какие виды защит имеют функцию preferential trip на судне
All about Reverse Power Relay and Preferential Trips on Ship Electrical System
Reverse Power Relay is a directional protective relay that prevents/protect the generator from motoring effect (going to reverse direction). It is used where generator runs in parallel with other utility or generator. The relay monitors the power supply from the generator and in case the generator output falls below a preset value, it quickly activates the trip and disconnects the generator.
Construction of ship Reverse Power Relay
The relay is made up of lightweight non-magnetic Aluminium disc between two soft laminated iron core electromagnets. The upper magnet is wound with Voltage Coil (PT) which is supplied from one phase & artificial neutral of generator output. The other output magnet is wound with Current Coil (CT) connected to the same phase as the voltage in the upper electromagnet.
Working of ship Reverse Power Relay
Since Voltage Coil has more number of turns, so it has move inductive value and more induced current that lag in the coil by an angle of 90°. The current coil has less number of turns so less number of turns, so it has less inductive valve & less induced current that lag less.
As we all know that current carrying conductor produces the magnetic field. So both upper and lower section produces magnetic fields. But Induced current in PT lags more than CT so magnetic field produced in upper section will be weaker than lower section & both magnetic fields will have a difference of 90°
When both fields pass through the Aluminium disc, it produces eddy current. As a result of the formation of eddy current torque is generated that tries to rotate the disc. Under normal power flow, the trip contact on the disc are open and rotation is restricted by stoppers but if a reverse power starts to flow the disc is rotated in opposite direction, moves away from the stoppers in the direction of trip contact that activates the trip.
Why is Reverse Power Relay required?
When two or more power units are running in parallel and if reverse power flow occurs, the same unit will start drawing power from the main bus bar. it can cause overloading of the other power supply unit and hence leads for the preferential trip or may lead to total power failure(Blackout). At the same time the faulty unit will draw power from main bus bar and go for motoring effect and RPM will soot up which leads to over speed trip or in worst case some mechanical failure to the prime mover.
When does reverse power flow….
When the prime mover of a generator is not supplying sufficient torque to keep the generator rotor spinning at the same frequency as the bus goes to which the generator is supposed to be connected, the generator will start behaving like a motor and instead of supplying power it will draw power from bus bar.
During synchronization, it might be possible to have the synchroscope rotates slow (anticlockwise direction) and then close the breakup. under this condition. The generator would then be drawing current from the bus for instead of supplying current through the bus (which occurs when the breaker is closed with the synchroscope rotates in the fast anticlockwise direction).
Faulty Governer of the prime mover.
Loss of excitation in the alternator.
How do you test reverse power trip?
Reverse power trip can be tested by load shifting with the help of Governor control. when the Load has shifted sufficiently from the generator to be offloaded (Nearly 10% of the max rated ), reverse power relay will open the ACB of the same generator. this relay can be tested by simulation using boost test push button on the relay to see if it gives a trip signal.
PREFERENTIAL TRIPPING ON SHIP ELECTRICAL SYSTEM
What is the use of preferential trip?
The non-essential circuit or loads on the ship are air conditioning unit, exhaust ventilation fans, & galley equipment which can be disconnected momentarily. The main advantage of the preferential trip is to supply uninterrupted power for propulsion and safe navigation under overloading condition of the power unit.
Construction of preferential trip on ship system
The preferential trip circuit consists of an Electromagnetic coil and a dashpot arrangement to provide some delay to disconnect the non-essential circuits. Along with this, there is also an alarm system provided, which function as soon as overload is detected and trips start operating. There are some mechanical linkages provided in the circuit which instantaneously operates the circuit for preferential trips.
The dashpot arrangement consists of a small Piston with the small orifice and which is placed inside a small cylinder assembly. The Piston moves up against the viscous fluid silicon and the time delay is governed by the orifice in the Piston
Working of ship safety preferential trip
The current passes through the electromagnetic coil and the linkage are kept from the contacting using a spring arrangement. As soon as the current value increases the limit, the electromagnetic coil pulls the linkage up against the spring force and operates the instantaneous circuit and the alarm system. The lower linkage completes the circuit for the preferential trip circuit.
