Рис 3.1. Электрическая схема замещения изоляции:

соответственно сопротивление и ток сквозной проводимости; и-соответственно емкостное, активное сопротивление и ток абсорбции;- соответственно емкость и ток мгновенной поляризации;- приложенное к изоляции напряжение; А,В – электроды.

Активный, реактивный и общий ток определяется по формулам:

.

При воздействии на изоляцию переменного напряжения невозможно разделить его утечки на составляющие (ток сквозной проводимости и ток абсорбций), поэтому о качестве изоляции судя по величине потерь энергии в ней (диэлектрических потерь). Количественной характеристикой потерь является тангенс угла диэлектрических потерь - . Из рис. 3.2 следует, что

;

откуда

,

где - активная мощность, затрачиваемая на нагреве диэлектрика;- частота переменного тока.

Чем меньше , тем меньше потери энергии в диэлектрике, тем меньше диэлектрик нагревается и надежнее работает.

Для поддержания уровня электрической изоляции, отвечающей требованиям безопасности и режиму эксплуатации электроустановок, в ПЭУ предусмотрено нормирование сопротивления изоляции сетей.

Рис.3.2. векторная диаграмма токов диэлектрика:

- угол между током и напряжением в изоляции

Периодические испытания изоляции. Для измерений и испытаний сопротивления изоляции в электроустановках до 1000В чаще всего применяются мегомметры на 1000 и 2500В типа М1101 и др.

Защита электрической изоляцией имеет следующие преимущества перед другими видами защит (например, защитным отключением):

- так как качеством изоляции определяется режим работы электроустановок (потери электроэнергии, безопасность электроснабжения, безаварийность и т.д.), то затраты на поддержание высокого качества изоляции не являются специальными затратами на охрану труда;

- защита изоляцией является универсальной;

- защита осуществляется без отключения электроустановки. Это качество изоляции делает такую защиту незаменимой в электроустановках, в которых перерыв в энергоснабжении недопустим.

Защитное заземление – это заземляющее устройство, представляющее сочетание заземлителей с заземляющими проводниками и используемое для обеспечения электробезопасности людей. Характеристиками качества защитного заземления являются напряжение заземлителя и сопротивление.

Напряжение заземлителя- это действующее значение напряжения между заземлителем и зоной земли за пределами зоны растекания электрического тока. Сопротивление заземляющего устройства характеризуется отношением напряжения заземлителя к току, стекающему в землю. Для обеспечения условий электробезопасности необходимо стремиться к созданию заземляющих устройств с минимальным сопротивлением.

Все электроустановки в связи с различными условиями электробезопасности при защите заземлением принято разделять на четыре группы:

- электроустановки до 1000В с изолированной нейтралью, в которых нейтральная точка изолирована от земли или связана с землей через большие сопротивления;

- электроустановки свыше 1000В с малыми точками замыкания на землю, в которых ток однофазного замыкания на землю не превышает 500А;

- электроустановки свыше 1000В с большими токами замыкания на землю, превышающими 500А;

- электроустановки до 1000В с глухозаземленной нейтралью, в которых нейтральная точка связана с землей через небольшое активное сопротивление.

Глухозаземленной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление (например, через трансформаторы тока).

Изолированной нейтралью называется нейтраль трансформатора или генератора, не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через приборы сигнализации, измерения, защиты, заземляющие дугогасящие реакторы и подобные им устройства, имеющие большое сопротивление.

Заземлением какой-либо части электроустановки или другой установки называется преднамеренное электрическое соединение этой части с заземляющим устройством.

Защитным заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущей части электроустановки с целью обеспечения электробезопасности.

Рабочим заземлением называется заземление какой-либо точки токоведущей части электроустановки, необходимое для обеспечения работы электроустановки.

Занулением в электроустановках напряжением до 1 кВ называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с глухозаземленной точкой источника в сетях постоянного тока.