera tekst, zdjęcia urządzenia na zewnątrz i wewnątrz, a także oscylogramy napięcia wyjściowego przy różnych obciążeniach.
Po pierwsze, dlaczego jest to konieczne: z powodu braku garażu mój samochód „żyje” na ulicy. Ponieważ Mieszkam na południu naszego kraju, więc dla samochodu wcale nie jest to straszne, ale czasami konieczne jest użycie lutownicy, a ja mam zwykłą na 220 woltów. Więc musisz użyć różne opcje połączenie sekwencyjne przedłużacze do przenoszenia cennego napięcia 220 woltów z trzeciego piętra domu do samochodu. Aby więc już nie cierpieć, zamówiono falownik małej mocy.
Przyszedł w papierowej kopercie: 
Blister jest owinięty folią bąbelkową i zawiera także niemal tradycyjny upominek. Opakowanie praktycznie nieuszkodzone: 
Zestaw składa się z falownika wyposażonego w złącze wkładane do gniazda zapalniczki, adaptera do różne rodzaje wtyczki (nasze wtyczki radzieckie można włożyć bez przejściówki), a także instrukcje w języku chińskim i angielskim: 
Tylko uwaga: złącze zapalniczki nie jest wyposażone w bezpiecznik, dlatego należy go używać, biorąc pod uwagę ten fakt: 
Przyjrzyjmy się bliżej falownikowi: 
Wymiary urządzenia są niewielkie, około 9x6x5 cm, na przednim panelu znajduje się zielona dioda LED sygnalizująca pracę, złącze USB do ładowania różnych gadżetów, które pozwala to zrobić z USB oraz „gniazdo” wyjściowe, do którego można podłączyć włóż wtyczki odbiorników małej mocy (w moim przypadku lutownica i laptop).
Spójrzmy na: 
Korpus urządzenia wykonany jest ze stopu aluminium, który służy jednocześnie jako radiator dla wydajnych tranzystorów. Można również zauważyć transformator z rdzeniem ferromagnetycznym. Aby uzyskać 5 woltów wymaganych dla złącza USB, użyj stabilizator liniowy 7805, który nie posiada radiatora, dlatego nie polecam ładować czegokolwiek z tego złącza.
Zobaczmy, co mamy na wyjściu: 
Zgodnie z oczekiwaniami sygnał wyjściowy nie jest sinusoidą, ale falą prostokątną z przerwą. W większości domowych zasilaczy bezprzerwowych (UPS) kształt sygnału wyjściowego jest dokładnie taki. Producenci zasilaczy UPS nazywają napięcie o tej postaci „stopniowym przybliżeniem fali sinusoidalnej”. Taki kształt krzywej pozwala, przy odpowiednio dobranej amplitudzie napięcia i czasie trwania przerwy, spełnić stawiane wymagania różne obciążenia. Na przykład przy przerwie trwającej około 3 ms (dla częstotliwości 50 Hz) wartość skuteczna napięcia pokrywa się z wartością skuteczną napięcia sinusoidalnego o tej samej amplitudzie. Wartość amplitudy napięcia bez obciążenia wynosi około 310 woltów, co odpowiada napięciu w sieć domowa. Multimetr pokazuje pobór prądu z akumulatora 12 V. To. aktualny " bezczynny ruch„Około 0,2A.
Załadujmy falownik lutownicą o mocy 25 W: 
Pobór prądu wzrósł do 2,2 A, czyli około 25 watów, jednak amplituda napięcia wyjściowego spadła do 250 woltów, ale zmienił się także kształt sygnału wyjściowego - zmniejszyły się przerwy, co powinno kompensować spadek amplitudy. Mogę stwierdzić, że lutownica nagrzała się do temperatury wymaganej do lutowania.
Załadujmy falownik żarówką o mocy 60 W: 
Pobór prądu wzrósł do 4,5 ampera, co odpowiada 54 watów. Dlaczego nie 60? Ponieważ falownik nie wytwarza już wymaganej mocy, amplituda napięcia spadła do prawie 200 woltów, przerwy również się zmniejszyły, ale to nie pomogło, ponieważ... Spadek mocy luminescencji lampy w porównaniu do podłączenia do domowej sieci energetycznej jest zauważalny gołym okiem.
Nie było 100-watowej lampy i nie miało to większego sensu. I tak wszystko jest w przybliżeniu jasne.
Co mamy w rezultacie: Niewielkiej przetwornicy napięcia, którą można zastosować do urządzeń małej mocy: lutownic małej mocy, laptopów...
W zasadzie jestem zadowolony z wyniku.
O cenie nic nie mogę powiedzieć, bo... Nie badałem rynku falowników, ale tę próbkę dostałem bezpłatnie od sklepu ChinaBuye.
Próbuję powtórzyć podobne urządzenie, doszedłem do wniosku: generator nadajnika według proponowanego schematu nie uruchamia się dobrze. Odbiornik ma niską czułość, obwody nadajnika i odbiornika zajmują dużo miejsca przy zastosowaniu transformatorów dzwonkowych.