The current passes through the coil in the preferential trip circuit which pulls the piston in the dash pot arrangement. The movement of the piston is governed by the diameter of the orifice and the time delay made by the same. The preferential trip operates at 5,10, & 15 seconds and the load is isolated accordingly. If the overload still persists, then blackout will occur.
Generator protection mechanisms on board a ship
Generator Protection Systems
You certainly are aware of a situation when the electric supply gets lost temporarily on land and how inconvenient it can be. Just imagine the similar situation on a ship sailing in the middle of the ocean with no external source of power. It is certainly an emergency situation and hence the best thing is to avoid such a situation in the first place. We have several mechanisms so ensure this and we will study one such system here.
Preferential trip is a part of the ship’s generator protection system. The tripping system is designed in such a way that it removes all non essential loads from the generator in case of overload or partial failure of supply, thus preventing main power loss on the bus-bar.
Instantaneous Short Circuit Trip
Construction
The trip consists of an electromagnet surrounded by a current coil (load current coil) and a small armature which is held by a spring.
Working
When the current increases in the coil due to short circuit or overload in the system, a magnetic field is produced in the system which makes the electromagnet to act as a magnet. The electromagnet tries to attract the armature against the spring resistance.When the overload current is enough to pull the armature against the spring force, a contact is made with the trip circuit which prevents the generator from damage. It might be of interest to note that a similar mechanism is used in the electrical door bells of the older type where a circuit is made and broken several times a second to produce the buzzing sound.
Overload Trip
Construction and Working of Dashpot Type Trip
It consists of a plunger, which gets attracted to a solenoid when excess current is there in the system. The piston can move only upwards, as silicone fluid is displaced from top to bottom through a small hole in the piston. The time lag is adjusted by the hole in the piston. If the hole is big time, the lag attained is less and vice versa. The reason for using silicone fluid is that its viscosity does not vary with temperature.
Working of Preferential Trip
As shown in the diagram, when overload current increases and reaches the lower loads of the system,the bottom lever pulls up and completes the circuit. The completion of the system gives an alarm signal and supplies current to the overload trips which are set for 5, 10 and 15 seconds delay.
If the overload current is extremely high,the upper levers of the system get trip, which instantaneously cuts off the the generator thus preventing it from any kind of damage.
Image Credits
Marine Electrical Equipment and Practice by H.D Mc George
2.1. Защита судовых генераторов
По Правилам Регистра СССР судовые генераторы должны иметь следующие четыре вида защиты: от коротких замыканий; перегрузки; от перехода в двигательный режим; от минимального напряжения.
Для этой цели может быть использован универсальный ABB со всеми видами встроенной в него защиты, либо отдельные реле максимального тока, минимального напряжения, обратной мощности, действующие на катушку расцепителя ABB. Расцепитель — это устройство, которое реагирует на тот или иной ненормальный режим в электрической цепи и, воздействуя на механизм свободного расцепления, отключает автомат. ABB могут иметь следующие расцепители: независимый; максимальный; минимальный; тепловой.
Питание на катушку независимого расцепителя подается при нажатии кнопки дистанционного выключения или при срабатывании каких-либо реле, если при этом требуется отключение цепи.
Максимальный расцепитель отличается от независимого тем, что его катушка включается в главную цепь последовательно и имеет мало витков. Если ток в цепи превысил допустимое значение (короткое замыкание или перегрузка), то притягивается якорь, срабатывает механизм свободного расцепления. Применяются максимальные расцепители с замедлением, у которых якорь связан с часовым механизмом.
Минимальный расцепитель включается в главную цепь параллельно. Если напряжения в цепи нет или оно недостаточно, то якорь минимального расцепителя не притягивается и включить автомат невозможно.
Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины, подогреваемой током, протекающим в главной цепи. Если ток превысит допустимое значение (перегрузка), то биметаллическая пластина прогибается и воздействует на механизм свободного расцепления.
