ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ
Электрические сети ответственного назначения требуют непрерывной работы оборудования, включенного в электросеть, даже в аварийной ситуации. Для них применяют схему включения с изолированной нейтралью (или IT сеть).
Применение электросетей с изолированной нейтралью особенно актуально для судовых, медицинских и энергетических установок, в которых отключения оборудования недопустимы.
В таких электрических сетях первое замыкание одного из проводников (фазы) на корпус из-за нарушения сопротивления изоляции, не приводит к короткому замыканию и необходимости немедленного отключения включенного в эту сеть оборудования, так как ток утечки на землю в таких сетях имеет малое значение. Критически важное оборудование может продолжать работать, но повреждение изоляции должно быть обнаружено и устранено в кратчайший срок, так как при замыкании второго провода на землю произойдет короткое замыкание с полным обесточиванием сети. С этой целью в электрическую сеть устанавливают постоянно работающее устройство мониторинга сопротивления, которое при обнаружении снижения сопротивления изоляции ниже порогового значения подает световой или звуковой сигнал для оператора, или производит информирование через цифровой интерфейс в автоматизированную систему верхнего уровня для своевременного реагирования персонала по устранению неисправности.
ТРЕБОВАНИЯ ПО АВТОМАТИЧЕСКОМУ НЕПРЕРЫВНОМУ КОНТРОЛЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ с изолированной нейтралью оговорены правилах устройств электроустановок (ПУЭ):
«В сетях переменного тока выше 1 кВ с изолированной или заземленной через дугогасящий реактор нейтралью, в сетях переменного тока до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях постоянного тока с изолированными полюсами или с изолированной средней точкой, как правило, должен выполняться автоматический контроль изоляции, действующий на сигнал при снижении сопротивления изоляции одной из фаз (или полюса) ниже заданного значения, с последующим контролем асимметрии напряжения при помощи показывающего прибора (с переключением)».
Рассмотрим приборы АО “ВИБРАТОР”, разработанные для контроля сопротивления изоляции в изолированных сетях различных электроэнергетических объектов.
Первым типом приборов, разработанных для измерения сопротивления в электрических сетях, являлся большой класс устройств аналогового типа, предназначенных для крепления на приборную панель или щит управления, относящихся к классу “щитовых мегаомметров”.
ЩИТОВЫЕ МЕГАОММЕТРЫ
Щитовые мегаомметры М1423, М1623 позволяют измерять сопротивление изоляции сетей переменного тока 127, 220В, 380В, находящихся под напряжением в непрерывном режиме в диапазоне до 2 МОм, а также обесточенных сетей. Отображение показаний сопротивления производится на круговой шкале при помощи стрелки, что является классическим типом аналогового измерительного прибора, применяемого до сих пор на различных промышленных объектах и в судостроении. Приборы построены на надежной и проверенной десятилетиями мостовой схеме измерения.
Серия щитовых мегаомметров М1428, М1628 предназначена для кратковременного измерения сопротивления сетей, как переменного, так и постоянного тока, напряжением от 0 до 400В в диапазоне до 2 МОм или 5 МОм (в обесточенных сетях). Эти приборы на судне располагаются на главном распределительном щите или на пультах управления, а также на резервном распределительном щите в машинном отделении судна. Основная отрасль применения щитовых мегаомметров – суда различного класса, но возможно применение в любых других отраслях, где требуется контроль состояния сопротивления изоляции. Их главным преимуществом является надежность конструкции и схемных решений, а также возможность работы в жестких условиях и длительный срок эксплуатации без необходимости замены.
Вторым типом приборов, явился большой класс микропроцессорных электронных устройств позволяющим улучшить характеристики точности и автоматизировать математическую обработку получаемых показаний сопротивления изоляции – цифровые мегаомметры.
Цифровые электронные устройства для измерения сопротивления являются более современными и позволяют отображать показания на цифровом табло, что более удобно и позволяет считывать измерения с лучшей точностью. Также они имеют функции связи с автоматизированными системами диспетчеризации контроля и сигнализации по цифровым интерфейсам связи RS485, СAN и др.
ЦИФРОВЫЕ ПРИБОРЫ АО “ВИБРАТОР”
ПЕРЕНОСНЫЕ ЦИФРОВЫЕ МЕГАОММЕТРЫ ЦМ1255
Переносные приборы в отличии от приборов, монтируемых на панели и щиты имеют возможность измерения сопротивления локально в тех местах, где это необходимо. Это особенно актуально для контроля сопротивления протяженных электрических сетей на судах в процессе профилактического или ремонтного обслуживания, а также в промышленности.
Мегаомметр ЦМ1255 позволяет измерять сопротивление электрических сетей переменного или постоянного тока, а также «смешанных сетей» с наведенными помехами как обесточенных, так и находящихся под напряжением с диапазонами: переменного напряжения до 380 В и частотой 400 Гц и постоянного напряжения до 400В.
К его преимуществам можно отнести широкий диапазон измеряемого сопротивления: обесточенных сетей от 1 кОм до 10 МОм и сетей под рабочим напряжением до 5 МОм.
Прибор имеет функцию пробника позволяющую определять обрыв в обесточенных сетях.
Цифровые приборы для измерения сопротивления стационарного исполнения.
Цифровой мегаомметр ЦМ1628.1 для контроля сопротивления всетях с изолированной нейтральюпозволяет измерять сопротивление изоляции сети любого рода тока: как постоянного, так и переменного тока, а также сетей с наведенными помехами, что делает его универсальным и применимым во многих отраслях промышленности.
ЦМ1628.1 способен измерить сопротивление в сети переменного тока с изолированной нейтралью, например в сети силового питания или сети освещения.
