Б11БЛНОГЕКА НА ЕЛЕКТРОМОН ГЬОРА
В.КОРАБЛЬОВ
УСТРОЙСТВА!
ЗАЕЛЕКТРО-
БЕЗОПАСНОСГ
ТЕХНИКА

БИБЛИОТЕКА НА ЕЛЕКТРОМОНТБОРА
ВЛАДИМИР П. КОРАБЛЬОВ
УСТРОЙСТВА
ЗАЕЛЕКГРО-
БЕЗОПАСНОСТ
Провел от руски инж. георги д. Иванов
ДЪРЖАВНО
ИЗДАТЕЛСТВО
„ТЕХНИКА"
СОФИЯ • 1981
УДК 616—001.2:621.317.7
В киигата са описани уредите и устройствата,
конто са предиазначени за контрол и профи-
лактика на повредите на нзолацията, а сыцо така
за изпитване на никои технически съоръжения
за защита от действието на електрическия ток
в мрежите до 1000 V. Дадени са сведения за ус-
тройствата за защитно изключване и за устрой-
ствата за контрол на изолацията на електрически
те инструмента.
Книгата е предназначена за електромонтьори,
конто се занимават с експлоатацията, ремонта и
изпитванията на електрическите уредби на про-
мишлените предприятия.
КОР АБЛ ЬОВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ
Устройства электробезопасности
В Издательство .Энергия", 1979
ГЕОРГИ ДМИТРИЕВИЧ ИВАНОВ, превод
от руски език, 1981
с/о Jusautor, Sofia
621.3
ПРЕДГОВОР
Разширяването на изиолзуването на електрнче-
ската енергия във всички отрасли на народното сто-
панство и свързаното с това увеличавапе на хора-
та, конто обслужват електрическите уредби, по-
ставя въпросите за усъвършенствуване на техно-
логията и на съоръженията за осигуряване на без-
опасни условия на работа. Надеждността на изола-
цията е едно от условията, конто осигуряват без-
опасна експлоатация, сигурност и ефективна работа
на електрическите уредби.
Нарушаването на изолацията може да доведе
до образуване на нежелателни вериги между човека
и тоководещите части. Затова важно значение има
запознаването на персонала, обслужващ електри-
ческите уредби, с уредите и устройствата за кон-
трол на изолацията, методите и средствата за из-
питване на никои технически съоръжения за за-
щита от действието на електрическия ток, което е
целта на тази книга.
В книгата е описана апаратурата, произвеждана
серийно от електрическата промишленост, а също
така устройствата, конто могат да бъдат произвеж-
дани в условията на електрическите лаборатории
на предприятията. Обосновава се необходимостта
от използуването на уредите и устройствата в за-
висимост от режима на работа на звездния център
на трансформаторите и от вида на електрическите
уредби.
3

ГЛАВА I
КОНТРОЛ НА ИЗОЛАЦИЯТА
НА ЕЛЕКТРИЧЕСКИТЕ МРЕЖИ
1.	РОЛЯТА НА ИЗОЛАЦИЯТА ЗА ОСНГУРЯВАНЕ
НА ЕЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТТА
При експлоатацията на електротехническите ус-
тройства изолацията старее, поради което свойствата
й се променят. Основни причини, предизвикващи
стареенето на изолацията, са:
нагряването от работайте и пусковите
токове, от токовете на късите съединения, от топ-
лината на външни пзточници, от слънчевата ра-
диация и т. н.;
д и н а м и ч и и т е с и л и , на конто се под-
лага изолацията при взаимодействието между то-
ководещите части, при което тя се напуква, измества,
изтр ива;
к о м у т а ц и о и н и т е и а т м о с ф е р н и-
те пренапрежения.
Голямо влияние върху трайността на изолацията
оказват също така различиите м е х а н и ч н и у в-
реждания, конто възникват поради недоста-
тъчно голем и радиус и на огъване на проводи иците
и- кабелите или поради големи сили на опън при
прокарването на проводниците и кабелите, поради
вибрации и т. н.
За предприятията, разположени край морето,
значително влияние има в л а ж н и я т м о р с к и
в ъ з д у х, наситен с морски соли и техните съеди-
5
нения, конто рязко ускоряват корозионните проце-
си и намаляват съпротивлението на изолацията. Съ-
ществено влияние върху състоянието на изолацията
оказва и замърсяването на средата с прах.
За изолационните конструкции в топлите поме-
щения е неблагоприятна прекалената сухост. По-
ради нея детайлите от органични материали се де-
фор мир ат.
Във влажните помещения дор и при относителна
влажност 40% започва кондензация на влагата по
повърхността на изолационния материал и изола-
цията постепенно се навлажнява поради прониква-
не на влагата през шуплите на лаковите покрития.
Интензивността на тези процеси нараства рязко
при повишаване на влажността до 80%.
Особен© вредно за изолацията е въздействието
на х и м и ч и и т е с ъ е д и н е н и я, изхвър-
ляни в атмосферата (за електрическите уредби,
монтирани на открито), и на химически а гр ес йе-
на т а среда (за закритите уредби в химическа-
та, нефтохимическата и други отрасли на промиш-
леността).
Състоянието на изолацията до голяма стелен оп-
редели безопасността на експлоатацията на елек-
трическите съоръжения. Поразяването на човек
от електрически ток се обуславя от попадането му
под потенциална разлика и образуването на затво-
рена електрическа верига, един от елементите на
конто е човекът. Едно от основните средства, което
пречп за възникването на тези опасна ситуации, е
сигурната електрическа изолация на елементите,
конто са под напрежение. Съпротивлението на изо-
лацията на мрежите с изолиран звезден център
определи тока на земното съединение, т. е. тока
през човека. В мрежите с директно заземен звез-
6
ден център при лошо съпротивление на изолацията
тя често се поврежда, което предизвиква еднофазни
(корпусни) къси съединения. При корпусно съеди-
нение възниква опасност от поразяване на хора
поради допирането им до нетоководещй части, кон-
то са се оказали под напрежение.
Редовното контролиране на състоянието на изо-
лацията на електрическите мрежи и своевременното
откр иване на неизправностите е една от основните
мерки, конто позволяват да се предотврати пора-
жението от електрически ток и да се поддържа ие-
прекъснато електрозахранването на електросъоръ-
женията.
2.	ПЕРИОДИЧЕН КОНТРОЛ НА ИЗОЛАЦИЯТА
За предотвратяване на еднофазни къси съедине-
ния и други повреди на изолацията трябва да се
контролира съпротивлението на изолацията. Този
контрол може да се извършва периодично или да
бъде непрекъснат.
Периодичният контрол на изолацията представля-
ва измерване на активного й съпротивление в сро-
кове, посочени в правилниците, а също така при
откриването на дефект и. Съпротивлението на изола-
цията обикновено се измерва със специални уре-
ди—• мегаомметр и. На фиг. 1 е показана принцип1
ната схема на най-разпространения мегаомметър
Ml 101, конто е с два измервателни обхвата. Той
се състои от генератор за постоянен ток Г, конто се
върти ръчно, измервателен магнитоелектричен уред
от логометрична система И и добавъчни съпротив-
ления. Нормалната честота на въртене на дръжката'
на уреда е 120 min-1 (оборота в минута). Превключ-
7
вателят 77 е за превключване на измервателните
обхвати. Уредът има три клеи и с надписи: Л — за
линията, 3 —за земята и Э — за екрана. Клемите
Л и 3 се свързват към обекта и земята при измер-
ване на съпротив-
лението на изола-
цнята спрямо земя-
та или се свързват
към елек тр ичес к ите
вериги, между кон-
то се измерва съпро-
тивлението на изо-
лацията. Ако резул-
татът от измерване-
то може да бъде по-
вл иян от повърхност-
ните токове, по изо-
лацията върху нея
се поставят екранни-
те електроди, конто
се свързват към кле-
мата Э.
Фиг. 1. Схема ла мегаомметър
Ml 101
Когато обхватът на измерване, избран с пре-
включвателя на обхватите 77, е MQ, затворенн са
контактите 2 и 3. При това се образува последова-
телната верига: плюса на генератора, работната рам-
ка на логомера 5, съпротивлението R1, контактите
на превключвателя 2 и 3, клемата Л, измерваното
съпротивление, клемата 3, съпротивлението /?2 и ми-
нуса на генератора. Измерваното съпротивление
се включва последователно във веригата между кле-
мите Л иЗ. При свързанннакъсоклемиЛ иЗ и нор-
мална честота на въртене на генератора стрелката
на измерителния уред трябва да застава върху на-
чалното деление на скалата — ну лата. При отворе-
8
Фиг. 2. Схема на мегаомметър МС-06
ни клеми Л и 3 и нормал на честота на въртене стрел-
ката трябва да застава на крайното деление на ска-
лата — безкрайността.
Когато обхватът на измерване, избран с пре-
включвателя 77, е кН, затворени са контактите 3—4
и 1—2. При това се образува следната паралелна
верига: плюса на генератора, работиата рамка на
логомера 5, съпротивлението R1, контактите 3 и 4,
съпротивлението R2, минуса на генератора. При то-
ва контактите 1—2 свързват клемата Л с плюса на
генератора и измерваното съпротивление се оказва
включено паралелно на съпротивлението R. В то-
зи случай при свързани накъсо клеми Л и 3 стрел-
ката трябва да зас-
тава върху деленпе-
то, съответствуващо
на без край ноет за об-
хвата МП, което съ-
ответствува на нула
та за обхвата кН.
Произвеждат се
мегаомметр и за но-
минално напрежение
без товар 100, 500,
1000 и 2500 V. Мега-
омметр ите Ml 101 са
за 100,500 и 1000 V с
обхвати съответно
100, 500 и 1000 MQ.
Мегаомметр ите за
2500 V са МС-06.
Принципната схема на мегаомметър МС-06, кой-
то е. с обхват до 10 000 МП, е показана на фиг. 2.
Устройство™ на този уред конструктивно се раз-
личава от устройство™ на мегаомметъра М1101.
9
ОС
об
о а.

U
Фиг. 3. Схема за измерване на ак-
тивного съпротивление, на изола-
цията на мрежа с мегаомметър
к —съпротцвления на изола-
цията спрямо земята
Освен това противодействуващата рамка на лого-
мера има допълнителна намотка и служи за полу-
чаване на по-равномерна начална част на скалата.
на измерването става,
като със съпротив-
ленията R1 или R2
се шунтира работна-
та рамка (токовата
намотка) заедно с
ограничаващото съ-
противление R3. Из-
мервателната верига
и клемата Л са екра-
нирани; екранът е
свързан с клемата Э
и с полюса на генера-
тора, конто е откъм
работната рамка на
логомера.
За измерване на съпротивлението на изолацията
(фиг. 3) клемата Л се свързва с един от проводници-
те на мрежата, а клемата 3 — със земята. Съпроти-
вленията на фазите спрямо земята на фигурата са
означени съответно с буквите Rn, Rb и Rc.
П р о ф и л а к т и ч н и т е и з п и т в а н и я с
п о в и ш е н о напрежение, конто широко се
прйлагат в мрежите до 1000 V, дават възможност да
се определят слабите места на изолацията. За тези
изпитвания може да се използува устройството, по-
казано на фиг. 4. Масата му е 8,5 kg, то е монтирано
в кутия с размери 263 X239 X 189 mm. Управление-
то и контролните уреди са върху лицевата плоча,
която се затваря с капак. За безопасна работа кле-
мите на високото и ниското напрежение са изведе-
ни на задната страна на устройството.
10
Устройството работи по следния начин. След
включване към променливо напрежение 220 V се
затваря ключът К1. При това светват сигналните
лампи — зелената Л1 показва, че има захранващо
Фиг. 4. Преносимо устройство за изпиТване на изолацията с
повишено напрежение и автоматично отчитаие на времето
напрежение, и че устройството е включено, черве-
ната Л2 — че е включен трансформаторът Тр2. Чрез
завъртане на плъзгача на автотрансформатора АТ
се подава необходимото напрежение, което се от-
чита с волтметъра V, монтиран върху лицевата пло-
ча. С натискане на бутона Б1 се включва полупро-
водниковото реле за време Т1—Т2, което след за-
вършване на изпитването автоматически изключва
пър в ичната намотка на трансформатора Тр2. Лампа-
та Л2 изгасва, което показва,Л2 че времето на изп итва-
нето е завършено. Времезакъснението на релето за
време е до 60 s и може да се регулира със съпротив-
лението R1 в широки граници. При претоварване във
11
веригата на трансформатора Тр2 заработва полу-
проводникового реле ТЗ—Т4 и автоматически из-
ключва захранването на тозн трансформатор. Ре-
лето РЗ е настроено да заработва при 200 mA; с
променливото съпротивление R8 настройката може
да бъде променена.
Най-отговорният елемент при производството на
устройство™ е трансформаторът Тр2. Сърцевината
му е от стомана, конто широко се използува за на-
права на трансформатор ите за местно осветление
ОСО-250. Макарата е от плексиглас с дебел ина 4 mm.
Първичната намотка — мрежовата за 220 V, е от про-
водник ПЕВ с диаметър 0,85 mm с 460 навивки.
Изолацията между първичната и вторичната намот-
ки е електротехнически картон и няколко слоя ла-
котъкан. Вторичната намотка е навита с проводник
ПЕКО с диаметър 0,25 mm, с 2200 навивки. Веек и
слой е импрегниран с шеллак и изолиран с два слоя
лакотъкан. Трансформаторът Тр1 е със сърцевина
от стомана Ш17 х25, първичната намотка е от про-
водник ПЕВ с диаметър 0,17 mm, с 2000 навивки;
вторичната намотка / е от проводник ПЕВ с диа-
метър 0,41 mm, с 200 навивки; вторичната намотка
II —- от проводник ПЕВ с диаметър 0,6 mm, с 50 на-
вивки. Описаното устройство успешно се експлоа-
тира продължително време в редица предприятия.
За пусково-наладъчните работи е удобен комплект
устройства, конто позволяват оперативно и с най-
малки разходи на труд да се изпитва изолацията на
електрическите съоръжения, на инсталациите и спе-
циалните технологични кабели с номинално папре-
жение 1000 V. В комплекта влизат: транзисторна
изпитвателна уредба до 10 kV ТИУ-10 за изпитва-
не на кабели с пластмасова изоляция с повпшено
напрежение и постоянен ток, със захранване от мре-
12
жа или от акумулаторна батерйя; изиитвателна уред-
ба до 2,5 kV с променлив ток ИУ-2,5 с вграден ре-
гулятор за напрежение, конто се използува за из-
пробване на изолацията на двигатели, кабели, инста-
лацин с номинално напрежение до 1000 V; комута-
ционна апаратура, състоЯща се от прёдпазен авто-
мат с три контакта и макара с шнур — удължител
за подаване на захранващо напрежение при работа
по временна схема.
Технически характеристики па уредбата ТИУ-10
Напрежение:
на веригата с изправен ток, kV	до 10
на захранващите източнипи, V	220 и 36
на акумулаторната батерия, V	12
Нотребяваиа мощност, W	1—2
Маса, kg	4,7
Технически характеристики иа уредбата ИУ-2,5
Напрежение:
на променливия ток, kV	2,5
на захранващите източнипи, V	220
Нотребяваиа мощносг, k\V	1
Маса, kg	15,9
При използуването на комплекта се подобрява
организацията на труда, повишава се производител-
ността на труда и културата на пусково-наладъч-
ните работи.