На отечественных судах преимущественно используются универсальные ABB, но для защиты от обратной мощности используется отдельное реле, которое при срабатывании включает катушку независимого расцепителя ABB. Максимальный расцепитель ABB срабатывает с выдержкой времени (2—120 с), зависящей от степени перегрузки. При коротком замыкании он срабатывает с минимальной выдержкой времени (0,18; 0,38; 0,63 с), необходимой для обеспечения избирательности защиты Защита от короткого замыкания настраивается на ток не менее 200% номинального тока генератора.
Минимальный расцепитель генераторного выключателя не позволяет включать генератор, если напряжение его не достигает хотя бы 80% номинального напряжения.
Реле обратной мощности имеет пределы уставок защиты от обратной мощности: для ТГ 2—6%, для ДГ 8—15% номинальной мощности генератора. Реле срабатывает с некоторой выдержкой времени (до 5—6 с), которая необходима для предотвращения отключения генератора в момент синхронизации. Эта же защита должна действовать и при снижении напряжения на 50%.
Отключение генератора при перегрузке является крайней мерой Правила Регистра СССР требуют, чтобы защита в этом случае действовала на отключение второстепенных потребителей (бытовая вентиляция, система кондиционирования воздуха, электрооборудование камбуза, мастерские). Второстепенные потребители могут быть разбиты на 2—3 группы и отключаться с разной выдержкой времени между отключением (50 — 10 с). Если после отключенных второстепенных потребителей генератор остается перегруженным, тогда срабатывает максимальный расцепитель Для отключения второстепенных потребителей применяется специальное реле максимального тока.
На судах зарубежной постройки часто используются автономные блоки защиты генераторов, в которых собран: реле всех видов защиты. Сигнал от этого блока поступает на катушку расцепителя генераторного автомата, а в случае перегрузки — через реле времени на аппараты, отключающие второстепенные потребители.
Судовые системы сигнализации и защиты
В зависимости от назначения системы сигнализации подразделяются на исполнительную, аварийную и предупредительную.
Исполнительная сигнализация извещает обслуживающий персонал о включении или выключении определенных механизмов, а также о достижении крайних положений («Открыто», «Закрыто») различными регулирующими органами. Сигнализация осуществляется преимущественно световым сигналом белого или зеленого цвета.
Аварийная сигнализация срабатывает при достижении контролируемым параметром предельно допустимого значения, при котором дальнейшая работа двигателя может привести к аварии. Аварийный звуковой сигнал подается ревуном, световой сигнал — лампой красного цвета. При срабатывании аварийной сигнализации обслуживающий персонал обязан немедленно остановить двигатель или, если это допустимо, снизить его нагрузку за счет уменьшения подачи топлива.
В большинстве случаев аварийная сигнализация объединяется с системой защиты. Тогда при достижении контролируемым параметром предельно допустимого значения наряду с подачей звукового и светового сигналов происходит автоматическая остановка или снижение нагрузки двигателя.
Предупредительная сигнализация оповещает обслуживающий персонал о достижении контролируемым параметром определенного заданного значения. После срабатывания предупредительной сигнализации у персонала еще имеется время для выявления причин и устранения неполадок.
На рис. 153 приведена схема аварийно-предупредительной сигнализации, которая в зависимости от настройки может быть аварийной или предупредительной.
Сигнализация контролирует давление и температуру масла, поступающего на смазку двигателя, температуру охлаждающей воды на выходе из двигателя и уровень топлива в расходной цистерне. Питание электрической части схемы осуществляется постоянным или переменным током через выключатель 1, который может быть сблокирован с постом управления. Зеленые лампы 5, красные лампы 6 и ревун 9 расположены на щите сигнализации в машинном отделении. Красная лампа 7 и зуммер 8 находятся в рулевой рубке или в каюте старшего механика. Выключатель 10 служит для отключения звуковой сигнализации при настройке и ремонте системы.
При нормальном значении контролируемых параметров контакты 4 замкнуты и горят зеленые лампы 5. В случае достижения каким-либо параметром предельного значения, например при падении давлений масла, контакты 13 микровыключателя 14 замыкаюгся и электромагнит 2 перебрасывает подвижные контакты 3 и 4 вниз. Цепь зеленой лампы 5 размыкается, и на щите загорается красная лампа 6. При замыкании контактов 3 получает питание электромагнит 12, который замыкает контакты 11. В результате этого подаются звуковые сигналы ревуном 9 и зуммером 8 и загорается красная лампа 7.