Мегаомметр может производить измерения сопротивления как в обесточенной сети в диапазоне от от 0 до 200 кОм, так и в сети, находящейся в рабочем режиме под напряжением от 220В до 380В с частотами от 50 Гц до 400Гц. Диапазон измерения сопротивления в таком случае будет составлять от 0 до 2,0 МОм, а погрешность во всем диапазоне измерения сопротивления составляет не более 10%.
Прибор состоит из двух блоков: блока индикации и управления, который размещается на контрольной панели или на щите управления (как у щитовых мегаомметров) и базового блока, производящего измерение сопротивления, устанавливаемого в технологическом отсеке. Прибор разработан совместно с Южно-Российским государственным политехническим университетом (НПИ) имени М.И. Платова и имеет уникальные технические решения позволяющие ускорить процесс измерения сопротивления за счет зарядки контролируемой сети до заданного напряжения последующей стабилизации напряжения и измерения тока утечки.
ЦМ1628.1 также может работать как устройство мониторинга сопротивления в непрерывном режиме, измеряя величину сопротивления в сети, подавая сигнал об измеренной величине сопротивления и о снижении сопротивления ниже заданного порога в процессе работы в автоматизированные системы управления технологическим процессом через интерфейс RS485. Это позволяет своевременно проинформировать персонал для устранения аварийной ситуации в кратчайшие сроки.
Основными преимуществами прибора являются:
- – быстрый цикл измерения в сетях с большими емкостями (не более 30 сек при емкостях сети до 500 мкф);
- – надежность;
- – длительный срок эксплуатации;
- – возможность непрерывной работы в суровых промышленных и морских условиях эксплуатации, а также соответствие требованиям Российского Морского Регистра Судоходства.
ЦИФРОВЫЕ МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИСИМ1623
Многоканальное устройство для измерения сопротивления ИСИМ расширяет возможности ранее описанного прибора ЦМ1628.1
ИСИМ1623 позволяет производить измерения в многоканальном режиме путем мультиплексирования каналов для контроля многофидерных электрических сетей переменного или постоянного тока, как обесточенных, так и находящихся под рабочим напряжением.
Прибор позволяет проводить контроль или мониторинг сопротивления присоединенных фидеров через блок коммутации, имеющий 2 модификации: с двухпроводным или трехпроводным подключением, применяемым для измерения сопротивления трехфазных сетей. Максимальное количество фидеров возможное для измерения одним прибором может достигать 60 каналов в зависимости от количества блоков коммутации (до 4 шт.), при этом сети могут находиться под напряжением 380В или 220В при частоте 50Гц или 400 Гц.
К преимуществам прибора относится возможность контролировать сети как постоянного, так и переменного тока под напряжением. Не большое время измерения полного цикла сопротивления – не более 40 сек при обесточенной сети, а в сети под напряжением не более 3 минут и большое количество измерительных каналов сопротивления.
Применение этих приборов возможно в электроэнергетике: на промышленных предприятиях, подстанциях и электростанциях, где они закрывают любые потребности по многоканальным измерениям и мониторингу сопротивления изоляции в сетях с изолированной нейтралью. Также цифровые мегаомметры применяются для контроля сопротивления многофидерных разветвленных сетей промышленных предприятий металлургии, целлюлозно-бумажных комбинатов и медицинских учреждений.
Третьим типом приборов для измерения сопротивления изоляции является класс современных устройств мониторинга сопротивления изоляции, предназначенных для применения в системах промышленной автоматизации в шкафах управления и системах телемеханики и аварийного электроснабжения электрических подстанций.
РЕЛЕ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ РКСИ – 1001
Предназначены для непрерывного контроля сопротивления изоляции в диапазоне от 5 до 200 кОм изолированных гальванически развязанных сетей постоянного тока напряжением 24 В.
Реле изоляции позволяет плавно изменять уставку при помощи регулятора расположенного на лицевой панели прибора.
Прибор сигнализирует о снижении сопротивления ниже уставки по каждому полюсу сети, при помощи светодиодов. Дискретный сигнал, снимаемый с контактов реле, возможно, использовать для передачи на верхний уровень управления АСУТП.
Реле сопротивления позволяет смоделировать повреждение сети при помощи кнопок “ТЕСТ”, как для плюсового ответвления, так и для минусового.
Компактный размер позволяет разместить данный прибор в условиях ограниченного места в технологическом шкафу на стандартную DIN рейку.
РКСИ-1001 можно использовать в аварийных сетях постоянного тока промышленных объектов для контроля сопротивления изоляции проводов на пунктах телемеханики электроподстанций.
ВЫВОДЫ:
Линейка приборов АО “ВИБРАТОР” покрывает широкие потребности по измерению и мониторингу сопротивления изоляции на промышленных объектах, и судах. Приборы являются надежными, долговечными и эффективными, а также имеют сертификаты о внесении их в реестр средств измерений РФ и при необходимости сертификаты о внесении в Российский Морской Регистр Судоходства.
Для мониторинга сопротивления изоляции по одному каналу в промышленных и судовых сетях рекомендуется выбирать прибор ЦМ1628.1, который производит надежные, точные измерения и мониторинг сопротивления в сетях с изолированной нейтралью.
Для применения в многофидерных сетях с изолированной нейтралью идеально подходит прибор ИСИМ1623 благодаря возможности мониторинга сопротивления до 60 каналов, в том числе под рабочим напряжением до 380В.
Для мониторинга сопротивления сетей постоянного тока 24В оптимальным выбором будет прибор РКСИ-1001 – компактный прибор, закрывающий все основные задачи контроля и сигнализации о снижении сопротивления ниже аварийной регулируемой уставки и имеющий релейный выход для передачи данных на верхний уровень управления.
Автор статьи: Заболотников Роман Александрович, product manager приборостроительного завода АО “Вибратор”