Измерването на съпротивлението на изолацията [на
мрежите за електрическо осветление е сложно, за-
щото измерването на изолацията на всеки провод-
ник се прави при отвити лампи, за да се отстрани
влиянието на изолацията на другия проводник.
Разработен е уред, с който може да се провеждат
измервания, без да се отвиват лампите. Уредът е
полезен и при експлоатацията на силови вериги и
вериги за управление и сигнализация. Той може
13
да се използува и като мегаомметър с вътрешен авто-
номен захранващ източник. Принципната му схема
е показана на фиг. 5.
От автономная източник за постоянен ток с по-
Фиг. 5. Схема на уред за измерване на съпротивлението
на изолацията на вериги на промишленото осветление
мощта на преобразувателя на напрежение, пови-
шаващите трансформатор и Тр2, ТрЗ и диодите Д/—
Д8 с филтри се получава измервателното напреже-
ние 250 V. Преобразувателят на напрежение е с не-
зависимо възбуждане и се състои от автогенератор
с малка мощност — транзисторите Tl, Т2, и два
усилвателя на мощност ТЗ, Т4, Т5 и Тб. Използу-
ването на по-простия преобразувател със самовъз-
буждане е нецелесъобразно, тъй като в процеса на
измерването съпротивлението на изолацията може
да бъде равно на пула, което представлява ава-
14
риен режим за преобразувателя на напрежение със
самовъзбуждане и транзисторите ще бъдат повреде-
ыи. Това би наложило използуването на специална
защита от късо съединение на изхода на преобразу-
вателя, което значително би усложнило схемата.
Освен това параметрите на преобразувателя на на-
прежение с независимо възбуждане зависят значи-
телно по-малко от съпротивлението на товара, кое-
то опростява подготовката на уреда за измерване и
самого измерване. Елементитена електр ическата схе-
ма са монтирани върху шаси, поставено в кутия от
полистирол. Размерите на уреда са 213 X 136 Х92mm,
масата му е 2 kg. Върху лицевата плоча на уреда са
поставени микроамперметър М4204, по скалата на
който се отчитат стойностите на съпротивлението,
нула-индикатор, изключвател на захранването, кле-
мите 1 и /7 за включване към измерваната линия,
заземителна клема и ръкохватка за управление.
Превключвателят на работ ните режими П1 в по-
ложение „Изм 1“ включва омметъра Q във веригата
на линията /, а в положение „Изм' 11“ - във вери-
гата на линията II. При положение на превключ-
вателя П1 „Нул иране" с ръкохватките „Грубо" и
„Точно" измерваното напрежение се подава на из-
хода на уреда, а нулата —на нула-индикатора. Елек-
тр ическата схема е монтирана върху печатна платка
от стъклотекстолит.
3.	НЕПРЕКЪСНАТ КОНТРОЛ НА ИЗОЛАЦИЯТА
За намаляване на вероятността за поразяване на
човек от електрически ток в действуващите уредби
трябва да се осъществява непрекъснат контрол на
състоянието на изолацията. Особено важно е не-
15
прекъснатият контрол да се осъществява в мрежи с
изолиран звезден център, защото земното съединение
на единая от проводниците изцяло променя свойства-
та на мрежата. При нормал и и условия, когато всич-
ки проводници спрямо земя имат определено съпро-
тивление на изолацията и мрежата няма значителен
капай,итет, случайното доп праве на човек до токо-
водещите части не предизвиква сериозни послед-
ствия. Ако в такава мрежа се получи еднофазно
земно съединение, напрежението на другите два про-
водника (фазите с изправна изолация), спрямо зе-
мята се повишава до линейното напрежение на мре-
жата. В тозп случай допирането на човек, който стой
на земята (или на провеждащ под) до тоководеща
част на една от фазите с изправна изолация е равно-
силие на допиране до две фази. Той попада почти
под пълното линейно напрежение, тъй като спадът
на напрежение във веригата на съединението, обу-
словен от преходиите съпротивления на обувките и
пода спрямо съпротивлението на човешкото тяло,
ще бъде незначителен.
За откриване на такива земни съединения се из-
ползуват в о л т м е т р и или л а м п и. Призем-
но съединение на една от фазите волтметърът, вклю-
чен към нея, ще покаже нула, а другите два — ли-
нейно напрежение; както и съответната лампа ще
изгасне, а другите две ще светят по-силно.
Използуването на волтметри и ламп и се допуска
само ако контролните ламп и са газоразрядни (не-
онови, аргонови и др.), а волтметрите са с голямо
съпрот явление.
За непрекъснат контрол на изолацията са под-
ходящи автоматичните устройства, конто могат да
измерват съпротивлението на изолацията на мре-
жата спрямо земя по време на работа на електри-
16
ческата уредба и автоматически да сигнализират
(светлинно или звуково) при понижаване на съпро-
тивлението на мрежата под дадена граница.
Голям интерес представляват устройства-
та, конто работят с постоянен о п е-
ративенток от външен източник. Такъв вън-
шен източник най-често е понижаващтрансформатор
с изправители, конто са свързани по двуполупе-
риодна схема. В товарната верига на тези схеми
освен изправеният ток от външния източник проти-
ча и променливият ток, дължащ се на напрежението
на контролируемата мрежа.
Към уредите, работещи на този принцип, се отна-
сят контакта ите мегаомметр и МКН-380М и МКН-
380М1, конто са за непрекъснат-контрол на съпро-
тивлението на изолацията на мрежи с променлив
ток с напрежение до 380 V, честота 50 Hz, с изолиран
или заземен през стопяем предпазител звезден цен-
тър, а също така са и за сигнализиране при пони-
жаване на съпротивлението на изолацията под до-
пустима граница.
Уредът МКН-380М се състои от измервател на
съпротивлението на изолацията (мегаомметър), схе-
ма, която осигурява подаване на сигнал при пони-
жаване на съпротивлението на изолацията на кон-
тролируемата мрежа под дадена граница, изправи-
тели и клеми за включваие на уреда (фиг. 6).
При включване на апарата в мрежата, ако съ-
противлението на изолацията има крайна стойност,
постоянният ток от изправителя Д1 протича през
измервателната верига: работната намотка на из-
мервателния уред Q — намотката на релето Р2 —
съпротивлението R2 — клемата 7 — съпротнвление-
то на изолацията — заземената клема 9. Протича-
щият по рамката ток I ще предизвика отклонението
2 Устройство за електробезопасност
17
на подвижната част на измервателния уред, което
ще съответствува на съпротивлението на изолация-
та. Измервателният уред е логомер от магнитоелек-
тричната система. През другата намотка на лого-
Фиг. 6. Схема на уреда МКН-380М
мера протича ток, чиято стойност не се променя.
Скалата на уреда е в мегаомове.
При идеална изолация на мрежата или при отво-
рен и клеми 7 и 9 стрелката на уреда ще спре на де-
лението „оо“. Ако съпротивлението на изолацията е
с крайна стойност, стрелката застава по-наляво от
„ое“. Ако клемите 7 и 9 са свързани накъсо, стрел-
ката спира върху нулевото деление. Основният еле-
18
мент на уреда, който осигурявд иодаването на сиг-
нал за аварийного състояние на изолацията, е дву-
намотъчното трипозиционно поляризовано реле Р2.
Намотките му се захранват от отделил пзточници и
са включен и така, че протпчащите пррз тях токо-
ве създават насрещни магнитив потоци. Следовател-
но котвата на релето ще контактува с левия или
десния контакт в зависимост от посоката на резул-
тантния момент, действуващ върху нея,т.е. когато
токът в една от намотките превишн тока в другата
намотка със стойност, равна на стойността на тока
на заработване на релето. При достатки но голямо
съпротивление на изолацията токът, протичащ през
намотката 1—2, е значително по-малък от тока през
намотката 4—3 и котвата на релето контактува с
левия контакт.
При понижаване на съпротивлението на изола-
цията токът през намотката 1—2 нараства. Когато
токовете в намотките се изравнят, котвата заема
неутрално положение. При по-нататъшно понижа-
ване на съпротивлението на изолацията разликата
на токовете през намотките се увеличава и когато
тази разлика достигне големината на тока на за-
работване на релето, котвата ще се дойре до десния
контакт (и) и ще свърже накъсо съпротивлението
R7 във веригата на намотките насигналноторелеР1.
Релето Р1 се включва и с контактите си 6—7 свърз-
ва накъсо клемите 2 и 4. Едновременно втората тру-
па контакти на същото реле включва последовател-
но на съпротивлението R5 съпротивлението R6 и за
тваря веригата на самозадържането. Включването на
допълнителното съпротивление R6 намалява тока
през намотката 3—4 на релето Р2, а това способ-
ствува за сигурното задържане на котвата на реле-
то в дясното й положение.
19
Клем ите 2— 4 на уреда могат да свържат последо-
вателно сигнално или комутиращо устройство със
захранващ източник, в резултат на което да се пре-
даде сигнал за състоянието на изолацията в даден
пункт, да се изключи автоматично обектът от мре-
жата или да се включи съответно регулиращо
устройство.
При настройване на уреда токът ирез намотката
4—3 на релето Р2 се нагласява да съответствува на
зададеното съпротивление. При повишаване на съ-
противлението на изолацията токът през намотката
1—2 на релето Р2 намалява. Когато токовете през
двете намотки се изравнят, котвата застава в не-
утрално положение. При това се изключва релето
Р1, а контактите му разкъсват веригата на блоки-
ровката и шунтират съпротивлението R6.
Диодите ~Д2, ДЗ и кондензаторът С4 са за от-
страняване на възможността от заработване на уре-
да при включването му в мрежата и при резки ко-
лебания на наирежението на захранващата мрежа.
Кондензаторът С5 и съпротивлението R8 са за га-
сене на дъгата във веригата на контактите 6—7 на
релето Р1, като по този начин се осигурява изключ-
вателната мощност на контактите при включване на
индуктивен товар. В схемата на уреда е предвидена
и възможност за самозадържане на сигналното ре-
ле Р1. За таз и цел към клемите 6—8 се свързва бу-
тонът Б с нормално затворен и контакти. При затва-
ряне на контактите 4—5 на релето Р1 токът на на-
мотката му протича през бутона Б и контактите 4—5.
При режим на самозадържане веригата на управля-
ващия сигнал след възстановяване на съпротивле-
нието на изолацията на мрежата до нормалната стой-
ност не се прекъсва. За прекъсване на самозадър-
жането трябва да се натисне бутонът Б
20
За прекъсване на веригата на управляващия сиг-
нал, когаго съпротивлението на изолацията е пре-
вши ило стойността на съпротивлението на настрой-
ката, но не е достигнало стойността, при конто се
изключва сигналното реле, трябва за кратко време
да се изключи захранването на уреда.
Уредът МКН-380М1 по конструкция и принцип
на действие не се различава от МКН-380М, обаче
притежава следните особености: за осигуряване на
необходимия диапазон измервания и заработване на
сигналното реле и отстраняване на неправилните за-
работвания па сигналното реле работната намотка
на измервателния уред е шунтирана със съпротивле-
ние, а изправителят, захранващ пзмервателната ве-
рига, е мостов. Освен това при него липсва режим
на самозадържане на сигналното реле. Върху външ-
ните клемиса изведен и два чифта контакти на сигнал-
ното реле. Тъй като уредът е за превключване на
активен товар във веригата на управляващия сиг-
нал, в него няма искрогасителни вериги.
Мегаомметрите МКН-380 са доста съвършени
устройства за непрекъснат контрол на изолацията,
тъй като работата им е подобрена с нзползуването
на стабилизиран външен източник.
Нзползуването на високочувствителни магнито-
електрнчни релета и измервателен уред е позволило
схемата на уреда да бъде направена с по-високо
съпротивление откъм страната на включването в мре-
жата, а това е едно от основните изисквания за уре-
дите, използувани за контрол на изолацията от
гледна точка на безопасността.
В мрежите до 1000 V с директно заземен звезден
център съпротивлението на изолацията не оказва
влияние върху голем ината на тока, протичащ през
човека. Обаче поддържането на съпротивлението на
21
изолацията намалява вероятиостта от еднофазни
къси съединения и по този начни повишава нивото
на електробезопасността. Периодичного измерване
на съпротивлението на изолацията с мегаомметър
повишава културата на експлоатацията на такива
мрежи, но не позволява по всяко време да се съди
за нивото па съпротивлението на изолацията. Освен
това измерваннята с мегаомметър, конто са свър-
занн с изключване на електропотребителите, откач-
ване на зануляващите проводници, отвиване на лам-
пите в осветителната мрежа, са много затруднителни.
Създадено е устройство за непрекъснат контрол
н а изолацията за мрежи с днрект-
нозаземен звезден ц е нт ъ р. Това устрой-
ство (фиг. 7) осъществява автоматичен контрол на
изолацията на мрежи до 1000 V без изключване на
цапрежението п на товара; прилага се за участъци
на мрежи, където липсва
ТТНП
еднофазен товар.
Принципът на дей-
ствие на устройство-
то се основава вър-
ху измерването на
тока с нулева пос-
ледователност, кой-
то възниква при
появяване в мре-
жата на ток на утеч-
Фи1 7. Схема за измерване на то- ка през прОБОДИМОСТ-
кове с нулева последователност в та на изолацията на
мрежа със заземен звезден центьр фазите КЪМ земя. Из-
мерването на този ток
става с трансформатор за токове с нулева последо-
вателност (ТТНП). Първичната намотка на този
трансформатор може да бъде кабел гы и шина според
схемата и експлоатационните условия. При проти-
22
чане в първичната верига на ТТНП на ток с нулева
последователност във вторичната намотка възниква
е. д. н., което при зададена стойност на тока на
утечката в контролираната мрежа предизвиква за-
Фиг. 8. Схема за непрекъснат контрол на изолацията
в уредби с директно заземен звезден център
работвапето на реле и включването на сигнална лам-
па. Когато първичната намотка на ТТНП е кабел,
долната граница на чувствителност е 5 mA, а за
ТТНП, при конто първичната намотка е шина —
2 mA. Устройството е стационарно. В основния ком-
плект са ТТНП и регистриращият уред РП, съста-
вен от усилвател, реле и сигнална лампа. Усилва-
телят се състои от три германиеви триода, свърза-
ни по схема с общ емитер, и се захранва от мрежа за
променлив ток с напрежение 220 V през трансфор-
матор и изправител.
Има предложен метод за контрол на изолацията в
мрежи с директно заземен звезден център, който
23
позволява да се използуват съществуващите уреди
за постоянен ток. Особеността на метода е, че в ну-
левата шина се включва разделителен кондензатор
(фиг. 8), поради което звездният център се изолира
от земята спрямо постоянного напрежение и остава
директно заземен само спрямо променливото напре-
жение на мрежата.
Методът се пр плата в устройството за контрол на
изолацията в мрежи с директно заземен звезден цен-
тър с използуване на схеми с изправени токове и ре-
зонансен контур, конто се включва в звездния цен-
тър на трансформатора. Това устройство няма недо-
статъците на устройствата, работещи по другите ме-
тоди: невъзможност да се регистрират симетричните
изменения на съпротивлението на изолацията, за-
висимост на показанията на измервателния уред
от капацитета на контролируемата мрежа, трудно
отстройване от неправилните заработвания при за-
пазване на необходимата стелен на чувствителност.