В качестве устройств, измеряющих значения контролируемых параметров и при их отклонении от заданных значений воздействующих на исполнительные механизмы системы сигнализации, применяются реле давления, температуры, уровня, частоты вращения и т. п.
На рис. 154, а показано реле давления РДК-55 со снятой крышкой. Измеряемая среда подводится через штуцер 8 в корпус сильфона 7 и сжимает сильфон. Через толкатель усилие передается трехплечему рычагу 6, повороту которого против часовой стрелки препятствует растянутая пружина 1. При падении давления ниже заданного значения пружина 1 повернет трехплечий рычаг 6 по часовой стрелке и среднее плечо рычага замкнет контакты микровыключателя МВ.
Настройка реле на заданное давление осуществляется по шкале 3 при помощи винта 4. При вращении винта 4 каретка 5 с указателем 2 перемещается, изменяя натяжение пружины 1.
В реле температуры ТРК—55 (рис. 154, б) термобаллон 1, капилляр 2 и полость между сильфоном 3 и его корпусом заполнены низкокипящей жидкостью (хлористый метил, фреон и т. п.). При повышении температуры контролируемой среды давление в корпусе сильфона увеличивается. Сильфон сжимается и через толкатель 10 поворачивает трехплечий рычаг 9 вокруг оси 8 против часовой стрелки. Этому препятствует пружина 5, натяжение которой регулируется винтом 4. Когда температура повысится до заданного значения, среднее плечо 7 трехплечего рычага освободит микровыключатель 6, и его контакты замкнутся.
Реле уровня (рис. 155) состоит из поплавковой и контактной частей, совершенно отделенных друг от друга. Благодаря этому измеряемая среда (топливо, вода и т. п.) не может проникнуть к электрическим контактам.
При снижении уровня поплавок 1 опускается, поворачивая вокруг оси 2 магнит 3 вверх. Находящийся в контактной коробке 4 другой магнит 5, за счет взаимодействия с магнитом 3, поворачивается вокруг оси 6 по часовой стрелке. В результате этого замыкаются нижние контакты 7. Оба магнита находятся в кожухах из немагнитного металла.
Система защиты предназначена для автоматической остановки или снижения нагрузочного режима двигателя при отклонении контролируемого параметра ниже или выше заданного предельно допустимого значения.
Срабатывание системы защиты может происходить при понижении давления масла и повышении температуры масла и охлаждающей воды. В последние годы число параметров, по которым производится защита двигателя, значительно увеличилось. К этим параметрам относятся: температура рамовых, мотылевых и головных подшипников, поток охлаждающей воды (масла) поршней и форсунок и др.
Система защиты, как правило, объединяется с системой аварийной сигнализации и имеет общие с ней реле-датчики. При срабатывании реле сигнал подается на исполнительный механизм, который прекращает или снижает подачу топлива в цилиндры двигателя. В качестве исполнительных механизмов используются пневматические и гидравлические сервомоторы и электромагнитные устройства.
Кроме специальных систем защиты, на дизелях применяются раз¬личного рода блокирующие и защитные устройства. Чтобы исключить возможность ошибочных действий персонала при управлении глав¬ными реверсивными двигателями, предусматривается блокировка пускового, реверсивного и топливоподающего механизмов. К числу защитных устройств относится блокировочный механизм валоповоротного устройства, предотвращающий возможность пуска двигателя при включенном валоповоротном устройстве. На многих главных двига¬телях применяется блокировка реверсивно-пускового устройства с машинным телеграфом, что исключает возможность ошибок при управлении дизелем.
Для защиты двигателя от поломки при падении давления масла применяются масляные автоматы-выключатели (рис. 156).
В корпусе 1 на общем штоке закреплены воздушный 2 и масляный 5 поршни. Выходящий из корпуса конец штока находится против торца тяги топливных насосов. Полость а через маслоподводящий канал 6 сообщена с масляной магистралью. При нормальном давлении масла оба поршня находятся в крайнем левом положении и шток не воздействует на топливную тягу.
