特殊电缆绝缘测量原理研究.pdf

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1、船电技术l应用研究特殊电缆绝缘测量原理研究罗宁昭赵楠张晓锋(1．海军工程大学电气与信息工程学院，武汉430033；2．海军装备部舰船办公室，北京116000)摘要：针对舰船消磁系统电源和负载特殊性，建立了消磁电缆的电路模型，根据该模型提出消磁电缆绝缘的测量方法并推导出绝缘测量公式。该测量原理不但能够对绝缘电阻进行准确测量，而且能实现电缆单点绝缘故障时故障点定位。由于消磁直流电源的电压幅值不断变化，文章在最后给出了电压变化条件下绝缘测量的补偿方法。关键词：消磁系统绝缘测量电缆模型故障定位电压补偿中图分类号：TM934文献标识码：A文章

2、编号：1003—4862(2012)04—0057—03ResearchonPrincipleofSpecialElectricCablesInsulationMeasurementLuoNingzhao】ZhaoNan2ZhangXiaofengl，，(1．NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；2．EquipmentDepartmentoftheNavalShipsOfice，Beijing116000，China)Abstract：Thesourceandloadofshi

3、pdegaussingsystemisdifferentfromnormalDCpowersystem．Tomonitordegaussingsysteminsulation，itisnecessarytosetupanewcircuitmodelofdegassingcable．Thepapergivesacircuitmodelandderivedformulaofinsulationmeasurement,whichcannotonlycalculatethevalueofinsulationresistance，butals

4、olocateultpoint．Consideringthevoltagechangesofdegaussingsource，amethodtocompensatechangingvoltageispresented．Keywords：degaussingsystem,"insulationmeasurement,"cablemodel,faultlocation,"voltagecompensation11消磁系统只由消磁电源和消磁电缆组成，0引言消磁电缆就是电源负载，在该系统中没有供电线舰船在航行时，利用直流电源和消磁电缆绕和负

5、载之分；成的线圈产生磁场，用以抵消地磁对金属舰船的2)消磁电源电压并不是常数，在舰船航行过磁化。随着舰船吃水量不断增加，舰船内部的消程中，消磁电源电压随着舰船航向和倾斜角度不磁电缆长度也不断变长，数千米长消磁电缆的绝断变化。缘问题日益突出。消磁电缆遍布全船，与船体形为解决消磁电缆绝缘测量的问题，本文首先成较大的分布电容，且消磁直流电源的电压等级建立了消磁电缆的模型，并改进了传统直流系统较高，一旦发生接地故障，极易产生电弧并引起绝缘测量时普遍采用的基于平衡电桥原理的测量火灾。因此当消磁电缆出现绝缘降低时，必须立方法。使新的测量原理能够

6、适应于消磁系统的绝即发现，及时处理，以免酿成更大的事故J。缘测量，同时使测量结果不受消磁电源电压变化但消磁系统和传统的直流系统有很大不同。的影响。而且，在消磁电缆单点接地时，该测量主要区别在于：原理可以近似给出故障点的位置。1电缆模型收稿日期：2011．0913作者简介：罗宁IY~(1982一)，男，博士，研究方向：电根据一般输电线路的电缆模型[，消磁电缆力系统安全运行。在直流系统中可等效为如图1所示的多个小电阻57船电技术l应用研究串联形成的一个负载，电缆的分布电容和杂散电根据桥式检测等效方法，在电源正极对地之感都由于电源的直流特

7、性而被忽略掉。对地绝缘间、以及电源负极对地之间分别投入测量电阻，电阻可等效成为多个对地电阻。得到两个方程组，联立求解对地绝缘电阻值]。由于网络为复杂的串并联结构，计算网络的测量示意图如图4所示。对地绝缘值十分不便，因此可通过三角型一星型电电缆电阻R路变换公式将该网络化简。电缆电阻’缘电阻——_r-—_L——-r_10舰壳、-{=]卜

8、，、-{]图3消磁系统简化模型][j1一电缆电阻舰壳图1消磁系统等值电路缘电阻电缆电阻对地绝缘阻图4绝缘测量示意图图2受挟不蒽图尺口RARc测量时首先在电源正极和地之间外加测量电网络的变换公式为：阻，采

9、集正极对地测量电阻尺上正对地电压，，然后断开正对地电阻，向负极和地之间外加测量蜀㈣．电阻R，采集测量电阻上负对地电压。可根据电路原理列出下述方程：=R~xRc(2)++～+：：墨：(6)RcxRA(3)·(+)+·(尺++6)。、=：