Предимството на устройствотое в това, че звездният
център на захранващия трансформатор се свързва
със заземителя през резонансен контур, конто за
работния ток с промишлена честота има съпротивле-
ние, близко до нулата, а за изправения ток на устрой
ството за контрол на изолацията съпротивлението
е безкрайно голямо. Схемата на устройството (фиг. 9)
се състои от захранващия трансформатор /, резонанс-
ния контур 2, който е настроен за честота 50 Hz,
заземителя 3 на звездния център, уреда за непре-
къснат контрол на изолацията 4, който работи с из-
правен ток (от контролируемата мрежа или от вън-
шен източник), съпротивлението и капацитета на
мрежата 5.
От условнето за резонанс	се определи
24
необходимата индуктивност Z.=~2£. При капацитет
С—100 pH необходимата индуктивност Л =0,1 Н. При
С=10 pF £=1Н.
Фиг. 9. Схема за непрекъснат контрол на изолацията в мре-
жа с директно заземен звезден център
1- снлов трансформатор; 2 —- управляем реактор; 3— заземителен
* проводник; 4 — уред за контрол на изолацията; 5 — 7?из и Сц3 — съп-
ротивления на изолацията и капацитет на фазнте спрямо земята
Същността на предлагання метод е следната.
С помощта на уреда за контрол на изолацията, кой-
то е изпълнен като система от изправители, изпра-
вящи тока във веригата контролирагц уред — изо-
ляция на мрежата, се регистрира голем ината на то-
ка. Тя завися от общото активно съпротивление на
изолацията на трите фази на мрежата. Тъй като
звездният център с включения резонансен контур
е голямо съпротивление за изправения ток, токът
минава по веригата измервателен уред — изоляция
на мрежата и измерването става подобно на измер-
ването в. мрежите с изолиран звезден център.
25
Недостатък на разгледаното устройство е, че не
може да се нзползува при наличие на еднофазен
товар. Напоследък са набелязани пътища за прео-
долявапе на този недостатък. Трябва да се отбележи,
че тези устройства са перспективни, тъй като позво-
ляват да се използуват про извежда ните уреди за не-
прекъснат контрол на изолацията.
4.	КОНТРОЛЬНА ИГСЛАРИЯТА В МРЕЖИТЕ
С ЕССТСЯНЕН ТОК
Проблемптеза непрекъснат контрол на изолацня-
та в мрежите за постоянен ток засега са разработени
недостатъчно пълно. Много често контролът се осъ-
ществява с волтметри, включени между всеки про-
водник и земята. Обаче при този начин, както и в
трифаз ните мрежи, се получават голем и грешки.
По показан пята па волтметрите не може да се съдм
за стойността на съпротивлението на изолацията,
тъй като той измерва напрежение, което е сложна
функция на съпротивленията на изолацията на всич-
ки проводници спрямо земята В никои случаи волт-
метрите не показват равномерного понижаване на
съпротивлението на изолацията на всички про-
водници.
Въпреки това има редица схемн и устройства, про-
извеждани серийно, от конто следва да се отбележи
устройство™, предназначено за автоматичен кон-
трол на изолацията, а също така за периодично опре-
деляне на изолацията на отделиите проводници спря-
мо земя в двупроводни мрежи за постоянен ток по
данни от измерването. Разработени са схемн за мре-
жи 220, 440, 600 и 750 V (фиг. 10).
При автоматичен контрол на изолацията ключът
26
за измерване на съпротивлението па изолацията
КИС е в такова положение, че заземяващите релета
Р31 и Р32 са свързани през милиамперметър към
земя. Заработването на тези релета е указание, че
изолацията е повредена.	/
Фиг. 10. Схема на устройство за контрол .на изолацията в
мрежа с постоянен ток
а — за мрежа 220—440 V; б — за мрежа 600—750 V; в — вериги на
управлението; г — вериги на сигнал и зацията
Измерването на изолацията на проводника спря-
мо земя става по следния начин. Ключът КИС се за-
върта на едната, а после на другата страна и с ми-
лиамперметъра се измерва токът в двете положения.
Като се знае напрежението на шините U, токовете
IL и /2 (/t — когато са затворени контактите / на
ключа или контактите РП1, /2 — когато са затво-
рени контактите IV или контактът РП2) и съпротн-
вленията R = 7?р47?д, се определят Rt и R„:
Р	R,
•	1 I2 '
'<2 —  --,
27
където Ra е допълнителног о съпротивление;
/?р—товарного съпротивление;
А*— общото съпротивление на проводниците
спрямо земята;
и /?2 съпротивленнята на изолацията.
За контрол па изолацията на мрежите за постоя-
нен ток в електрическпте централи широко се при-
дана устройстЕ/О, което се доставя в комплект с ти-
пового табло за постоянен ток и което се състои от
потенциометър с три секции, превключвател (II) КВФ
с три положения, сигнално реле КДР и измервате-
лен уред £2. Стойността па общото съпротивление на
Фиг. 11. Схема за контрол на изолацията на мрежа
за постоянен ток
изолацията на мрежата се отчита от уреда в омове,
а с помощта на скалата на потенциометъра може лес-
но да се изчисли съпротивлението на изолацията на
отделните полюси на мрежата (фиг. 11).
28
Работата с този уред е по-удобна, отколкото с пре-
дишния. За непрекъснат контрол на изолацията и
сигнализиране при повредата й служи релето Р,
включено между средната точка на потенцпометьра
и земята. За включването му трябва превключвате-
лят fl да се постави в средне положение след из-
мерването на съпротивлението на изолацията. Ха-
рактер истиките на схемата са следните: съпротивле-
нията на секциите на потенциометъра са по 1000 Q,
съпротивлението на намотката на релето за мрежа
220 V е 15 000 Q, токът на заработване на релето —
2,45 mA. Чувствителността на схемата с тези пара-
метр и е доста висока. При съпротивление на изо-
лацията на здравия полюс 100 000 Q релето зара-
ботва при снижаване на съпротивлението на изола-
цията на другия полюс до 20 000 Q. Недостатък па
устройството е малкото съпротивление на намотка-
та на релето, което рязко намалява общото съпро-
тивление на изолацията на мрежата, и по-малката
чувствителност на релето в сравнение с други схеми
за контрол на изолацията в мрежите за постоянен
ток.
5.	ОТКРИВАНЕ НА ПОВРЕДИ НА ИЗОЛАЦИЯТА
В МРЕЖИ ДО 1000 V
За откриване на повредените места на изолацията
в мрежите до 1000 V с изолиран звезден център се
прилагат следните три основни начина: изключва-
не една по една на захранващите линии от под-
станцията, увеличаване на тока на земното съеди-
нение и наслагване в мрежата на ток с повишена
честота.
Изключването на лини и те причи-
29
нява ирестои на съоръженията. Често в заводите
нма захранващи линии, конто изобщо не бива да се
изключват. По този начин не може да се намери по-
вреден участък, ако захранването е с паралелни
линии или ако изолацията на едва фаза е повреде-
на на няколко места. Освен това за откриването на
повредата е нужно много време и откриването на
краткотрайни преходни земни съединения е много
трудно.
Увеличаването па тока на зем-
ното съединение е подходяще при трайно
еднофазно земно съединение.
Разработена е специална схема, която позволява
да се повит и токът на земното съединение до 3 А,
като се заземи неповредената фаза през конденза-
тор. Токът на земного съединение в система с изо-
лиран звезден център е капацитивен, затова векто-
рът на този ток на диаграмата съвпада по посока с
вектора на тока, протичащ през включения конденза-
Фиг. 12. Схема на стенд за определяне на мяст ото
на повредата на изолацията
тор и големиннте им се събират (капацитетът на про-
водниците и кондензатора са евързани паралелно).
В схемата се използува кондензатор на батерия С1—С8
30
с общ капацитет 16 pF с работно напрежение 1500 V
(фиг. 12). Включването на товара става с превключ-
ване на Ill чрез пусковия автомат А. Контролът на
стойността на тока се осъществява с амперметъра А1,
който представлява електромагнитен уред А-46, вклю-
чен през селеновня изправител И и токовня транс-
форматор ТТ. За пастройване па скалата па апарата
ее използува съпротивлението Ад. За разреждане на
батерията служи съпротивлението Rv. При поста-
вяне на превключвателя П в положение 0 конден-
заторната батерия се заземява.
Редът на включване на схемата е следиият:
1)	с разединителя Р се подава напрежение към
уреда от секцията шипи с повредената изоляция;
2)	включва се автоматът А;
3)	повредената фаза се определи с превключва-
теля /11 — при повредена фаза амперметърът А1 ще
покаже 0, а при изправна — 3 А;
4)	определи се мястото на повредата с измерител-
ни клещи.
След определяне на мястото на повредата схема-
та се привежда в първоначално положение — из-
ключват се автоматът А и разединителят Р, а пре-
включвателят П1 се поставя в положение 0.
По този метод местата на повреждане на изолация-
та се определят бързо — съкращава се времето на
престой на съоръженията и работното време за опре-
деляне на повредите на изолацията.
Наслагване на ток с повпшена
честота в мрежата-— този метод се из-
ползува в комплекта „Москит“, който служи за от-
криване на едно- и двуфазни пробиви в силови ка-
бели, когато активного съпротивление на контура
жило — обвивка, или жило — жило е от 1 до 100 й.
Комплектът се използува и за открИване на повре-
31
ди в изолацията на промишленм инсталации и ннста-
лации на морски и речни съдове.
Комплектът може да работи непрекъснато в про-
дължение на 1 час. Той се състои от генератор, прием-
ник, наушници и щанга.
Технически характеристика на комплекта „Москит"
Генератор
Захранващо напрежение, V	220
Честота на мрежата, Hz	50
Максимална изходяща мощност прн промина
на съпротивлението на товара от I до
10 й. W	18.6
Изходяща честота. kHz	46—52
Ток на изхода.	А	0—1,4
Габарит, mm	320 X240X100
Маса, kg	10
Приемник
Захранващо напрежение (две батерин
КБСЛ — 0,5), V	6—8
Коефициент на усилване	k	8.10s
Честота на настройката,	kHz	50
Потребяван ток, mA	25
Маса, kg	0,5
Нзползуването на повишена честота (50 kHz) по-
зволява да се намалят габаритите и масата на ком-
плекта, а достаточно голямата мощност на генера-
тора дава възможност по-точно да се определи мя-
стото на повредата па кабела и на земното съедине-
ние на кабелните линии.
Ще разгледаме и друго устройство за откр иване
на повреди па изолацията в мрежи с изолиран звез-
ден център. При него в мрежата се подава напреже-
ние от генератор на звукова честота (800—1200 Hz).
Повредената линия се открива със специални из-
мервателни клещи, конто са чувствителни само към
токове с честота 1000 Hz. Те са разработени на ба-
32
зата на клещите Ц-30, от коитб е използуван кор-
пусы, токов пят трансформатор Тр1 (фиг. 13), микро-
амперметърът А и диодите Д1 и Д2. Най-важната
част на уреда е междинният трансформатор Тр2.
Фиг. 13. Схема на уред за откриване на участие на мрежа
с повредена изоляция
Той е навит върху алсиферова пръстсновидна сър-
цевина ТЧК-55П с диаметър 36 mm, височина 7,5 mm
и с магнитна проницаемост 50—60.
Върху сърцсвината на Тр2 има две намотки с по
1000 навивки от проводник ПЕЛ — 0,12. За нама-
ляване на паразитните връзки между намотките вся-
ка от тях е навита върху половината от сърцевина-
та. Трансформаторы Тр2 е добре екраниран и по-
ради ниската магнитна проницаемост токът с че-
стота 50 Hz се трансформира слабо, а токове с че-
стота 1000 Hz — сравнително добре. Ето защо уре-
дът почти не реагира на тока на товара в линията.
За повишаване на чувствителността на уреда към
честота 1000 Hz паралелно на намотката на транс-
форматор ите Тр1 и Тр2 е включен кондензаторът
3 Устройства за електрэбез оп а саист
33
Cl с капацитет 0,02 jxF. Намотайте на трансформа-
торите Тр1 и Тр2 и кондензаторът С1 образуват
колебателен контур, настроен на резонансна често-
та 1000 Hz. Колебателният контур спира съставя-
гцата на напрежението с честота 50 Hz на входа на
полупроводниковия усилвател.
Необходимата чувствителност на уреда се осигу-
рява от трикаскадния полупроводников усилвател
с коефициент на усилване 4000—6000. Схемата на
усилвателя може да бъде всякаква, етига да осигу-
рява необходимого усилване. В показаната схема
на захранване се използува сух елемент ФБС с на-
прежение 1,4 V. Това е важно за икономия на място.
Регулаторът на чувствителност дава възможност да
се избере най-изгодният режим на работа на усилва-
теля за различии нива на сигнала. Полупроводни-
ковите триоди работят лошо при честоти под 100 Hz.
Затова сигналът на променл ивата честота след усил-
вателя отслабва още повече.
Трансформаторът Тр2, усилвателят и батерията са
разположени в корпуса на измервателните клещи.
Тр2 е под микроамперметъра до превключвателя на
обхватите. В отвора на сърцевината на трансформа-
тора Тр2 се поставя регулаторът на чувствителност —
регулируемого съпротивление /?/ СПО-0,5. Дръж-
ката на съпротивлението се подава в отвор на гор-
ния капак. Батерията ФБС е разположена до транс-
форматора Тр2. Усилвателят е монтиран в ръко-
хватката на кладите върху текстолитова планка с
дебелина 2—3 mm. В нея се пробиват отвори за трио-
дите и се монтират контактам пера, за да бъде лес-
ка подмяната на всеки детайл. Върху същата план-
ка е и бутонният прекъсвач. За включване на слу-
шалките върху ръкохватката има щепселни гнезда.
Търсенето на участъка с влошена изолация започ-
34
ва от подстанцията. Генераторът на звукова честота
ГЗЧ (фиг. 14) се включва към земята и шините на
подстанцията през изкуствен звезден център, който
се правя от три хартиени кондензатора с капацитет
по 5—10 pF', с номинал но напрежение 400 V за
мрежи 220 V и 600 V за мрежи 380 V. Конденза-
торът е с мал ко съпротивление за ток с честота
1000 Hz и с голямо — за ток с честота 50 Hz. Ако
при работсщ генератор в мрежата стане еднофазно
земно съединение, при таз и схема на включване и
тези стойноети на кондензаторите генераторът няма
да се повреди, тъй като кондензаторът ще ограничи
тока с честота 50 Hz.
При пълно еднофазно земно съединение генерато-
рът може да се включи през кондензатор между по-
вредената фаза и земята. Генераторът трябва да бъ-
де с мощност, не по-малка от 15 W. Такива генера-
тор и се използуват
за откриване на тра-
сетата на кабелите.
Токът, отдавай от
генератора, се наст-
ройва чрез включва-
не към различии из-
води. Стремежът е
токът при това да
бъде максимален (2—
4 А). Този ток про-
тича през конденза-
тора, шините на под-
ета нц ията, съответ-
ната фаза на електро-
провода до мястото на
където се връща до
фиг. 14 пътят на тока на късото съединение е по-
казан с пунктир.
Фиг. 14. Схема за откриване на мес
тата на повредите на изолацията на
мр,ежата
повредата на изолацията, от-
генератора през земята. На
35
Като се включи ГЗЧ, последователно се обхващат
с измервателните клещи намиращите се под напре-
жение електропроводпи линии (кабели) в подстан-
цията. Всяка фаза се проверява поотделно. За ли-
нии с добра изоляция веригата на тока на генера-
тора не е затворена и клещите няма да покажат
нищо (положение 7). Когато бъде обхваната фаза с
повредена изоляция, при конто има верига за тока
с честота 1000 Hz (положение /7),стрелката на уре-
да ще се отклони и в слушали ите ще се появи звук.
