Принцип действия большинства приборов, предназначенных для работы в сетях переменного тока, находящихся под рабочим напряжением, основан на использовании метода наложения постоянного измерительного напряжения (рис. 1), аналогичного методу измерений при снятом напряжении. Так как под действием рабочего напряжения Uф в измерительной цепи может протекать переменный ток, то для ее защиты применяют индуктивный или, как показано на схеме, емкостный фильтр (цепь R1—Cf). Конденсатор Сf также защищает измерительную цепь от бросков тока Iизм в переходных режимах работы сети (при подключении электроприемников) (рис. 1).
Рис. 1. Контроль изоляций сетей переменного тока
методом наложения постоянного напряжения
Измерение сопротивления изоляции производят при нажатой кнопке К, когда измерительная цепь замыкается через миллиамперметр А, проградуированный в единицах сопротивления. При «свободном» состоянии кнопки (в режиме автоматического контроля) цепь замыкается через резистор RД, являющийся входным элементом блока сигнализации БС. Падение напряжения на этом резисторе, так же как и сила тока в измерительной цепи, однозначно определяется значением эквивалентного сопротивления изоляции сети. При уменьшении сопротивления изоляции это напряжение возрастает; в случае снижения сопротивления до определенного значения (установленной для данной сети уставки срабатывания сигнализации Uуст) на выходе БС появляется соответствующий сигнал (световой или звуковой).На таком принципе работают устройства «Электрон-1» (автоматический контроль и измерение), ПКИ (автоматический контроль) и щитовые мегаомметры М1423, М1503, М1527, М1623, М1603.
В процессе настройки или эксплуатации электроустановки нередко возникает необходимость измерять сопротивление изоляции «прикладным» методом, не обращаясь к штатным средствам контроля. Л.П. Подольским в 1946 г. предложен достаточно простой способ двух отсчетов вольтметра применительно к трехфазным сетям (рис. 2).
Рис. 2. Измерение сопротивления изоляции сети переменного
тока методом двух отсчетов вольтметра
Согласно этому способу измеряют напряжение U1 между одной из фаз сети и землей. Затем между этой фазой и землей включают дополнительное сопротивление известной величины R1 и измеряют напряжение U2; вместо сопротивления R1 подключают сопротивление R2 и вновь измеряют напряжение между фазой и землей U3. Величина эквивалентного сопротивления изоляции сети определяется по формуле:
где q1=(U1/U2)2-1; q2=(U1/U3)2-1. Для уменьшения погрешности измерений рекомендуется принимать R1=2R2, а величину 2R2- такой, чтобы после его подключения напряжение фазы относительно земли уменьшилось на 75 % (U3=0,25U1).