Одним из важных параметров в обеспечении надежной и безопасной эксплуатации распределительных электрических сетей (РЭС) является уровень сопротивления изоляции фаз сети относительно земли. При исправном электрооборудовании оно велико, но может снижаться при появлении слабых мест в изоляции [1–3]. Ее влияние на отключение потребителей и перерывы в электроснабжении достигает 40–60% [4, 5]. Из-за повреждений изоляции до 40% коммутационных аппаратов и до 90% электрических машин выходят из строя. Кроме того, однофазные замыкания на землю (ОЗЗ) являются основным видом повреждений. Их число доходит до 90% от общего количества повреждений [6, 7]. Это приводит к серьезным нарушениям технологического процесса и значительному ущербу от простоев высокопроизводительных машин и комплексов.
Следовательно, разработка методов определения и средств контроля параметров изоляции в распределительных сетях и управление их уровнем является актуальной научно-практической задачей. Известные и применяемые в настоящее время методы и средства поддержания изоляции в распределительных электрических сетях реализуются либо на стадии проектирования и строительства сетей, либо в процессе их эксплуатации (рис. 1) [7].
Необходимо особо отметить, что сопротивление изоляция фаз сети относительно земли для РЭС напряжением выше 1 кВ не нормируется, а предусматривается испытание повышенным напряжением выпрямленного тока с измерением сопротивления изоляции мегаомметром на напряжение 2,5 кВ до и после испытания [8]. Указанным документом устанавливаются также параметры иных элементов (расстояние от фазных проводов до земли, расстояние между фазными проводами и т. д.), определяющих общий уровень изоляции в распределительной сети.
Различают два вида контроля изоляции при эксплуатации электрооборудования: периодический и непрерывный. Классификация существующих способов периодического контроля изоляции без снятия рабочего напряжения с оценкой достоинств и недостатков была рассмотрена на основе литературных источников [3, 9–12].