След като се открие повредената линия, трябва
да се отиде в цеха, захранвап от нея. Генераторът в
подстанцията остава включен. Ако в цеха има пре-
карани няколко кабела, с клещите може да се опре-
дели съответпият кабел и съответното табло, кт.де-
то се повтарят операциите, както в подстанцията.
Ако изолацията е повредена до самия електродви-
гател, например в магнитния пускател, стрелката
на уреда при проверка на това отклонение ще лека-
же наличие на ток и така ще бъде открит повредения
участък (положение 7/7). Изолацията може да бъде
нарушена в няколко точки на мрежата. В такъв слу-
чай уредът ще се отклони при проверката на някол-
ко линии.
По описания начин бързо и точно се определи по-
вреденият участък на мрежата, без да се изключва
напрежението. Може да се открият и земни съедине-
ния с голямо преходно съпротивление — до някол-
ко стотици ома.
В практиката се прилага и друго автоматично
устройство, с което непрекъспато може да се конт-
ролира състоянието на изолацията на мрежата с изо-
лиран звезден център, автоматически да се откриват
линии с повредена изоляция, без да се изключват
напрежението и потребителите, при необходимост
36
селективно се изключва линията с повредата. Това
устройство се използува и за определяне па трасе-
тата на кабелите под напрежение. То оспгурява бър-
ю открИване и изключване наповредепи участъци на
Фиг. 15. Блокова схема на устройство н> за откриване
местата на повредите
мрежата и но този начин се поддьржа високо нивото
на съпротивлението на изолацията.
При повредата на изолацията на мрежата и нали-
чие на земно съединение чувствителният орган на
блок 1 включва блок 2, при което токът с честота
1000 Hz преминава през мястото на повредата на
изолацията през земята (фиг. 15). Едновременно се
включва и блок 3 и търсещото реле включва поред
към блок4 датчиците за повреди, конто са монтирани
на контролирапите линии. Сигналът за новреда, по-
лучен от блока за търсене, ностъпва в блок 4, който
не реагира на честота 50 Hz, и по веригата за обрат-
на връзка се предава в блок 3. Търсещото реле опре-
дели повредената линия. Едновременно се включва
37
възелът за сигнализация и отчет, като той показва
номера на линията със земного съединение; при то-
ва се появява звукова и светлинна сигнализация, а
броячът регистрира поредната повреда.
След отстраняването на повредата в мрежата блок 1
се изключва и устройство™ се възвръща в изходно
положение. Техническата характеристика на устрой-
ство™ е следната:
Н апрежение на контролираната мрежа, V до 1000
Време за откриване на повредеиата линия, s не повече от 45
Брон контролираии линии	до 24
Захранващо напрежение, V	220
Изходяща мощност на генератора с честота
1000 Hz, W	25
Напрежение на изхода на генератора, V	4—50
Габарита, mm	410x250x310
Маса, kg	18
Устройство™ е съставено от отделни блокове, кои
то са с куплунзи и са монтирани върху две шасита,
разположени едно иад друго. Блоковете лесно се
свалят, което улеснява достъпа към схемите. Ръко-
хватките за управление на устройство™ са изведе-
ни на лицевата плоча, на която има скала с номера-
цията на контролираните линии, която се осветява
по време на търсене на повреда. На стран ичната
стена има куплунг за включване на 24 датчика за
повреда. На задната плоча са ръкохватките за управ-
ление на ГЗЧ и гнездата за включване на външния
товар, освен това е изведен и кабелът за включване
на устройство™ към контролираната мрежа. Датчи-
ците за повреда са малкогабаритни трансформатор и
за токове с нулева последователност, конто се на-
дяват върху кабела без изключване от мрежата.
Нзползуването на устройство™ повишава сигур-
ността на електроснабдяването и подобрява усло-
вията на електробезопасност при експлоатация на
мрежи с изолиран звезден център.
38
По-съвършено е комбинираното устройство за кон-
трол на изолацията на пробивни предпазители с от-
криване на мястото на земното съединение в мрежи
до 1000 V с изолиран звезден център, което е съ-
четание от описаните уреди. С това , комбинирано
устройство може:
— да се контролира непрекъснато състоянието на
искровите междини на пробивните предпазители, по-
ставени в звездния център или фазата, и да се по-
дава сигнал при пробив на предпазители;
— да се контролира общего ниво на съпротивле-
нието на изолацията на мрежата и да се подава сиг-
нал при появяване на земно съединение или при по-
нижаване на съпротивлението на изолацията под
30 Q;
— да се открива мястото на земното съединение
без изключване на съоръженията.
Блоковата схема на устройство™ е показана на
фиг. 16. Състои се от възел за включване към по-
вредената мрежа ВВПМ, съгласуващ филтър СФ,
възел за контролиране на нивото на изолацията
ВКНИ, възел за контрол на пробивните предпази-
тели ВКПП, генератор на звукова честота Г, елек-
троизмерителни клещи ЕК-
Стационарният блок за контрол С БК се монтира
в подстанцията. Клещите и генераторът с ’честота
1000 Hz са в обслужващия персонал. Токовитедатчи-
ци са закрепени върху стойките, на конто са монти-
рани пробивните предпазители. Стойката същевре-
менно е и проводникът, който заземява единия по-
люс на пробивния предпазител. От всеки датчик към
СБК се прекарва двужилен кабел. За връзка на кон-
тролираните мрежи съе СБК се използуват защит-
имте предпазители на трижилните кабели. Захран-
ването на устройството става от отделен контакт
39
220 V. Всяко заработване на сигнално реле на ВКПП
е указание за повреда на искровата междина на про-
бивния предпазител. Ако при връщане на сигнално-
то реле на ръка в изходно положение релето не за-
Фиг. 16. Блокова схема на комбинираното устройство
за контрол на изолацията на мрежата
рабства отцово, това значи, че токът повече не про-
тича през предпазителя. Ако при връщане релето
заработи отново — предпазителят е пробит.
При появяване на земно съединение на някоя сек-
ция щепселът се поставя в съответния контакт при
изключеп автомат на дадената секция във ВВПМ,
след което автоматът се включва. При това ВВПМ
се включва към повредената мрежа през съгласуващ
40
филтър. Релето BKJIn зарабоува и одновременно
към захранващата мрежа се включва генераторът Г.
При включване на мрежовия ключ генераторът
започва да работп и токът с честота 1000 Hz ще пре-
мииава по проводника, свързан със земята. Откри-
вапето на мястото на повредата в този случай става,
както е описано по-горе.
Важно значение за сигурната и безопасната работа
на електрическите съоръження има о т к р и в а-
н е т о на м е с т а т а на е д н о и о л ю с. н о
земно съединение в мрежите с по-
стоянен ток. Както показва анализы’на факти-
те за нарушаване на електр ическата здравица на изо-
лацията, единнчният пробив предизвиква редица дру-
ги пробиви. Особено отрицателно влияе това при ре-
версивнпте схеми, където пробитият участие „пре-
скача“ от плюса към минуса. При това участъкът с
добра изолация се подлага на импулсно натоварва-
не, поради което след пробив на изолацията на еди-
ния полюс често възниква пробив и на другия. То-
ва води до късо съединение. Затова участъкът с по-
вредената изолация трябва да бъде намерен бързо и
пзключен от общата мрежа, а повредата — отстра-
нена.
Откриването па местата на еднополюсно земно съе-
динение най-често се извършва чрез последователно
изключване на отклоненията от разпределителните
шин и. При този метод загубата на време е голяма
и трудът па обслужващия персонал се използува
неп р о извод ител но.
Известии са много начини за открИване на къси
съединения във веригнте на постоянния ток, но ни-
то един от тях не е получил широко разпростране-
ние. Анализы, показва, че най-точен, прост от глед-
на точка на технического изпълнение и удобен за
41
експлоатацията е методът на н а с л а г в а н е на
з в у к о в а честота върху мрежата за
постоянен ток.
Изискванията към такова устройство са следните:
Фиг. 17. Блокова схема на устройството за селективен
контрол на изолацията на мрежата за постоянен ток
да осигурява откриването на мястото на еднополюс-
ното земно съединение за мрежи до 220 V без из-
ключване на потребителите от захранващия източ-
ник и без нарушаване работата на вер иг ите на вто-
ричната комутация при стойности на активного пре-
ходно съпротивление в мястото на земното съедине-
ние от 0 до 1000 Q. Освен това устройството трябва
да бъде снабдено с уред, с който може да се прав и
преценка на състоянието на изолацията на всеки
полюс спрямо земя без изключване на потребителите.
Блоковата схема на такова устройство е показана
на фиг. 17 Тя се състои от следните възли: компен-
сатор на капацитета на контролируемата мрежа КК',
генератор на звукова честота ГЗЧ-, възел за съгла-
42
суване на датчиците ВСД; блок: за търсене на повре-
дената линия; формировател на импулсите ФИ; въ-
зел за индикация ВИ; токови датчици ДТ; електро-
измервателни клещи за открИване на мястото на
повредата ЕД.
6.	КОНТРОЛ НА ИЗОЛАЦИЯТА НА
ЕЛЕКТРНЧЕСКИТЕ ИНСТРУМЕНТ!!
В правилата по техниката на безопасността зна-
ч ително място се отделя на въпросите за контрол на
изправността на електрнческите инструменти пора-
ди широкого им приложение в народного стопан-
ство.
Според действуващите правила електрнческите ин-
струменти трябва да се проверяват не по-рядко от
1 път месечно (а също и при даванете им за ра-
бота) за късо съединение към корпус и за цялост на
заземяващия проводник, а също да се проверява и
изолацията на понижаващите трансформатор и.
За извършването на тези проверки може да се пре-
поръча апаратът ИЭ, с който се контролира изола-
цията и целостта на заземяващия проводник на
електрифицирани ръчн и пренос ими инструменти. Апа-
ратът (фиг. 18) се състои от стоманен корпус с на-
клонено закрепено върху него свалящо се табло.
Върху таблото са разположени мегаомметър, прев-
включвател на положенията (за превключване на
схемата при проверка на различиите вериги на ин-
струмента), сигнални лампи и съпротивления за на-
стройка. Върху хоризонталното табло на апарата
има две подвижни стойки, върху конто се поставя
проверяваният инструмент. Долн.ите краища на стой-
ките влизат в корпуса на апарата и се опират върху
43
пружини. Когато върху стойките се постави инстру-
мент, те иатискат крайни изключватели и по този
начин се подава напрежение. На задната стена са
разноложен и еднофазеи и трифазен контакти, по-
Фиг. 18. Електрическа схема на апарата ИЭ за проверка на
изолацията и изправността на заземлението на електрически-
те инструмент
/Z - - пакетен прекъсвач; И1. И2 — крайни изключватели на стойките;
Тр1 - двунамотъчен трансформатор; Л1, Л2, ЛЗ,—сигналки лампи;
У?/, К2, КЗ — допълинтелни съпротивления; MQ—мегаомметър; KI, К2 -
куплунзи; 1 — нулей проводник; 2 — стойка; 3 — трифазна бормашина;
4 — еднофазна бормашина; П1 — превключвател
крити с капаци, и два жични предпазителя. В кор-
пуса е разположен пакетният превключвател. С апа-
рата може да се изпитва наведнъж само един инстру-
мент.
44
ГЛАВА II
УРЕДИ ЗА ИЗПИТВАНЕ НА ЗАЩИТНО
ЗАЗЕМЯВАНЕ И ЗАНУЛЯВАНЕ
7.	ОСОБЕНОСТИ НА МРЕЖИТЕ С ИЗОЛИРАН
И ДИРЕКТНО ЗАЗЕМЕН ЗВЕЗДЕН ЦЕНТЪР
Електрическите мрежи на промишлените пред-
приятия могат да работят с изолиран, директно за-
земеи или заземеи през малко съпротивление звезден
център на трансформатора.
Основното предимство на мрежите с изолиран звез-
ден център е, че токът при еднофазно допиране на
човек към тоководещи части е с по-малка стойност,
отколкото при мрежи с директно заземеи звезден
център. Обаче мрежите с изолиран звезден център
имат и съществени недостатки и — трудно се откри-
ват местата на повреда на изолацията. Увеличаване-
то на напрежението на неповредените фази спрямо
земята съдепствува за възникване на двойни земни
съединения, вследствие на конто дори при добро
състояние на заземително устройство върху съоръ-
женията възникват опасни напрежения. В мрежа с
изолиран звезден център, в която няма устройства
за непрекъснат контрол на изолацията, увелича-
ването на напрежението на неповредените фази \13
пъти при земно съединение може да останедълго
време незабелязано и по този начин се създават не-
благоприятни условия за експлоатация. Недостатък
на мрежата с изолиран звезден център са и възмож-
ните резонансни пренапреженпя, конто водят до
45
повреди на изолацията на трансформатор ите и про-
биви на пробивните предпазители, асъщо така никои
трудности при настройване на защитите при нреми-
наване от по-високото към по-ниското напрежение.
Съществуващите конструкции пробивни предпази-
тели не са сигурни в експлоатацията, пробивът им
при нормали и експлоатационни условия е често
явление, което остава незабелязано при липсата на
автоматичен контрол. При това мрежата остава да
работи със заземен звезден център, с което се уве-
личава опасността от поразяване с електрически ток.
Мрежата с изолиран звезден център работи ефек-
тивно само при наличие на сигурно устройство за
непрекъснат контрол на изолацията с изключване
на мрежата при понижаване на съпротивлението на
изолацията под предварително зададена стойност,
а също и при непрекъснат контрол на здравината на
пробивния предпазител.
В последно време в промишлените предприятия
се прилагат предимно четирипроводни мрежи с
директно заземен звезден център, конто позволя-
ват използуването на две напрежения —- линейно
и фазово. Използуването на по-проста и сигурна
система на комбинирано захранване на силови и
осветителни потребители от общи трансформатор и
поевтииява инсталацията за сметка на по-малкия
брой трансформатор и, по-малкото проводници и др.
От гледна точка на безопасността мрежите с
директно заземен звезден център въпреки недо-
статъците си не са по-опасни в сравнение с мрежите
с изолиран звезден център. Наличието на значи-
телен капацитет спрямо земя на разклонените ка-
белни мрежи с изолиран звезден център унищожава
до голяма степей предимствата им.
Основната защитна мярка, осигуряваща електро-
46
безопасността в системите с изолиран звезден цен-
тър, е защитного заземяване, а в системите с ди-
ректно заземен звезден център — зануляването.
Защит и ото заземяване е електри-
ческо свързване на металните нетоководещи части,
конто могат да се окажат под напрежение, със зе-
мята. Защитното заземяване ограничава до безо-
пасна стойност тока, протпчащ през тялото на
човека при допирането му към заземения корпус,
конто се е оказал под напрежение.
При зануляването всички нетоководещи
части, конто могат да се окажат под напрежение,
се свързват електрически с нулевия проводник.
Поради тази връзка всяко късо съединение към
корпуса или металната конструкция преминава в
еднофазно късо съединение, от което изгаря най-
близкият предпазител или заработва автоматът и
повреденият участък се изключва.
Защитното действие на заземлението зависи от
съпротивлението на заземителното устройство, от
сигурната връзка между заземителите и заземява-
ните елементи. За бързото и сигурното изключване
на повредепия участък на електр ическата инета
лация в мрежите с директно заземен звезден център
от съществено значение е съпротивлението на ве-
ригата фазов проводник — нулев проводник. Всич-
ки тези фактори зависят от точного изчисляване,
правилният монтаж и експлоатация па заземително-
то устройство. Затова преди въвеждане в експлоа-
тация на нови съоръжения и периодически в про-
цеса на експлоатация се извършват изпитвания на
заземителните устройства.