В случае снижения давления масла под действием пружины 4 поршни перемещаются вправо, и шток поставит топливную тягу в положение нулевой подачи.
В период пуска двигателя сжатый воздух поступает в полость б и, воздействуя на поршень 2, перемещает шток влево, освобождая тягу топливных насосов. Невозвратный шариковый клапан 3 препятствует выходу воздуха из полости б сразу после пуска двигателя, так как давление масла может быть еще недостаточным.
Стравливание воздуха происходит постепенно через неплотности. За это время давление масла достигает нормальной величины. Масло, просачивающееся в полость за поршнем 5, удаляется через отверстие 7, которое одновременно является декомпрессионным.
Осуществляемая в последние годы комплексная автоматизация судовых дизельных установок с безвахтенным обслуживанием механизмов машинного отделения на стоянке и с одним вахтенным в ЦПУ на ходу судна потребовала применения дистанционного контроля за состоянием работающих механизмов и устройств, включая главный двигатель. Одновременно резко повысилась роль аварийно-предупредительной сигнализации и защиты.
Дистанционный контроль позволяет вахтенному в ЦПУ систематически получать сведения о состоянии работающего двигателя, к числу которых относятся: давление масла, температура выпускных газов по цилиндрам, температура рамовых, мотылевых, головных и упорных подшипников, температура цилиндровых втулок, охлаждающей воды по цилиндрам и охлаждающей воды (масла) поршней, поток охлаждающей воды форсунок, уровень масла в ГТН, взрывоопасная смесь в картере и т. п. Число контролируемых точек главного двигателя на находящихся в эксплуатации автоматизированных судах достигает ста и с каждым годом увеличивается.
В местах контрольных точек расположены датчики, которые преобразуют значения контролируемых параметров в электрические сигналы, которые непрерывно поступают в электронно-вычислительную машину централизованного контроля (МЦК). Здесь сигналы преобразуются в цифровые величины, которые периодически регистрируются на ленте печатающей машинки, расположенной в ЦПУ. В зависимости от типа МЦК периодичность регистрации устанавливается от 1 до 120 мин. Кроме этого, сведения могут быть выданы по вызову при нажатии кнопки вахтенным в ЦПУ.
В случае достижения контролируемым параметром заданного предельно допустимого значения МЦК немедленно регистрирует это отклонение и выдает на ленту аварийный цифровой сигнал с подачей звуковой и световой сигнализации. Одновременно через блоки логических элементов МЦК подает командный сигнал на соответствующие исполнительные механизмы, в результате чего автоматически изменяется режим работы двигателя или двигатель останавливается.
БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА
Блог судового электромеханика. Электроника, электромеханика и автоматика на судне. Обучение и практика. В помощь студентам и специалистам
10.09.2020
Защита, контроль сопротивления изоляции и обслуживание цепей в условиях судна
В судовых электрических установках по разным причинам могут возникать перегрузки, короткие замыкания, снижение уровня изоляции или замыкания на корпус, которые могут привести к значительным повреждениям как самих установок, так и питающих их цепей.
Для исключения или уменьшения последствий, к которым приводят подобные нарушения, устанавливают различные виды защиты и устройства измерения и контроля изоляции.
Защита электрических цепей должна обладать высокой надежностью, достаточной чувствительностью, быстродействием и селективностью.
Что такое селективность защиты? Виды селективности
Селективность (избирательность) защиты — такое ее действие, при котором отключается только поврежденный участок цепи. Селективность может быть достигнута различными путями: подбором уставок по уровню перегрузки; по времени срабатывания; комбинацией уставок по уровню перегрузки и времени срабатывания.
Селективность защиты по времени достигается при выполнении условия: время срабатывания защитных аппаратов уменьшается по мере удаления от источника питания.
Селективность защиты по уровню перегрузки может быть достигнута при условии, что уставки автомата на ток перегрузки уменьшаются по мере удаления от источника питания.