Odbiornik i nadajnik są oddzielnymi jednostkami i muszą być umieszczone w oddzielnych obudowach, których izolacja musi być odpowiednia Specyfikacja techniczna na temat bezpieczeństwa. Na podstawie powyższego proponuję opracowanie nadajnika (rys. 1) i odbiornika (rys. 2).
Brak transformatorów w nadajniku i odbiorniku umożliwia zaprojektowanie obu urządzeń w oparciu o „wtyki podwójne”, które wpina się do gniazd sieciowych 220 V. W odbiorniku niezbędne styki przekaźnika wykonawczego wyprowadzone są na osobne złącze lub przewodami.
Rezystory gaszące R1, R2 w nadajniku i R1, R2, R3 w odbiorniku należy umieścić na osobnych płytkach, gdyż nagrzewają się. W wersji autorskiej umieszczono je wewnątrz pudełek „podwójnych”, w pobliżu wtyczek po odpowiednich modyfikacjach. Na całym obwodzie skrzynek należy wywiercić otwory o średnicy 4,5 mm: na „krótkich” bokach znajdują się 2 otwory, na „długich” bokach znajdują się 3 otwory do odprowadzania ciepła. W te skrzynki należy wbudować dodatkowe płatki do montażu rezystorów. Obwody nadajnika i odbiornika zmontowano na osobnych płytkach i przymocowano do obudów „dubletów”. Na każdej desce należy przewidzieć dwie prostokątne wysepki z folii (po 4 sztuki na płytkę) do przylutowania narożników z nakrętkami do mocowania urządzeń w skrzynkach wykonanych z materiały izolacyjne. W wersji autorskiej pudełka wykonane są z jednostronnej folii z włókna szklanego. Półfabrykaty pudełek są zagięte do środka folią i zlutowane na rogach.
Przy prawidłowej instalacji urządzenia nie wymagają regulacji. Aby dokładniej wyregulować nadajnik i odbiornik, należy użyć miernika częstotliwości, oscyloskopu i generatora dźwięku. Jednocześnie nie „obniżaj” częstotliwości nadajnika poniżej 80 kHz, ponieważ harmoniczne na tych częstotliwościach zakłócają telewizję. W pierwotnej wersji urządzenia te pracują na częstotliwościach 80-140 kHz.
Nadajnik generuje sygnał o dość dużej amplitudzie i nawet nie dostrojony odbiornik „wyzwala” sygnał z odległości kilkudziesięciu metrów.
Odbiornik dostrojony do rezonansu częstotliwości nadajnika ma dużą czułość i „wyczuwa” nadajnik przez kilka międzypiętrowych rozdzielnic z innej „fazy”.
Jednocześnie wysoka czułość odbiornika prowadzi do jego działania z innych źródeł zakłóceń, na przykład ze spawania elektrycznego. Aby zmniejszyć czułość w odbiorniku należy zmniejszyć pojemność kondensatora C1 do optymalnej, a w nadajniku zmniejszyć pojemność kondensatora C1 lub zmniejszyć liczbę zwojów cewki L1 w punkcie 3-4.
Kondensator separujący C1 w odbiorniku i nadajniku typu KSO-2, KSO-5 na napięcie robocze 500 V. Przekaźnik typu RES34.0501, REK43.1001 na 12-14 V i prąd roboczy 20 mA. Rezystory R1-R3 typu MLT-2. Cewka pętlowa L1 nadajnika nawinięta jest na ramę pod rdzeń pancerny typu SB o średnicy 22 mm i wysokości 17 mm drutem PEV-2 o średnicy 0,2-0,25 mm i ma 75+20+60 zwojów.
Cewka odbiornika L1 nawinięta jest na ramę pod rdzeń pancerny typu SB o średnicy 17 mm i wysokości 11 mm, drutem PEV-2 o średnicy 0,1-0,15 mm i ma 100+100 zwojów.
W przypadku korzystania z kilku urządzeń w tej samej sieci konieczne jest oddzielenie częstotliwości nadajnika i odbiornika o dziesiątki kiloherców oraz doprowadzenie czułości i selektywności odbiorników do optymalnego poziomu. Należy także zwiększyć moc nadajnika do wymaganego poziomu.
Podczas konfigurowania urządzenia należy zachować ostrożność, ponieważ obwody odbiornika i nadajnika znajdują się pod napięciem 220 V względem masy. Z odpowiednią modyfikacją tego urządzenia Można zbudować dwukierunkowy zestaw głośnomówiący, a także wykorzystać urządzenie jako alarm bezpieczeństwa.
Urządzenie to zostało przetestowane w laboratorium Rajuamator, ponieważ wykorzystuje zagrażające życiu napięcie przemienne o wartości 220 V.
Literatura: 1. Vesnin Yu. G., Anisimov N. V. Podręcznik radia tranzystorowe, radia i magnetofony - Kijów: Technika, 1986.