47
8.	ПЗМЕРВАНЕ НА СЪПРОТИВЛЕНИЕТО
НА ЗАЗЕМИТЕЛНИТЕ УСТРОЙСТВА
Съпротивлението на зазем ите л-
н о т о у стр ойство е сума от съпротивление-
то на заземителя спрямо земята и съпротивлението
на зазем птел ните проводниц и.
Съпротивлението на заземителя е равно на отно-
шението на напрежението между заземителя и зе-
мята към тока, протичащ през заземителя към зе-
мята. Съпротивлението на заземлението завися от
специфичного сьпротивление на почвата, в която се
намира заземителя, типа, размерите и разполо-
женпето на елементите, от конто е изпълнен за-
земителят, броя и взаимного разположение на зазе-
мителите.
Съпротивлението на заземителите за различии
пер поди от годината може да се измени неколко-
кратно поради изменение на влажността и темпе-
ратурата на почвата. Най-голямо е съпротивлението
на заземителите през зимата при замразяване на
почвата и през литого при изсъхването й.
Измерването на съпротивлението на заземителите
трнбва да се извършва през пер подите на най-мал-
ката проводимост на почвата. Ако измерванинта се
извършват при друго състонние на почвата, трябва
да се използуват корекционни коефицпенти, взе-
мащи пред в ид състои н него на почвата в момента на
измерването и количество™ паднали валежи преди
това. Повишаващи коефициенти не се използуват
за заземителя, конто по време на измерването са
били в замръзнала почва или под дълбочииата на
замръзването, а също така за заземления, свър-
зани с естествени заземители.
Има няколко начина за и з мер в а не на
48
съпротивлението на ( зазем и тел и-
т е. При всеки един от начините се създава изкуст-
вена натоварваща верига през изпитвания заземи-
тел 3, като за целта на известно разстояние от
него се поставят спомага-
телни заземители — напре-
женов Н и токов Т.
Изпитваният испомагател-
ните заземители се свързват
със захранващ източник и
през почвата се прекарва
натоварващ ток. За измер-
ване на напреженовия спад
в заземителя в зоната на
нулевия потенциал се за-
бива напреженовият зазе-
мител.
Сп ома гател ните заземите-
ли трябва да са разположе-
Фиг. 19. Схеми на разпо-
ложение на измервателни-
те електродк при проверка
на единнчни или на трупа
съсредоточени заземители
а — двойнолъчева; б — едно-
лъчева
пи на определено разстоя-
пие от изпитвания заземител и един от друг (фиг.
19 и 20).
Разстояиието D се избира по следния начин: за
заземителии решетки и за заземители, конто се
състоят от решетка или от контур с вертикални
пръти, разстояиието е дължината на големия диа-
гонал; за заземители, състоящи се от вертикални
пръти, разположени в една редица и обединени с
хоризонтална лента, разстояиието е дължината на
лентата. Ако естествените заземители са железо-
бетонни фундаменти или стоманени ленти, поста-
вени за изравняване на потенциалите, тогава за D
се избира най-големият размер на проекцията на
сградата.
4 Устройство за електробезо.часност
49
Разстоянието d (фиг. 20) завися от D по следния
начин:
при £>>40 m — d>D;
при 40 m>D>10 m — d>40 m;
при D<10 m — d~20 m.
Фиг. 20. Схема на разполагане на измервателните електродн
яри проверка на сложни заземители
а — двойнолъчева; б — едколъчева
При измерването на съпротивлението на единични
вертикални заземители с дължина до 6 m разпола-
гането на заземителите трябва да става по схемата
на фиг. 19.
За токовия и напреженовия спомагателен зазе-
мител се използуват небоядисани пръти с диаметър
10—20 mm и дължина 800 —1000 mm. Единият
край на пръта е заострен, а на другия има клема
за свързване на проводника. Прътите се забпват в
почвата на дълбочина, не по-малко от 0,5 т. Мя-
стото, където ще се забиват прътите, трябва да се
избпра, като се има пред вид разположението на
кабелните трасета. Преди забиването на прътите в
земята мястото на свързването им с проводника
трябва да се очисти от ръжда.
50
Спомагателните заземители трябва да се забиват
в земята с права удар и, без да се разклащат, за
да не се увеличи преходното съпротивление между
заземители и почвата. Те трябва да се забиват в
твърда естествена почва, в места, отдалечени от
провеждащи предмет, намиращп се в земята, ка-
то кабели с метал на оплетка, метал и и тръби и дру-
ги подобии, защото те влияят съществепо върху
протичането на тока в земята. При голямо специ-
фично съпротивление на почвата мястото на заби-
ването на спомагателните заземители се навлажнява
с вода, разтвор на сол или на кисел ина за намаля-
ване на съпротивлението. За спомагателни зазе-
мители могат да се използуват метални предмети,
заровени в земята — стоманени опори, парчета тръ-
би, едивични заземители, ако те не са свързани с
изпитвания заземител и се намират на необходимого
разстояние от него.
За свързване на заземителите се използуват про-
водници с накрайници за свързване на уредите и
със скоби за свързване с изпитвания заземител.
Проводниц ите между заземителите се полагат на-
право върху земята.
За избягване на поляр изацията, която влияе
върху резултатите, измерването се извършва с
променлив ток. При измерване на съпротивлението
на заземяващото устройство не трябва да се от-
качват естествените заземители, тъй като те са
включен и във веригата при работата на заземле-
нието. Освен това при пром ишлен ите инсталации
това откачване е трудно осъществимо.
Напоследък за измерване на съпротивлението на
заземителите широко се прилага преносимият уред
МС-07 (МС-08). Схемата на включването му е по-
казана на фиг. 21. Този метод е прост и не изисква
51
ние на напреженовия зг
Фиг. 21. Схема на включване на
измервател на заземления МС-07
(МС-08)
/ — лревключвател на обхватите на
измерването; 2— лревключвател „ре-
гулиране измерване"; 3— реостат;
4 — иапреженов заземител; 5 — поме-
щен заземител
външен захранващ източник, нито допълнителна
изпитвателна апаратура.
Уредът е градуиран за определено съпротивле-
yi, затова при измер-
вания с различии
съпротивленпя на
напреженовия зазе-
мител уредът тряб-
ва да се пренастрой-
ва. Това става с ре-
остата 3, ръкохват-
ката на конто е раз-
положена на странич-
ната стена на уреда.
Превключвателят се
поставя в положе-
ние „Регул иране“.
Генераторът се вър-
ти с честота около
130 min -1 и с рео-
стата 3, стрелката на
уреда се довежда до
червената черта на
скалата. Ако стрел-
ката не може да дос-
тигне червената черта, трябва да се намали съ-
противлението на напреженовия заземител. За да
бъде грешката на пзмерването в граничите ztlOVi,
съпротивлението на спомагателния заземител за
различните обхвати не трябва да бъде повече от: за
първия обхват (0—Ю£2)— 250 £2, за втория об-
хват (0—100£2) — 500 £2, за третия обхват (0—
1000 £2)— 1000 £2. Съпротивлението на напреженовия
заземител във всички случаи не бива да надхвърля
1000 £2.
52
След компенсирането на съпротивлението на на-
преженовпя заземител превключвателят се поставя
в положение „Измерване11. Превключвателят за об-
хватите 1 се поставя в положение „Да се дели на
1“, т. е. на обхват 1000 И, и като се върти дръжката
на генератора с честота 130—135 min"1, по скалата
се отчита съпротивлението на изпитваното зазем-
ление. Ако показанието на уреда е под 100 Й, прев-
ключвателят се поставя в положение „Да се дели
на 10“. Ако показанията на уреда са под 1 й, пре-
включвателят се поставя в положение „Да се дели
на 100“.
За измерване на съпротивления широко се из-
ползува и преноснмнят уред 51-416. Той е предназ-
начен за измерване на съпротивлението на заземле-
ния, активин съпротивления, а също така може да
се използува за измерване на специфично съпротив-
ление на почвата. Граннцнте на измерване на уреда
са 0,1 1000 й. Уредът е с пластмасов корпус,
със сваляем капак. В долната част на корпуса има
място за батерип. Върху лицевата плоча на уреда
са разположенп органите за управление,: превключ-
вателят па обхватите и реохордът, бутонът за включ-
ване, четнри клеми за включване на измервания
обект.
Измерването на съпротивлението на заземлението
се основава върху компенсацйонния метод с из-
ползуване на спомагателни заземители. За измер-
ване на съпротивлението на заземителните устрой-
ства във взривоопасни зони се използува искробе-
зопасннят уред М-1103.
Уредът се захранва от вграден генератор за про-
меплив ток, конто се задвижва с дръжка. При но-
минална честота на въртене на генератора 120 min-1
напреженпето върху клемите на генератора при
53
отворена верига не надхвърля 18±2,7 V. Уредът
има два обхвата: 0,1 10 Q и 0,5—50 Q. Основната
грешка на уреда при съпротивление на спомагател-
ннте заземители, не по-голямо от 200 Q, при обхват
Фш. 22. Схема на включване на уреда
МИОЗ
1 напрежеиов заземител; 2— помощен за
земител; Ill, 112 — превключвателн иа грани’
ните на нзмерване; Р — реохорд
до 10 Q не надхвърля ±(5+10//?); а за обхват до
50 Q не надхвърля ± (10 . 50'/?), където R е го-
лемпиата на измерваното съпротивление.
Схемата на включване на уреда М-1103 е дадена
на фиг. 22. Преди започвапе на измерваннята стрел-
ката на микроамперметъра с коректора трябва да
се постави върху нулевого деление на скалата.
(/лед това превключвателят П1 се поставя в поло-
жение „х1“ или „х5“ в зависимост от предполагаемата
стойност на съпротивлението на заземлен ието, а
превключвателят П2 — в положение „Измерване“.
Като се върти дръжката на генератора с честота
120 min-1 и едновременно се движи ръкохватката
на реохорда Р, се цели показанието на галваноме-
54
търа да стане нула. Съпротивлението на заземле-
ннето се отчита от скалата на реохорда Р и се умно-
жава с коефициента, съответствуващ на положе-
ннето на превключвателя Л/. Съпротивленията,
по-малки от 10 й, трябва да.се измерват при поло-
жение на превключвателя „хГ‘. Пред и началото на
работата трябва да се провер и изправността на
уреда, без той да бъде включван към заземлението.
За тази цел превключвателят П2 се поставя в по-
ложение „Контрол", при което показанието на
уреда не трябва да надхвърля 10+0,5 й.
9.	ПРОВЕРКА НА НАЛИЧИЕТО НА ВЕРИГА МЕЖДУ
ЗАЗЕМЕНОТО СЪОРЪЖЕНИЕ И ЗАЗЕМИТЕЛЯ
Целта на тазн проверка е определянето на сп-
гурността и непрекъснатостта на заземителната ве-
рига. Заземителните проводиици, конто свързват
съоръженията със заземителиия контур, не трябва
да имат прекъсвания и лоши контакти.
В простите неразклонени вериги измерването на
съпротивлението на преходните контакти се из-
вършва непосредствено между заземителя и всеки
заземяван елемент. В сложиите разклонени мре-
жи отначало се измерва съпротивлението между
заземителя и отдели ите участъци на заземителната
магистрала, а след това между участъка и заземе-
ните елементи. Преди измерването трябва да се
установи липсата на напрежение по корпусите на
проверяваните съоръжения.
За измерване на съпротивлението се използуват
мостовете ММВ, УМВ, МВУ, а също и уредът МС-08
(МС-07). С омметъра М-372 може бързо да се открие
променливото напрежение от 60 до 380 V върху
55
корпуса и да се нзмери съпротивление до 5 Q. Уре
дът е удобен в експлоатацията, но не е достатъчнп
сигурен.
Тъй като при измерванията се използуват много
дълги проводници, съпротивлението им трябва да
бъде измерено и извадено от съпротивлението на
заземлен пята.
За свързване на проводника към изпитвания обект
е удобно да се използува специален накрайник от
триъгълна пила с изолирана дръжка. Близо до
дръжката към пилата се заварява контактна клема
за проводника. За свързване със заземителя и за
добър контакт проводиикът се свързва със скоба.
Препоръчва се проверка на непрекъснатостта на
защитните мрежи чрез подаване на напрежение
12 V през реостат и понижаващ трансформатор
300—500 VA в проверяваната верига. В този случай
прекъснатата верига или лошият контакт могат да
бъдат открити по липсата на ток, по колебанието
на стрелката на амперметъра или по-малката стой-
ност на тока. Обаче този начин е неприложим във
взриво- и пожароопасни помещения поради опас-
ността от искрене и значително нагряване в места-
та на лошия контакт.
Измерването на електрически съпротивления във
взриво- и пожароопасни помещения се извършва
с искробезопасен омметър М-372-И, конто е с из-
ИО „
пълнекие „———	и може да се прилага във
’водород	г
взривоопасни помещения от всички класове.
Проверката на състоянието на заземителната нн-
сталация е много важна. Всички забелязани недо-
статъци и повреди трябва веднага да бъдат отстра-
нявани.
56
10.	ПРОВЕРКА НА СЪСТОЯНИЕТр НА ПРОБИВНИТЕ
ПРЕДПАЗИТЕЛИ
Едно от основните условия за безопасната екс-
плоатация на мрежите с изолиран звезден център е
контролът на състоянието на пробивните предпа-
з ител и.
Пробивните предпазители се използуват за за-
щита на мрежите до 1000 V с изолиран звезден цен-
тър от появяването в тях на напрежения, по-високи
от 1000 V. За създаването на точна пробивна меж-
дина, която оснгурява необходимата разрядна ха-
рактеристика, между електродите на пробивния
предпазител се посТавя слюдена пластинка с опре-
делена дебелииа, с четири отвора, през конто става
разрядът.
В процеса на експлоатацията при пробив пробив-
ните предпазители се повреждат; възможно е те да
се повредят и по други причини.
Сигурната работа на пробивния предпазител е
възможна само при правилното му сглобяване и
постоянното поддържане в съответното техническо
състояние. Ето защо в Правилника за устройство
на електрическите уредби (ПУЕУ, § 1-8-36) се изиск-
ва задължително да се провер и състоянието на
пробивните предпазители в уредбите до 1000 V
преди пускането им в експлоатация. Проверката
на пробивните предпазители според изискванията
[2, § Э-11-13-24] трябва да се провежда при веек и
ремонт на съоръженията или при преместването
им, а също и при предположение за заработването
им. При огледа на трансформатора се прави оглед
и на пробивния предпазител. Във взривоопасните
уредби проверката на състоянието на пробивните
предпазители трябва да се извършва не по-рядко
от веднъж месечно.
57
Има няколко схеми за контрол на пробивния
предпазител. В редица схеми основного е включване-
то на газоразрядна лампа Л с допълнително съпро-
тивление RI паралелно на пробивния предпазител-
Фиг. 23. Схема за контрол на състоянпето на пробивните
предпазители
При това контролът на състоянието на предпазителя
ПП става по светенето на лампата само в момента
на краткотрайното изкуствено заземяване на една
58
от фазите през ограничаващото съпротивление R2
(фиг. 23 о).
Подобии схеми имат следните недостатъци:
—	контролът е непостоянен;
—	контролира се само трайно метадно късо съе-
динение между електродите на предпазителя;
—	тъй като пробивният предпазител постоянно
е шунтиран от уреда, възможно е при пренапреже-
ние да не заработи;
в момента на проверка на състоянието на пред-
пазителя се понижава електробезопасността на ёлек-
трическата уредба, тъй като една от фазите се
заземява през съпротивление, което трябва да е
достатъчно малко, за да светне газоразрядната лампа.
