способ измерения напряжений на заземляющем устройстве

Формула изобретения

Способ измерения напряжений на заземляющем устройстве, отличающийся тем, что точки заземляющего устройства, между которыми необходимо измерить напряжение, соединяют изолированным проводом, выполненным из резистивного материала, измеряют ток в этом проводе и вычисляют напряжение по предварительно измеренному значению сопротивления провода и измеренному значению тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля состояния заземляющих устройств, а также при экспериментальных исследованиях молнии и электромагнитной обстановки на объектах электроэнергетики.

Известен способ контроля состояния заземляющих устройств, в соответствии с которым к заземляющему устройству подключают генератор, имитирующий ток молнии или ток замыкания на землю, и вольтметром измеряют возникающие при этом напряжения на заземляющем устройстве (например, «Методические указания по контролю состояния заземляющих устройств, РД 153-34.0-20.525-00, РАО ЕЭС»).

Известный способ обладает следующими недостатками.

Во-первых, осуществление измерений не безопасно. Если во время сборки схемы или измерений происходит удар молнии или замыкание на землю, то на измерительные приборы и человека, который собирает схему и считывает показания, могут воздействовать весьма опасные напряжения. Поэтому измерения должны производиться по наряду и с применением индивидуальных средств защиты.

Во-вторых, имитация токов молнии и токов замыканий на землю дает лишь приближенную картину распределения потенциалов на заземляющем устройстве, причем оценить погрешности этого приближения можно только расчетным путем.

В-третьих, известным способом невозможно непрерывно контролировать состояние заземляющего устройства.

Задачами изобретения являются обеспечение безопасности измерений, осуществление непрерывного контроля состояния заземляющего устройства и получение реальной картины распределения напряжений на нем при ударах молнии, замыканиях на землю и коммутациях в первичных цепях энергообъекта.

Сущность изобретения заключается в том, что точки заземляющего устройства, между которыми необходимо измерить напряжение, соединяют изолированным проводом, выполненным из резистивного материала, измеряют ток в этом проводе и вычисляют напряжение по предварительно измеренному значению сопротивления провода и измеренному значению тока.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором в качестве примера показана упрощенная схема измерительного комплекса, реализующего предложенный способ измерения напряжений. На чертеже изображены:

- заземляющее устройство 1,

- молниеотвод 2,

- здание энергообъекта 3,

- генератор электроэнергии 4,

- силовой трансформатор 5 с заземленной нейтралью,

- линия электропередачи 6,

- измерительное и регистрирующее устройство 7 (например, процессор),

- изолированные провода 8-14, выполненные из резистивного материала, с надетыми на них трансформаторами тока,

- трансформаторы тока 15 и 16 для измерения токов в нейтрали трансформатора

и в заземляющем проводнике молниеотвода.

На чертеже также показаны условно воздействия на энергообъект молнии и замыкания на землю. Комплекс измеряет:

- напряжение прикосновения (провод 8),

- напряжение шага (провод 9),

- напряжение между точкой подключения нейтрали силового трансформатора и точкой нулевого потенциала, (провод 10),

- напряжение между точками подключения нейтрали силового трансформатора и молниеотвода (провод 11),

- напряжение между точкой подключения нейтрали силового трансформатора и молниеприемником (провод 12),

- напряжение между двумя удаленными точками заземлителя (провод 13),

- напряжение между точкой подключения нейтрали силового трансформатора и крышей здания (провод 14).

Все элементы измерительного комплекса устанавливаются стационарно при строительстве, монтаже или реконструкции энергообъекта. Измерение и регистрация напряжений на заземляющем устройстве происходит непрерывно и автоматически в отличие от известного способа, когда приборы подключаются человеком каждый раз при выполнении измерений и отключаются по окончании работ.

Провода, выполненные из резистивного материала, изолированы и, кроме того, проложены по заземленным конструкциям или расположены в земле (например, провода 10, 11, 13, частично 12 и 14). Этим исключается возможность попадания человека под опасное напряжение.

Таким образом, решаются задачи обеспечения безопасности и непрерывности измерений.

Если в комплексе дополнительно предусмотреть измерение и регистрацию токов в нейтрали силового трансформатора и в заземляющем проводнике молниеотвода (трансформаторы тока 15 и 16), то при каждом ударе молнии и замыкании на землю можно получать реальную картину распределения напряжений на заземляющем устройстве и рассчитать фактические значения сопротивлений его элементов. Сравнение результатов регистрации со значениями, полученными на расчетной модели заземляющего устройства, позволит, во-первых, экспериментально проверить эту модель, и, во-вторых, оценить текущее состояние заземляющего устройства и электромагнитную обстановку на энергообъекте.

Измерение и регистрация постоянных составляющих токов, протекающих по проводам, выполненным из резистивного материала, в грозовой период могут дать информацию о распределении потенциалов на заземляющем устройстве до разряда молнии. Эта информация может быть полезной для исследований молнии и оценки эффективности молниезащиты.

Измерение и регистрация напряжений на заземляющем устройстве предложенным способом в нормальном режиме работы энергообъекта могут быть полезными для оценки влияния на электромагнитную обстановку коммутаций в первичных цепях, для выявления блуждающих токов в земле, а также для поиска мест частичных разрядов в высоковольтной изоляции энергообъекта.