Нормально действующая при перегрузках и КЗ селективная защита выполняется правильным подбором зависимых ампер-секундных характеристик защиты отходящих от ГРЩ и РЩ линий установочными автоматами или предохранителями и селективными АВВ с независимой выдержкой времени на генераторах, т. е. защитой, построенной по комбинированному принципу: по уровню перегрузки и по времени.
При этом предпочтительна защита отходящих от ГРЩ и РЩ линий установочными автоматами с комбинированными расцепителями, тепловые расцепители которых защищают линию от перегрузок свыше 1,3 Iн, а максимальные — от токов КЗ.
Для обеспечения селективности необходимо, чтобы ток КЗ потребителя был меньше тока срабатывания максимального расцепителя на ГРЩ. Поскольку это условие не всегда выполнимо, прибегают к специальным мерам: устанавливают на РЩ быстродействующие предохранители или на ГРЩ ставят селективный автомат вместо установочного (для мощных потребителей).
Выбор плавкой вставки предохранителей для потребителей, не имеющих больших пусковых токов (реостатный пуск двигателей, электронагревательные, осветительные и другие установки) производят по условию Iв = Iн, т. е. номинальный ток плавкой вставки должен быть примерно равен номинальному току потребителя. Плавкие вставки к предохранителям, защищающим асинхронные электродвигатели с КЗ ротором и прямым пуском, выбирают по условию:
где Iп — пусковой ток двигателя; а — коэффициент, принимаемый для обычных условий пуска 2,5, а для тяжелых условий (частые или затяжные пуски) а = 1,6—2.
Предохранители к фидеру, питающему РЩ с несколькими двигателями прямого пуска, производят по условию пуска наиболее крупного из них при работе остальных. Выбранная таким образом вставка должна защищать и кабель.
Выбор установочных автоматов производят по условию Iнр > Iн, т.е. номинальный ток расцепителя автомата должен быть примерно равен или несколько больше номинального тока потребителя.
Необходимость в выборе расцепителей установочных автоматов по пусковому току отпадает, так как время срабатывания теплового и ток срабатывания максимального расцепителей обеспечивают возможность пуска электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
Кроме защиты от КЗ и перегрузок в судовых энергосистемах при питании их с берега, предусматривается защита от работы двух фазах. Для этой цели широко применяется устройство ЗОФН, состоящее из блока трансформаторов тока включаемых в линию питания с берега, и блока реле. При обрыве фазы релейный блок обеспечивает подачу сигнала и включение независимого расцепителя автомата питания с берега.
Рис. 1. Схемы измерения сопротивления изоляции щитовыми приборами: а — вольтметром для цепи постоянного тока; б — мегомметром для цепи трехфазного тока
Защита генераторов от значительных перегрузок и токов КЗ осуществляется с помощью автоматических воздушных выключателей и устанавливаемых в этих АВВ расцепителей, а также с помощью реле обратного тока или обратной мощности.
Кроме того, часто предусматривают защиту генераторов от перегрузки, выполняемую с помощью электромагнитных токовых реле, подключаемых к трансформаторам тока. При сравнительно небольших токах перегрузки (I = 1,1 Iн) реле срабатывают и включают реле времени с достаточно большой выдержкой времени (t = 8 с), чтобы не реагировать на кратковременные толчки нагрузки, вызываемые пусковыми токами двигателей.
По истечении выдержки времени реле отключает неответственные потребители I очереди. Если перегрузка не исчезает, то второе реле времени отключит часть неответственных потребителей II очереди. При исчезновении перегрузки питание потребителей восстанавливается в обратном порядке.
Для этой цели устанавливают унифицированное автоматическое устройство разгрузки генераторов (УРГ).
Измерение и контроль сопротивления изоляции на судах могут выполняться следующими способами: измерение переносным мегомметром при отключенных источниках питания; измерение щитовыми приборами (вольтметрами или мегомметрами) под напряжением; измерение и непрерывный автоматический контроль изоляции с подачей звукового сигнала при ее снижении ниже уставки; контроль методом ламп накаливания.