Схемата за контрол на състоянието на ПП с из-
ползуването на два волтметъра (фиг. 23 б) е по-
съвършена в сравнение с предишната, но също така
има сыцествени недостатъци:
-	—липсва звуков сигнал при пробив на пред-
пазителя, затова, ако след пробива искровата меж-
дина на предпазителя се възстанови, пробивът няма
да бъде фиксиран;
—	пробивният предпазител постоянно е шунтиран
от волтметъра V2, т. е. звездният център или фазата
имат връзка със земята.
Освен това тази схема дава задоволителни резул-
тати само в малки мрежи, т. е. при малки токове
на утечка. В големите мрежи често единият волт-
метър показва нула, а другият — фазово напрежение,
независимо от състоянието на пробивния предпазител.
Може да бъде нзползувана схема за контрол на
състоянието на пробивния предпазител, по конто
той се поставя на фазовия проводник до разедини-
теля след пакетен изключвател в сградата на раз-
предел ителното устройство до 1000 V (фиг. 23 в).
59
В този случай пробивът па предпазителя ще бъде
открпт по показанието на волтметъра за контрола
на изолацията. Пакетният изключвател е необхо-
дим, за да се определи какво е станало — земно
съединение пли пробив на пробпвния предпазнтел.
Обаче тазп схема също има педостатъци: а) лппсва
постоянен контрол па състоянието па пробивните
предпазители и звуков сигнал при пробив; б) монти-
рането на изключвател във веригата на пробпвния
предпазнтел без съответпи мерки може да доведе
до погрешно изключвапе на предпазителя.
За контрол на състоянието на пробивиия пред-
пазител може да се използува и схема с токов транс-
форматор ТТ и сигнално реле PC ЭС-21, монти-
рано в звездния център на трансформатора (фиг.
23 г). Контролът се осъществява, като дежурният
персонал периодично включва веригата на регули-
руемого съпротивление R и като го намалява, про-
верява липсата на ток в дадената верига. Ако токът
възникне, а уредите за контрол на изолацията не са
го отбелязали, се предполага, че предпазителят
е пробил. Окончателно заключение за състоянието
му може да се направи, като се увеличи токът до
стойност, при конто заработва сигналното реле.
Таз и схема има следните недостатъци:
Ниска чувствителноет за токовете при пробива-
нето на предпазителя, тъй като първичният ток на
заработване на релето PC е не по-малък от 13 -15 А.
Чувств ител ността на това устройство не може
да бъде повишена чрез увеличаване броя на първич-
ните навивки па трансформатора (ТЗР или ТЗЛ),
тъй като при това във веригата на предпазителя се
включва значително индуктивно съпротивление, чие-
то наличие противореча на самата идея на изпол-
зуването на предпазителя;
60
При включване във веригата на съпротивле-
нието за времето на проверката на пробпвния
предпазнтел едпата фаза се заземява през малко
съпротивление, а това създава режим на повишена
опасност в мрежата.
Фиг. 24. Схема на устройството за непрекъснаг контрол на
изправността на пробпвния предпазнтел
Разработено е устройство, което няма недоста-
тъците на изброените схеми, осъществява непре-
къснат контрол на състоянието на пробивните пред-
пазители за напрежения 350 и 700 V със сигнали-
зация при пробив. За разлика от другите това ус-
тройство реагира на протичането на ток във верига-
та на предпазителя.
Принципът на действие на устройството (фиг.
24) се основава върху отчитането на първичния ток
на датчика (т. е. на тока във веригата на пробпвния
предпазнтел) с големина до 0,5 А. За датчик се
използува малогабаритен токов трансформатор ДТ
със сърцевпна от лентова трансформаторпа стомана
61
марка Э-310 20x0,5 rnni. Този проводник е пър-
вичната намотка на датчика. Вторичната му намотка
е бобина, която има разрязана алуминиева макара
с 4000 навивки от проводник ПЕВ—0,12. Вторич-
ният ток от датчика се усилва от двукаскаден полу-
проводников усилвател и се използува за заработ-
ване на сигналното реле Р1.
Конструктивно устройство™ се състои от три бло-
ка: сигнално реле, захранване и датчик за ток.
Блокът на сигналното реле Р1 е на базата на сиг-
налното реле РУ-21/0,015, което е с ток на заработ-
ване 0,015 А. В релето е монтирана текстолитова
плочка за закрепване на капака, върху която са
монтирани елементите на полупроводниковия усил-
вател: транзисторите Т1 и Т2 (триоди П16), съпро-
тивленията R1 и R2 (съпротивления УЛМ, 91 и
20 kQ), опорният диод Д1 (Д-808) и филтриращият
кондензатор С1 (20 pF, 25 V). Контактите Р1Д са
преработени така, че при заработване на релето да
се отварят, и са включен и последователно в на-
мотката на релето. Това повишава дълготрайността
на релето, тъй като след падането на блинкера се
изключва напрежението от усилвателя. Освен това
във веригата на захранването е поставен ключът
К1, с конто устройство™ може да бъде изключеио.
Поради опориия диод Д1, конто шунтира входа на
усилвателя, при високи напрежения, възникващи
на входа на усилвателя, токът на базата на усил-
вателя не превишава допустимите стойности.
Блокът на сигналното реле Pi има шест извода:
два за включване на датчика за ток, два за включ-
ване на захранването и два от нормално отворения
контакт, конто може да бъде използуван за звукова
или светлинна сигнализация.
Захранващият блок се монтира в отделна кутия
62
(може да се използува кутията' от реле РУ-21) и
се състои от понижаващ трансформатор Тр1, един
диодД2 (Д7А) ифилтриращ кондензатор С2 (20 pF,
25 V). За понижаващ се използува трансформа-
тор 220/12 V с мощност 5—10 VA. Блокът има два
извода за подаване на напрежение 220 V и два — за
включване на блоковете на релето. Тъй като пот-
реблен ието на веекп релеен блок е не по-голямо от
0,4 W, а вероятността за едновременно заработване
на няколко релета е малка, един захранващ блок
може да се поставя за всякакъв брой релейниблокове.
В схемата се предвижда контрол на изправиостта
на устройството: с бутона Б се разкъева веригата
на датчика при повреда и блинкерът пада.
Релейните и захранващите блокове се монтират в
помещението на разпределителното устройство до
1000 V. Захранването се осъществява от мрежата
220 V. Датчиците за тока се монтират във веригата
на заземлението на пробивния предпазител, т. е.
между предпазителя и казана на силовия трансфор-
матор. От вторичната намотка на вееки датчик към
входните клеми на съответния релеен блок се пре-
кар ва двужилен кабел.
И. ИЗМЕРВАНЕ НА СЪПРОТИВЛЕНИЕТО
НА ВЕРИГАТА ФАЗА — НУЛЕВ ЗАЩИТЕН
ПРОВОДНИК
Пред и пускане в експлоатация и след това перио-
дически се прави проверка, отговаря ли занулява-
щата мрежа в обекти, захранвани от мрежи с ди-
ректно заземеи звезден център, на изискванията на
ПУЕУ относно осигуряването на изключване на
повредения участък.
63
Изключването на повредения участък се смята
сигурно, ако токът на еднофазното корпусно късо
съединение /3 отговаря на условието
/з —К1н,
където /„ е номипалният ток на стопяемата
вложка, или токът на настройката
на автоматичния прекъсвач;
К — коефициент, съответствуващ на из-
нскванията на ПУЕУ в зависимост от
вида на защитата.
За изчисляване на тока на еднофазното късо
съединение трябва да се измери пълното съпротив-
ление на веригата на еднофазното корпусно съеди-
нение или на нулевия защитен проводник. Това мо-
же да стане по няколко начина.
Измерване на пълното съпротивление на ве-
ригата фаза — ну лев защитен проводник с ампер-
метър и волтметър. За измерване по този начин
изпитваното съоръжение трябва да бъде изключено.
Измерването се извършва с променлив ток с
ниско напрежение от трансформатор с достатъчна
мощност. Свързва се схемата, показана на фиг.
25, след което се прави изкуствено късо съединение
на единия от фазовите проводници към корпуса на
ел ектр одв ига тел я.
След подаване на напрежението в измервателната
верига се измерва токът I и напрежението U. Стой-
ността на тока трябва да бъде 10—20 А.
Съпротивлението на веригата фаза — нулев за-
щитен проводник се определи по формулата
Z —
Токът на еднофазното късо съединение /э се
определи по формулата
64
където t/ф е фазовото напрежение на мрежата,
V;
Zn— пълното съпротивление на веригата
фаза —нулев защитен проводник, й.
Фиг. 26. Схема на апа-
рата ИПЗ-2М
Фиг. 25. Схема за измерване на
съпротивлението на веригата фа-
за — нула по метода с ампер-
метър и волтметьр
1 — точка на заземяването за проверка
на изгаряне на пред пазителя ///; 2 —
точка на заземяването за проверка на
нягарянето на предпазителя Ц2
5 Устройства за елемтробезопасиост
65
Изпитване с устройство ИПЗ-2М. Това устрой-
ство измерва непосредствено тока на еднофазното
късо съединение в мрежи за 380/220 V. То се включ-
ва към фазовия проводник и корпуса на изпитвания
обект и прав и краткотрайно (~0,05 s) късо съе-
динение между тях, поради което този начин е
практически безопасен. Схемата на устройството е
дадена на фиг. 26.
За осигуряване на краткотрайност на режимите на
късото съединение в изпитваните вериги в устрой-
ството има два контакта със специална конструкция,
удържани с фиксатор и—нормално отворен НО
в отворено положение, и нормално затворен ИЗ —
в затворено положение.
Тежкото махало М, което се поставя на ръка в
горно положение, при свободного си падане осво-
бождава откачало фиксатора на нормално отворе-
ния контакт, а след това — на нормално затворе-
ния, поради което става краткотрайно късо съеди-
нение на веригата през съпротивление 3 или 0,08
Q (ZZ/ и Ш1). След като върху тези съпротивления се
появи напреженов спад, кондензаторът С се за-
режда през германиевия нзправител до напреже-
ние, чиято стойност е пропорционална на тока,
протичащ по образувалата се верига. При натискане
на бутона за измерване БИ кондензаторът С
се разрежда през микроамперметър със скала до
100 рА с последователно включено съпротивле-
ние. След известно инерционно колебание стрел-
ката се връща към делен ието на ска лата, което
съответствува на измервания ток. Преценката за
състоянието на веригата с апарата ИПЗ-2М се пра-
ви, като се сравняват резултатите от измерването с
данните за токовете на заработване на защитите.
Измерване на съпротивлението на веригата с
66
уред М-417. Този уред е предназначен за контрол
на състоянието на веригата фйза — нулев защи-
тен проводник в уредби 380 V, с честота 50 Hz, с
директно заземен звезден център, без изключване
на захранването. Уредът автоматично изключва
измервателната верига от контролирана1,а мрежа за
не повече от 0,3 s, сигнализира за появяване на
напрежение, по-високо от 36 V (съпротивление на
веригата фаза — нула, по-голямо от 2 Й). Пред-
видена е сигнализация при прекъсване на заземи-
телната верига. Границите на измерването на уреда
са 0,1—2 Й.
Безкянтактен уред за измерване на съпротивле-
нието на веригата фаза — нулев защитен про-
водник. Уредът е предназначен за измерване на
пълното съпротивление на веригата, конто се полу-
чава при късо съединение на фазата към корпус
в мрежи 380/220 V.
Измерването става в режим на краткотрайно
(0,01 s) изкуствено късо съединение, което се осъ-
ществява с помощта на тиристор. Тиристорът се
отпушва с единичен импулс, изоставащ по фаза
от напрежението на мрежата на 50°. Импулсът се
формира при разреждане на кондензатор през
транзисторен ключ. Стойността на тока на късото
съединение се запомни от измервателна схема и се
отчита от скалата на волтметъра. Поради кратко-
трайността на изнитваието работата на електри-
ческите уредби не се нарушава. Комутирането на
тока на късото съединение е безискрово, което оси-
гурява безопасността на обслужването и продължи-
телната работа на уреда. Максималната стойност
на тока на изкуственото късо съединение е 1000
А (по амплитуда). Грешката на измерването не
надвишава 5%; габаритите на уреда са270х200х
X125 mm; масата му е 3,3 kg.
67
Разработени са и други уреди за измерване на
съпротивлението на веригата фаза — нулев защи-
тен проводник. Известно е, че при измерването на
това съпротивление с типови уреди при работно
напрежение на мрежата значително влияние върху
резултатите оказват колебанията на напрежението.
Увеличаването на тока на късо съединение до ня-
колко стотин ампера, коего е необходимо, за да се
намали влиянието на тези колебания, е възможно
само при условие, че късото съединение е с минимал-
на трайност. Разработеи е уред, снабден с тири-
сторен ключ, конто допуска във веригата да проте-
че ток 200 А с продължителност 1 период, с което
се осигурява безопасност па измерването.
В никои случаи проверката за изключване на
повредения участък на мрежата става с късо съе-
динение към корпус при работа на мрежата по
нормална схема при пълното напрежение. Този
начин не е правилен, тъй като при неизправност или
малка проводимост на заземителнпя контур върху
заземените корпуси на електрическите съоръже-
ния може да възникне опасно напрежение. Да се
работи по този начин е абсолютно недопустимо във
взриво- и пожароопасни помещения.
В никои случаи се използува уредът МС-08.
Трябва да се има пред вид, че този уред не е годен
За измерване на съпротивлението на вериги, съ-
държащи реактивни съпротивления. Затова из-
ползуването му за измерване на съпротивлението
на веригата фаза — нулев защитен проводник, която
обикновено е със съпротивление 0,45 — 1 О с
cos <р~0,9—0,7, може да се допусне само ако Zn се
получи по-голямо с около 30?-й.
68
ГЛАВА Ill	'
УСТРОЙСТВА ЗА ЗАЩИТИМ ИЗКЛЮЧВАНИЯ
12.	ОБЩИ СВЕДЕНИЯ
Напоследък в СССР и други страни все по-голямо
разпространенпе получават уредите и устрой-
ствата за защитно изключване. Пр и
прилагането на защитного изключване безопасно-
стта се оснгурява с бързо (0,1—0,2 s) изключване
на повредения участък или цялата мрежа при едно-
фазни къси земни или корпусни съединенпя, а
също така и при допиране на човек към части, на-
миранш се под напрежение.
Защитного изключване може да се прилага като
допълнителна мярка към заземяването и зануля-
ването или като единствена защитна мярка. Най-
рационално е нзползуването па защитного изключ-
ване в следиите електрически уредби до 1000 V:
в подвижни уредби с изолиран звезден център; в
случайте, когато съоръжаването на заземителна
уредба с необходимите параметри е затруднено;
в стационарните уредби на защита на електрифици-
рани ннструменти в условията на повишена опас-
ност от поразяване от електрически ток—напри-
мер в шахти и рудници на химическата и мета-
лургичната промишленост; в стационарните уред-
би с директно заземеи звезден център на отделни
отдалечени потребители с голяма мощност, при
конто зануляването не може да осигури ефикасна
защита по изискваната кратност на тока на едно-
фазното късо съединение и по време на заработване.
69
Схемите и конструкциите на устройствата за защит
но изключванесеосноваватвърху различии принци-
пя на действие.
