1、 绝缘监察装置的检测原理E+E-I1 R V1 R I2 Rj I3 R+ I4 V2 R- I5 ( a )E+E- I6 R V3 R I7 J1 R Rj I8R+ I9 V4 R- I10( b )图 1 绝缘监察装置原理电路 直流系统绝缘监察装置是根据直流电桥原理构成的(图 1) 。其中,Rj 为信号继电器的电阻,R+ 、R-分别为直流系统正、负母线对地绝缘电阻,正常情况下,R+ 和 R-很大,只有微小的不平衡电流流过 Rj。当直流系统发生接地故障时,某一极的绝缘电阻下降,电桥失出平衡,有电流流过 Rj,继电器动作,若发生对称接地故障,R+=R-,电桥处于平衡状态,流过 Rj 的电流
2、仍然为零。因此,这种装置不能监测对称接地故障。对于这种情况,可以通过对图 1(a)所示电路进行改进来解决,原理电路如图1(b)所示两端并联了 1 条支路,该支路是由 1 个继电器的常开触电 J1 与电阻 R 串联组成。这样就可以使直流电桥每隔一段时间在图 1(a)和图(b)之间变化。在检测对称接地的故障时,人为的用万用表去测量控母对地电压,就会出现两个电压值交替出现。如整个系统绝缘良好,检测对称接地故障时,对于 110V 系统出现的两个电压值为 55V 和 75V(或 35V)左右的电压,此时为绝缘正常状态;如只检测第一种不平衡接地,则系统绝缘良好的状态下,只有一个中间值电压,不会跳变,为合母
3、(或控母)电压的一半。我公司的绝缘检测单元可以检测以上两种状态(平衡性接地和非平衡性接地,一般绝缘检测只能检测到非平衡性接地故障) ,故系统绝缘正常时,会有两个电压在上面交替,此时绝缘系统正在检测系统平衡性接地的可能性。推导公式如下:当在(a)时,根据电流相等可知:I3=I1-I2,I 3=I5-I4; I3=(V1-V2)/Rj; (1)I3=(V-V1)/R-V1/R; (2)I3=V2/R- -(V-V2)/R+ ; (3)根据(1) (2) (3)式计算可知:V1=(V-I 3R)/2; (3)V2=(R+*R-*I 3+VR-)/(R+R-) ; (4)在根据(1) 、 (3) 、
4、(4)用 V1-V2=I3Rj 得知:1/R-*(V-I 3R-2RjI3)-1/R+ (V+2RjI 3+I3R)=2I 3; (5)同样的原理,当电桥处于图 1(b)时,得知:V3=(2V-I 8R)/3; (6)V4=(R+*R-*I 8+VR-)/(R+R-) ;(7)-再根据(6) 、 (7)用 V3-V4=I8Rj 得知:1/R-*(2V-I 8R-3I8Rj)-1/R+*(V+I 8R+3I8Rj)=3I 8; (8)综合(5)和(8)就可以得到: (V-I 3R-2RjI3)*(V+I 8R+3I8Rj)-(2V-I 8R-3I8Rj)*(V+2RjI 3+I3R)R+= 2I3(2V-I 8R-3I8Rj)-3I 8(V-2RjI 3-I3R)(V-2RjI 3-I3R)*(V+I 8R+3I8Rj)-(2V-I 8R-3I8Rj)*(V+I 3R+2RjI3)R-= 2I3(V+I 8R+3I8Rj)-3I 8(V+I3R+2RjI3)由于式中的 R、RJ 已知数,而 V、I3 和 I8 是可以快速的测量出来的,这样就可以使直流系统在平衡和不平衡之间以一定的时间间隔变化,从而监察到直流系统正、负对地的绝缘情况。