Для измерения сопротивления изоляции кабеля, электродвигателя или любого другого оборудования на судне важно предварительно отключить питание в измеряемом участке цепи или схемы, поэтому для быстрого измерения наличия напряжения используют переносной указатель напряжения, который работает в любых цепях постоянного и переменного тока, а также способен выявлять целостность электрических обмоток электродвигателей, реле и других катушек. Кроме этого с помощью указателя напряжения можно проверять диоды и тиристоры на пробой, что также немаловажно при поиске низкой изоляции на судне.
Перед проверкой сопротивления изоляции портативным мегомметром проверь отсутствие напряжения с помощью указателя напряжения или мультиметра!
В установках постоянного тока широкое применение получил метод трех отсчетов вольтметра (рис. 1, а). При этом методе высокоомным вольтметром V с помощью переключателя УП производят три замера напряжения: U1 — между положительным полюсом цепи и корпусом судна (УП в положении 1-1); U2 — между отрицательным полюсом и корпусом (положение 3—3); U — напряжение на шинах (положение 2—2).
Сопротивления изоляции между положительным полюсом и корпусом Rx1, между отрицательным полюсом и корпусом Rx2 и общее сопротивление изоляции цепи Rx определяют соответственно по формулам:
где Rв — сопротивление вольтметра, которое для напряжения 110 В составляет 50 кОм, для 220 В — 100 кОм.
Напряжение U можно принимать равным номинальному напряжению цепи — тогда достаточно двух замеров U1 и U2.
На вольтметре, кроме шкалы в вольтах, нанесена шкала в мегомах, рассчитанная по формуле для Rx. Поэтому величину сопротивления изоляции определяют по шкале сопротивлений против отметки U1 + U2 на шкале напряжений (после измерения U1, U2 и их суммирования).
В установках переменного тока для контроля и измерения сопротивления изоляции получили применение схемы, использующие принцип наложения постоянного тока на контролируемую цепь. На рис. 1, б приведена схема включения щитового мегомметра с добавочным устройством в цепь трехфазного переменного тока с изолированной нейтралью.
Работа схемы основана на измерении постоянного тока, протекающего через сопротивление утечки (изоляцию) контролируемой сети и состоит из дополнительного устройства и измерительного прибора. Дополнительное устройство состоит из понижающего трансформатора Тр, выпрямителя В, сглаживающего фильтра С1 — L — С2 и делителя напряжения R1 — R2. Оно предназначено для получения остоянного тока, протекающего при включенном автомате (АВ) по цепи, указанной стрелками на схеме. Измерительный прибор (ИП) магнитоэлектрической системы, отградуированный в мегомах, подключен одним зажимом к корпусу, а другим, через резистор и автомат АВ, к фазе С цепи. Постоянный ток, пройдя через сопротивление изоляции трех фаз, суммируется в измерительном приборе, который показывает общее сопротивление и изоляции Rиз всех фаз.
Сопротивление изоляции каждого фидера кабельной цепи должно быть в процессе сдаточных ходовых испытаний: для силовой цепи не менее 1 МОм; для цепи освещения не менее 0,3 МОм при напряжении до 125 В и не менее 1 МОм при напряжении от 125 до 500 В; для установок слабого тока не мене 0,3 МОм при напряжении цепи 125 В и 1 МОм при напряжений от 125 до 500 В.
Обслуживание цепей. В процессе эксплуатации судовые цепи тщательно осматривают, не реже двух раз в год.
К основным неисправностям электрических цепей относятся: понижение сопротивления или пробой изоляции, механические повреждения жил, изоляции и защитных оболочек кабелей. При возникновении повреждения кабель отключают и с помощью мегомметра проверяют целостность жил, сопротивление изоляция жил между собой и на корпус.
Поврежденные кабели ремонтируют или заменяют новыми. Сращивание кабелей посредством пайки токоведущих жил не допускается, а выполняется с помощью холодной опрессовки с последующей вулканизацией резиновой изоляции и оболочки. Все нетоковедущие части арматуры цепей, щитов и металлические оплетки кабелей должны быть надежно заземлены. После осмотра все кабели, конструкции их крепления и кожухи, закрывающие кабельные трассы, окрашивают.