13.	УСТРОЙСТВО ЗА ЗАЩИТНО ИЗКЛЮЧВАНЕ
ЗА МРЕЖИ С ИЗОЛИРАН ЗВЕЗДЕН ЦЕНТЪР
В електрическите мрежи с изолиран звезден цен-
тър се прилагат различии устройства за защитно
изключване. Едно от тях е устройството за напре-
женията с нулева последователност.
Устройствата РА-74/2 са предназначен!! за авто-
матично изключване на повредения обект при земно
съединение на една от фазите. Те се състоят (фиг.
27) от три кондензатора с еднакъв капацитет, свър-
зани в звезда. Нулевата точка на звездата е за-
земена през намотката на електромагнитното реле
Р. Релето има един нормално затворен контакт.
При симетрия на фазовите напрежения през ре-
лето не протнча ток. При земно съединение на ни-
коя от фазите на защитявания обект симетрията на
Флг. 27. Схема на устройството
РА-74/2
фазовите напреже-
ния се нарушава,
през намотката на
релето протича ток,
то заработва и си
отваря контакта, ка-
то изключва повре
ден ия обект.
В шахтите и руд-
н иц ите успешно се
използуват устройст-
ва, работещп с из-
правей ток от конт-
рол ируемата мрежа
70
(с вентилни схеми). Прцнципът на вентилните схе-
ми е следния. Три полупроводнйкови вентила се
включват към фазите на контролируемата мрежа.
Общата точка на вентилите се свързва със земята
през килоомметър и сигнално реле. Уредът измерва
съпротивлението на изолацията на мрежата спрямо
земята, а сигналното реле пуска светлинна или
звукова сигнализация при спадане на съпротивле-
нието на изолацията под зададената граница.
Взривобезопасното реле за утечка РУ В е за кон-
трол на изолацията и защитно изключване на мре-
жа 380 V с изолиран звезден център. Релето за-
работва при понижаване на съпротивлението на
изолацията на едната фаза до 3,5 kQ, на двете фа-
зи — до 7,0 кй, и на трите фази — до 10,5 кй на
всяка (съпротивленията на изолацията на фазите
са свързани паралелно). Мрежата се изключва
както при появата на утечка от местни поврежда-
ния на изолацията, така и при понижаване на об-
щото съпротивление на изолацията.
Релето изключва мрежата, като въздействува
върху предпазен автомат АФВ. За работата на ре-
лето могат да се използуват само автомати АФВ-
1522 за 200 А и АФВ-1532 за 350 А. В тези авто-
мати допълнително е вградена изключваща боби-
на ИБ, захранвана с напрежение 380 V. Схемата
на релето е показана на фиг. 28. Релето Р1 в схе-
мата на РУВ заработва от тока, получен от изпра-
вителя И, конто се захранва от променливотокова-
та мрежа през трансформатор-реактора Т. Клема-
та я-|-и на изправителя е заземена, а клемата „—“
се свързва с мрежата през релето Р1 и филтър,
състоящ се от еднофазния реактор в нулевия про-
водник и трифазния трансформатор-реактор. Сек-
ционирането на намотката на реактора Р се прави,
71
за да се избегне появяването на высоки напреже-
ния при използуване на част от навивките на реак-
тора. При понижаване на съпротивлението на изо-
лацията под допустимата граница токът в измерва-
Фиг. 28. Схема иа релето за утечки
РУВ
телната верига нараства и релето Р1 заработва,
контактът му Р1 включва бобината ИБ и автома-
тът изключва. Контактът P1I2 на релето се зат-
72
варя и свързва накъсо конденсатора СУ, което по-
вишава сигурността на задействуването на защи-
тата и намалява времето на заработването и при
граничните условия на изключване. Конденза-
торът СУ е за намаляване на влиянието на промен-
ливите токове от мрежата върху заработването на
релето PL
Омметърът е за измерване на съпротивлението на
изолацията на мрежата. Проверката за изправност
на защптата става с натискане на бутона „Провер-
ка", при което мрежата се свързва към земята през
съпротивление 7?п=3,5 кй.
Друга модификация за електрнческите мрежи
660 V в мин ите са произвежданите пред и релета за
утечка РУ В-2-660. Тяхната схема се отличава от
схемата на РУВ с наличието на междинно реле,
което има мощни контакти, достатъчни, за да вклю-
чат изключващата бобина на автомата.
Следващата модификация на релето РУВ е ре-
лето РУВ-3-660, в което реакторът и реактор-транс-
форматорът са обединени. При релето' РУВ-4 из-
ключващата бобина на автомата АФВ се захранва
с постоянен ток през магнитен усйлвател, а при
релето РУВ-5 изключващата бобина се включва от
магнитен усйлвател, работещ в линеен режим.
През последните години широко се прилагат ус-
тро йства с комбинирани ехеми. От този тип е ре-
лето УАКИ.
Релетата за утечка У АКИ-380 и УАКИ-660,
за 380 и 660 V са предназначен и за контрол на изо-
лацията и за защитно изключване на мрежите в
мините с изолиран звезден център.
Както се вижда от фиг. 29, в релето се прилага
вентилна схема, в конто се използува двунамотъчно
реле Р. Във връзка с това се е наложило да се об-
73
Фиг. 29. Схема на релето за утечка
УАКИ-380
74
разува изкуствена нулева точка от съпротивленията
Rl, R2 и R3 и през Д4 да се свърже със земята.
Освен това кондензатор ите Cl, С2 и СЗ образуват
още една нулева точка, към която е прнсъединен
реакторът Р1. Диодпте Д1, Д2 и ДЗ са включени
така, че токовете протичат през тях от земята към
фазите на мрежата.
Намотките на двунамотъчното реле Р са свързани
така, че магнитните им потопи са насочени насрещ-
но. Докато изолацията в мрежата не е повредена,
ток на утечка липсва. По двете намотки на релето
протичат спрмагателни токове с еднаква големина,
защото активното съпротивление на двете намотки
е еднакво, и техният резултаптен магнитен поток е
нула. Когато се понижи съпротивлението на изо-
лацията, токът на утечката се увеличава и се увели-
чава стойността на оперативния ток, протнчащ през
намотката 1 на релето Р. Спомагателният ток, про-
тичащ през диода Д4, намалява. При по-нататъш-
ното намаляване на съпротивлението на изолацията
токът през релето Р още повече се увеличава и ко-
гато стойността му стане по-голяма от таз и на спо-
магателния, диодът Д4 се запушва. В този случай
в намотката 1 на релето Р протича само оперативен
ток. При достатъчна разлика на магнитните потоци
релето заработва и въздействува върху изключва-
щата бобина на автомата, който изключва мрежата
с повредената изолация.
А парат за защита на мрежите от утечки с
устройство за аыпоматична компенсация на капа-
цитивната съставяща на токовете на утечка АЗ АД-
380 и АЗАК-660. Апаратът е предназначен за из-
ключване на трифазната мрежа 380/660 V с изо-
лиран звезден център при понижаване на общото
съпротивление на изолацията на мрежата до опасна
75
стойност и за намаляване на токовете на утечка по
метода на компенсация на капацитивната им съ-
ставяща.
АЗАК-660 е съставен от реле за утечка У АКИ и
устройство за автоматична компенсация на капаци-
тивните токове на утечка. Релето за утечка измерва
активного съпротивление на изолацията посред-
ством оперативен постоянен ток и когато то спадне
под дадена стойност, релето заработва, като из-
ключва автомата. За компенсиране на капацитивните
токове на утечка се използува насищащ реактор,
включен между фазите и земята. Индуктивността
на управляемия насищащ реактор се регул ира с
подмагнитване с постоянен ток, конто се подава от
генератор с честота 2Hz. Генераторът служи за
измерване на капацитета на защитяваната мрежа
спрямо земята.
Апарат за защита на мрежите от утечки със
Самоконтрол АЗТС. Този апарат е предназначен
за защита на хората от поразяване от електрически
ток и от опасни токове на утечка към земята чрез
автоматична компенсация на капацитивните токове
на утечка и защитно изключване. Прилага се в
електрическите мрежи с изолиран звезден център
в. рудниците.
Основни характеристики:
Траен ток на утечка, mA	10
Краткотраен ток на утечка, mA	100
Настройка за еднофазна утечка, кй	40—50
Напрежение на контролируемата мрежа, V 660
СамЮнаСтройващиЯт се апарат за защита от
утечки САЗУ-2 е предназначен за непрекъснат
контрол на изолацията на мрежата с изолиран
76
звезден център. Мрежата се изключва в следните
случаи:	,
-ако токът на възникналата утечка при поии-
жаване на съпротивлението на изолацията до 7,3
кй и по-малко е равен или превишава трайната си
допустима стойност (30 mA), независимо от съпро-
тивлението на изолацията и капацитета на фазите
спрямо земята, конто мрежата е имала преди поя-
вяването на утечката;
ако съпротивлението на изолацията на мрежата
спадне до 1,5 кй.
Нзползуването на апарата САЗУ-2 в мрежите за
380 V на мините и кариерите дава възможност да се
предотврати: поразяване начовек от ток при допира-
нето му към тоководещите части; възникване на
пожар и от токовете на утечка; преждевременно
възпламеняване иа детонаторите от токовете на
утечка.
Технически характеристики:
Напрежение на контролируемата мрежа, V
Време иа заработване на защитата и из-
ключванс иа мрежата, s
Изпълнение
Габарите, mm
Маса, kg
380
не повече от 0,15
руднично, иормално
365X265X140
10
Заработването на защитата се предизвиква само
от бързоразвиващите се повреди на изолацията и
доп пране на човек към тоководещите части на елек-
тр ическата система. При бавното понижаване на
съпротивлението на изолацията оперативното напре-
жение се понижава и оперативният ток не достига
стойността, необходима за заработване на защитата.
Само при понижаване на съпротивлението на изо-
лацията до 1,5 кй и по-малко заработва защитата
независимо от характера на изменението.
77
14.	УСТРОЙСТВА ЗА ЗАЩИТНО ИЗКЛЮЧВАНЕ НА
МРЕЖИ С ДИРЕКТНО ЗАЗЕМЕН ЗВЕЗДЕН ЦЕНТЪР
В мрежите с директно заземен звезден център се
прилагат нови типове устройства за защитно из-
ключване.
Защитно-изключващото устройство ЗОУП-25 е
предназначено за защита на хората от поразяване с
електрически ток при трифазни несиметрични и
еднофазни къси съединения, в това число от пряко
еднофазно доп пране до тоководещите части. Ус-
тройството може да се използува като комутационен
апарат.
Устройството ЗОУП-25 (фиг. 30) се състои от
магнитен пускател ПМЕ-236 с вградени бутони за
управление и блок с чувствителна защита. Защи-
тата се състои от трансформатор за токове с нулева
последователиост, трикаскаден честотноизбира-
телен транзисторен усйлвател, към изхода на който
е включено изпълнителното реле, и стабилизирано
захранване. Блокът с чувствителната защита се
свързва с контактора и пусковите бутони с твърди
проводници. Потребителят се включва към силовите
клеми на долната страна на блока на защитата.
При натискане на бутона „Пускане“ (БП) едно-
временно се захранва намотката на контактора и
се включва безтрансформаторното захранване на
блока на защитата и след 0,01—0,015 s електрон-
ната схема е готова за работа.
Ако във веригата на товара липсва утечка на
ток към земя (или тя е по-малка от пастройката),
изпълнителното реле не заработва.
При появата на ток с нулева последователиост,
който е равен на тока на настройката или е ио-
голям от него, върху вторичната намотка на ТТНП
78
се появява сигнал, който през кондензатора С1
постъпва в базата на транзистора Т1. Транзисто-
рите Tl, Т2 и ТЗ се отпушват през отрицателния
полупериод на управляващия сигнал. Част от на-
Фиг. 30. Схема на защитного изключващо устройство ЗОУП-25
прежението на колектора на транзистора ТЗ през
диода Д5 се подава на базата на Т2 токът в колек-
торната верига на Т2 рязко нараства, транзисторът
ТЗ се отпушва напълно и частта от схемата, съ-
стояща се от Т2 и ТЗ, преминава в режим, близък
до релейния. Релето, включено в колекторната
верига на транзистора ТЗ, заработва и за по-голяма
сигурност се самоблокира с нормално отворените
си контакти. В същото време нормално затворените
79
контакт» на релето отварят захранващата вернга
на бобнната на контактора.
Проверката за изправност на ЗОУП-25 става с
бутона БК. При натискане на бутона през имити-
ращата верига протича ток, конто е двойно по-
родим от тока на настройката и включеният апарат
трябва да изключи. Изключването на ЗОУП-25
става с бутона „Стоп“ (Б С)
Релето за утечка от серцята РУД-02 е предназ-
начено за защита на хората и животните от пора-
зяване с електрически ток и за непрекъснат кон-
трол на изолацията на мрежата. Работи комплекто-
вано с автоматичен изключвател, който има бобина
за дистанционно изключване, или с магнитен пус-
кател.
Релето има две изпълнения: за производствен и
помещения — РУД-024 и за битови помещения —
РУД-022. Релето за утечка се състои от трансфор-
матор за токове с нулева поеледователноет, полу-
проводников усилвател, изходно реле и захран-
ващ блок. Релето е мовтирано в пластмасова кутия,
върху конто има бутон „Контрол“ за проверка на
работата на устройството.
Схемата, дадена на фиг. 31, е за четирипроводно
изпълнение на РУД-024. За двупроводното изпъл-
нение — РУД-022 — се използуват проводниците N
и с. За РУД-022 вместо TH се използува намотката
на релето РПУ-1, при което между точките 1 и 2
на схемата се включва нормално затвореният кон-
такт на релето Р. Релето РПУ-1 е комутационният
орган на устройството за защитно изключване.
При появяване на токове на утечка в защитяваната
зона във вторичната намотка на трансформатора за
токове с нулева последователност се индуктира
е. д. н., което се подава на полупроводниковия ус ил-
80
вател и предизвиква заработването на изходното
реле Р1, което е включено на изхода на усилвателя.
При това нормално отворените контакти на релето
включват захранващата верига на автомата или
1*
Фиг. 31. Схема на защитното изключващо устройство РУД-02
пускателя, което предизвиква заработването на
комутационния апарат и повреденият участък на
мрежата се изключва. Релето може да бъде изпол-
зувано за работа в условията на запрашени и агре-
сивни среди. При това то трябва да се поставя в
специални кутии, например апаратните кутни на
разпределителните устройства от серията РУС. Се-
га се разработва реле за утечка от серията РУД за
промишлеността за ток 100—160 А, с регулируема
настройка на заработване.
Устройват се устройствата за защитно изключва-
6 Устройства за електробезопасност	g]
не АЕ-2045-13 Р, АЕ-2046-13Р, AE-2035-I3P, АЕ-
2036-13Р, изпълнени на базата на автоматичния из-
ключвател АЕ-2000, конто имат отдел ител, за-
действуван от защита от токове с нулева последова-
телност. Серийно се произвеждат защитно-изключ-
ващите устройства ИЭ9801, ИЭ9806 и ИЭ9807.
Заищтно-изключващотоустройство ИЭ9У01 е пред-
назначено за чувствителна защита от земни съе-
динения, а също и от пряко допиране до токово-
дещите части откъм страната на потребителя. Уст-
ройството работи в мрежа със заземен звезден център.
През 1975 г. устройството ИЭ9801 е заменено с
ИЭ9801А, чийто корпус е прахо- и влагонепрони-
цаем, изпълнение Т, категория 2. Електрическата
част на уреда е комплектувана от същите елементи.
Защитно-изключващото устройство ИЭ9801 е пре-
носимо. На капака на основния корпус са разполо-
жени командните бутони „Стоп", „Пускане" и „Кон-
трол“ и абажурът на сигналната лампа, под втория
канак са предпазителите тип ПР-2 (15 А, 220 V).
Захранващият блок се състои от трансформатор,
който е изпълнен като вторична намотка върху
намотката на пускателя, двуполупериодния из-
правител Д1 — Д4 (фиг 32) и филтър-конденза-
тора С2.
Блокът на защитата се състои от датчик-транс-
форматора на токове за нулева последователност
ТТНП, усилвател, в който се използуват транзи-
стор ите Т1 и Т2, и релето Р2. При натискане на
бутона „Пускане" (БП) заработва магнитният пуска-
тел Р1, който блокира захранващата верига на соб-
ствената намотка и трансформатора на захранва-
щия блок. Сигналната лампа Л1 светва, което съ-
ответствува на нормална работа на защитно-изключ-
ващото устройство.
82
Бутонът „Контрол" (БК) служи за проверка иа
изправностга иа устройство™, като имитира зем-
но съединение. При натискането на бутона зара-
ботва защитното реле Р2, чиито иормално затворени
~380/220v
N а Ь с
Фиг. 32. Схема на защитного изключващо устройство ИЭ
9801
контакта са във веригата, захравваща намотката на
пускателя. При пробив на фазата към корпус или
при земно съединение във вторичната намотка на
ТТБ1П се индуктира е. д. н., което се усилва от
усилвателя Т1—Т2 и се подава на релето Р2. По-
треб ителят се изключва от мрежата. За изключване
служи бутонът „Стоп" (БС).
83
из-
Фи,. 33. Схема на защитною
ключване с използуване на филтър
за токове с нулева последоватсл-
ност
Устройството ИЭ9&06 е предназначено за защи-
та от пор.азяване с ток при работа с електрически
инструменти, включени в трифазна мрежа с 220
V с честота 200 Hz, а също така за дистанционно
управление на електродвигател без промина на
броя на жилата на кабела. Устройството е за елек-
трически инструменти, чийто двигател е с изведена
нулева точка, вградеп реактор и пусков бутон.
Устройство то ИЭ9807 е за защита от земнисъеди-
нения от поражения
от ток на работещи-
те в електрнческите
уредби с трифазно
или трифазно и ед-
иофазно напрежение
със заземен звезден
център, а също и
за оперативки включ-
вания и изключва-
ния на електричес-
ките вериги и за за-
щита на уредбите
при претоварване и
къси съединения.
Поради недостатки-
ното количество за-
щ итно- изключващи
устройства за взр и-
воопасни уредби мо-
же да се препоръча
схемата от фиг. 33.
За прилагането на
тези схем и благонриятствува и обстоятелството,
че управление™ на двигатели, по-мощни от 60
kW, се осъществява с Магнитки станции, изпълнени
84
от стандартам блокове БН БУ, разполагани в
помещён мята на разпределителните устройства 0,4 kV
на нодстанциите. Използувапето на контактор ите
за изключване на тока на еднофазното късо съеди-
непие се обоснована с това, че този ток в края на
кабелната линия, захранваща двигателя, значително
намалява, а при късо съединение неносредствено
след контактора, включен към събирателните шипи
на подстанцията, в конто мощността на захранва-
щите трансформатор и е до 56 kVA включително, не
надхвърля гранпчната изключвателпа способност
на най-мощните контактор и.
Поради високата чувствителност на защитата и за
да се опрости защнтното устройство, е нзползувано
реле МКУ-48. За повишаване на комутационната
способност на контактите па това реле във веригите
на намотките на контактор ите от IV nV габарит два
нормално затворена контакта на релето са свър-
зани в паралел. Мрежата до електрическия двига-
тел е изнълнена с трижилем кабел, заземлението е
стоманена лента 40x4 mm. По долу са дадени тех-
ник о-икономическ ите показатели на устройството
за защитно изключване с изиолзуване на филтър за
токове с нулева последователиост:
Максимален ток на задействуване, А,
при използуване на трансформатор
от типа ТЗ	80
от типа ТЗР	170
Коефшшент на чувствителвост A",, =	.2
Z3P
(4ф е токът на задействуване на релето)
Пълното време на изключването, s	0,05—0,1
85
15.	УСТРОЙСТВА ЗА ЗАЩИТНО ИЗКЛЮЧВАНЕ
И КОНТРОЛ НА ИЗОЛАЦИЯТА В ПОДВИЖНИ
ЕЛЕКТРИЧЕСКИ УРЕДБИ
Осиовният начин за защита на преносимите елек-
трически уредби е постоянният контрол на съпро-
тивлението на изолацията спрямо земя на цялата
действуваща преносима уредба в съчетание с бър-
зодействуващо защитно изключване.
Уредите за контрол на съпротивлението на нзо-
лацията са разпространените апарати ПКИ-1, ПКИ-
2, ПКИ-400-1, ПКИ-400-2. Те дават възможност да
се наблюдава състоянието на изолацията по кило-
омметър и сигнализират за неизправности на изо-
лацията със светлинен сигнал.
Уредите ПКИ-1 и ПКИ-2 се използуват в прено-
симите уредби за трифазеп ток и напрежение 230
или 400 V с промншлена честота, а уредите ПКИ-
400-1 и ПКИ-400-2 в уредбите за 230 V с честота
400 Hz. Посредством уредите ПКИ-400 може да се
извършва неавтоматична компенсация на капаци-
тета на уредбата спрямо земята.
Уредът ПКИ-1 се монтира в разпределителната
уредба на преносимата електрическа централа или
на захранващия агрегат и се включва непосредстве-
но към изводите на генератора (до главния автомат)
и към корпуса на централата (или агрегата). Това
осигурява постоянното включване на уреда при
работещ генератор.
Източникът на оперативен ток за уреда ПКИ-1
(фиг. 34) е изправителят И, състоящ се от четири
диода Д-226, конто се захранва от контролируема-
та мрежа през трансформатора Тр.
Поради стабилността на напрежението на пре-
нос нмата електрическа централа напрежението на
«Ь
трансформатора също е стабилно. Положителният
полюс на изправителя е свързан с клемата „Земя“
на уреда и с работния заземител. Отрицателният
полюс на изправителя е свързан към звезден цен-
Фиг. 34. Схема на уреда Г1К.И-1
тър на генератора на централата през намотката на
релето Р1, килоомметъра и реактора Р. Оператив-
нпят постоянен ток протнча по веригата: плюса
на изправителя И, работния заземител, съпротивле-
нието на изолацията на фазите на уредбата спрямо
земята, звездния център на генератора, реактора
Р, килоомметъра, намотката на релето Р1, минуса на
изправителя И. Кондензаторът С служи за разде-
ляне на веригите на променливия и постоянния ток
и за изключване на влиянието на капацитета на
87
електрическата уредба върху работата на уреда.
При нормално състояние на изолацията големи-
ната на оперативник ток е педостатъчна за заработ-
ване па релето Р1. При ноявяване на утечка, пре-
дизвикана от повреда на изолацията на уредбата,
постоянният ток, който протича по намотката на
релето Р1, се увеличава и когато съпротивлението
на изолацията достигне стойността Дкр, релето за-
действува. При това се затварят и нормално отво-
ренитс контакти на релето, конто са във веригата
на захранването на сигналната лампа ЛС. Лампата
сигнализира за недопустимото понижаване на съ-
противлението на изолацията, докато не бъде от-
странен повреденият елемент на уредбата. За дей-
ствителната стойност на съпротивлението на изо-
лацията в процеса на работата персоналът може да
съди по показанията на килоомметьра. Кнлоом-
метърът е магнитоелектричен уред, чиято скала е
в килоомове, тъй като оперативният постоянен ток
е пропорционален на омичното съпротивление на
изолацията на уредбата.
Уредът ПКИ-2 е преносима приставка, използу-
вана за първите модели преносими електроцентрали
и агрегати, произведен!! без уреди за постоянен
контрол на изолацията. Действието на ПКИ-2 е
подобно на действието на ПКИ-1. Уредът ПКИ-400-1,
както и ПКИ-1, се монтира в разпределителното
устройство на преносимата електроцентрала или
на захранващ ня агрегат, а ПКИ-400-2, както и
ПКИ-2, е преносима приставка. В този уред за
източник на оперативен постоянен ток служи из-
правител от три диода Д-226Г, захранван от транс-
форматор. Оперативният постоянен ток протича по
веригата: плюса на изправителя, клемата „Земя“,
работник заземител, съпротивлението на изола-
88
цията на фазите спрямо земята, първичната на-
мотка на трансформатора, реактора, измервателния
уред, намотката на релето, минуса на изправителя,
При понижаване на съпротивлението на изолацията
под крнтичната стойност релето заработва и включ-
ва сигналната лампа. След отстранявайе на повре-
дения елемент на уредбата изчистването на сигна-
ла става както при уредите ПКИ-1 и ПКИ-2.
Компенсацията на капацитивната съставяща на
тока на утечката става с компенсиращ реактор на
управлението. Ръчната донастройка при компен-
сирането се извърщва с промяна на подмагнитва-
щия ток посредством регулировъчния потенциоме-
тър. За настройката превключвателят се поставя в
положение „Комп.". При натискане на бутона „Про-
верка" посредством потенцнометъра трябва да се
постигне максимално отклонение на стрелката иа
измервателния уред по долната му екала. Това
съответствува на минимално достижимата стойност
на капацитивиия ток на утечка, т. е. на максимално
възможната компенсация. След настройката прев-
ключвателят се поставя в положение „К“ и се из-
мерва съпротивлението на изолацията на уредбата
спрямо земята по горната сила на уреда. Критич-
ната стойност на съпротивлението на изолацията
на уредбата спрямо земята, при която се появява
светлинен сигнал, е около 10 к£2. Това съпротив-
ление е пресметнато при предположение, че поради
компенсацията капацитивната съставяща на тока
на утечката няма да превишава стойността, съот-
ветствуваща на капацитивната съставяща при че-
стота 50 Hz.
Оптималната компенсация се постига при общ
сумарен капацитет на уредбата спрямо земята около
0,3 pF. Защитного изключване в преносимите уред-
89
би се осъществява от релето за безопасност на пер-
сонала РБП в съчетание с автоматичен изключвател
(например А-3100, АП-50 и др.).
Релето РБП се състои от намотка, котва, кон-
тактна трупа, двуполупериодеп изправител, ра-
ботещ по еднофазпа мостова схема, основа, капак.
Контактната трупа е с три контакта: неподвижен,
нормално затворен и нормално отворен. Между
основата и канака има уплътнение. Върху основата
има две клеми -— за свързване към корпуса и към
работното заземление и три клеми от контактите.
Времето на заработването на релето при напре-
жение UCp 24 V е не по-голямо от 0,05—0,07 s.
Активного съпротивление на намотката на релето
е 7,5 Ш. Масата на релето е 0,5 kg, габаритните
му размер и са 90x50x112 mm.
В никои подвижки електроприемници (например
в каросерията на подвижна ремонтна работилница)
се поставя табло с автоматична защита 995 А. С
това табло се извършва оперативного превключване
на електрическата мрежа на работнлницата, а така
също и автоматичного изключване на мрежата при
появяване на напрежение, по-високо от 24 V, между
корпуса на електроприемника и земята.
Таблото тип 995 А (фиг. 35) се изработва върху
метално шас и. Размер ите на таблото са 390 X328 X 175
mm, масата му е 20,5 kg. За комутиращ апарат се
използува автоматичният прекъсвач А от типа
А3114/1, подвижнпят орган на конто е свързан
посредством тяга с електромагнитното тягово реле
РТА от типа ЭП41/30Б. Защитното изключване се
осъществява от релето РИ, което е тип РКН и се
за.хранва от двуполупериодния изправител И. .
Защитата реагира на напрежение с нулева после-
дователност или на напрежение на корпуса спрямо
90
земята. В първпя случай релето РП реагира на
напрежението между корпуса и изкуствения звез-
ден център, получен от три съпротивления по 10
kQ, свързани в звезда, а във втория — на наире-
Фиг. 35, Схема на таблою е автоматич-
на защита тип 995 А
жен пето между корпуса и земята. Преходът от
един ия режим към другия става с превключващото
реле РП, след като заземителят бъде свързан към
клемата „Земя", а автоматът А — включен. За
проверка на защитното устройство е предвиден
бутон.
91
ЛИТЕРАТУРА
1.	Правила устрой счва электроустановок. 4-чо изд. Энер
тмя, М., 1966.
2.	Правила технической эксплуатации электроустановок
потребителей и Правила техники безопасности при эксплу-
атации электроустановок потребителей. 3-то изд. Энергия,
М., 1969.
3.	К о с т р у б а, С. И. Измерение электрических
параметров земли и заземляющих устройств. Энергия, ЛЕ,
1972.
4.	М о т у с к о, Ф. Я. Защитные устройства в электро-
установках. Энергия, М., 1973.
5.	НЭйфельд, М. Р. Заземление, защитные меры
электробезонасиостн. Энергия, М., 1971.
6.	Ц а н е и к о, Е. Ф. Контроль изоляции в сетях до 1000 V.
Энергия, М., 1972.
92
СЪДЪРЖАНИЕ
Глава I
Контрол на изолацията на електрнческите мрежи
1.	Ролята на изолацията за осигуряване на електро-
безопасността ................................. 5
2.	Периодичен контрол	на	изолацията	7
3.	Непрекъснат контрол	на	изолацията...........15
4.	Контрол на изолацията в мрежитес постоянен ток 26
5,	Откриване на повреди на изолацията в мрежи
до 1000 V .	............... 29
6.	Контрол на изолацията на електрнческите ин-
струменти	.............. ....	43
Глава II
Уреди за изпитване на защитно заземяване и зануляване
7.	Особености на мрежите с изолиран и директно
заземен звезден център ........................45
8.	Измерване на съпротивлението на заземителннте
устройства	...	.... 48
9.	Проверка на наличието на верига между заземе-
ното съоръжение и заземителя ..................55
10.	Проверка на състоянието на пробивните пред-
пазители	...	. .	.	... 57
11.	Измерване на съпротивлението на веригата фа-
за — нулев защитен проводник	. . 63
Глава III
Устройства за защитни изключвания
12.	Общи сведения ..............................69
13.	Устройства за защитно изключване за мрежи с
изолиран звезден център	...	70
14.	Устройства за защитно изключване иа мрежи с ди-
ректив заземен звезден център ..................78
15.	Устройства за защитно изключване и контрол на
изолацията в подвижни електрически уредби 86
93

УСТРОЙСТВА ЗА ВЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТ
Автор Владимир Ц. Корабль*в
П ъ р в о издание
Национала ост рус ка
Прево дач ин ж. Георги Дмитриевич Иванов
Код 03
9533112111
3155—103—81
Нздателски № 12607
•
Научен редактор ин ж. Беатриче Токчева
Художник Петър Петрунов
Художник-редактор Мария Димитрова
Технически редактор Любчо Иванчее
Коректор А пушка Михайлова
•
Дадена за набор на 4. II. 1981 год.
Подписана за печат на 5. VI. 1981 год.
Излязла от печат на 20. VI. 1981 год.
Формат 70x100/32
Печатни колн 6
Нздателски коли 3,89
УИК 4,24.
Тираж 3800^90
Цена 0,36 лв.
Държавно издателство „Техника**, бул. Руски № 6, София
Държавна печатннца ЯГ. Димитров” — Ямбол