Устройство контроля целостности заземляющей жилы экскаваторного кабеля

 

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ЗАЗЕМЛЯЮР1ЕЙ килы ЭКСКАВАТОРНОГО КАБЕЛЯ, содержащее источник питания. к выходу которого присоединена первичная обмотка выходного трансформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого соединен с входом управляклчего элемента приключительного пункта, отличающееся тем, что, с целью повысиения надежности и достоверности контроля, в устройство введены дроссель и полосовой фильтр, причем вход релейного элемента через полосовой фильтр соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичной обмоткой которого служит заземляюи|ая жила, соединенная с корпусом приключительного пункта и корпусом экскаватора , к которым присоединены после- j довательно соединенные вторичная обмотка выходного трансформатора и об (Л мотка дросселя, выполненные экранами кабеля о ьо со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЫИЦМО

РЕСПУБЛИН

„„SU„„29107

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д(д) G 01 R 31/02 (21) 3273717/18-21 (22) 09.04.81 (46) Т5.07.83. Бюл. и 26 (72) С.А. Волотковский, А.З. Николайчук, В.И, Омельченко и M.Å. Ком; ский (71) Днепропетровский горный институт им. Артема (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Труды Кузбасского поли ухнического института, Кемерово, 1973, М 51 с. 34-37.

2. Бариев Н.В. Обслуживание зазем.ляющих устройств на горнорудных и угольных предприятиях. "Недра", 1977, с. 75-77. (54)(57) ЬСТРОИСТВО КОЙТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ЗАЗЕИЛЯОЩЕЙ МИЛМ ЭКСКАВАТОРНОГО

КАБЕЛЯ, содержащее источник питания, и к выходу которого присоединена первичная обмотка выходного трансформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого соединен с входом управляющего элемента приключительного пункта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, в устройство введены дроссель и полосовой фильтр, причем вход релейного элемента через полосовой фильтр соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичной обмоткой которого служит заземляющая жила, соединенная с корпусом приключительного пункта и корпусом экскаватора, к которым присоединены послеФ довательно соединенные вторичная об- Е мотка выходного трансформатора и обмотка дросселя, выполненные экранами кабеля. С:

1 1 0291

Изобретение относится к электробезопасности и может быть использовано для контроля целостности заземляющих проводников.

Известен прибор контроля целост" ности заземляющей жилы экскаваторного кабеля, содержащий источник питания постоянного тока, исполнительное и сигнальное реле 1 ).

Прибор не обеспечивает контроль целостности заземляющей жилы, если имеется побочный путь распространения контрольного сигнала (трубопровод, рельсовый путь и др.) или .произошло замыкание контрольного проводника на заземляющий в месте, располо-. женном ближе к устройству, чем место обрыва заземляющего проводника.

Наиболее близки м к предлагаемому является устройство непрерывного ав20 томатического контроля целостности цепи заземления карьерных электроустановок, содержащее источник питания промышленной частоты, соединенный с первичнОй ОбмОткОЙ ВыхОднОГО

25 трансформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого со-. единен с управляющим элементом приключательного пункта (2

Устройство имеет те же недостат- ки, что и (1 1 и, кроме того, при наличии в земле .токов утечки или наведенных токов, не обеспечивает сра" батывания управляющего элемента приключвтельного пункта.

Цель изобретения - повышение надежности и достоверности контроля.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник питания к выходу которого присоеди 4 нена первичная обмотка выходного тран" сформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого соединен с входом управляющего элемента при,.приключательного пункта, введены дрос 45 ./ сель и полосовой фильтр, причем вход релейного элемента через полосовой фильтр соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичной обмоткой которого служит заземляющая жила, соединенная с корпусом приключательного пункта и корпусом экскаватора, к которым присоединены последовательно соединенные вториЧная ОЬмотка выходного трансформатора и обмотка дрос, В 55 селя, выполненные экранами кабеля.

На Фиг. 1 приведена схема, устройства контроля целостности заземляю". щей жилы экскаваторного кабеля; на

О/ 2 фиг. 2 - электрическая схема замещения контролируемой цепи.

Устройство содержит источник питания 1 повышенной частоты, выходной трансформатор 2, трансформатор 3 тока, релейный элемент 4, дроссель 5, полосовой фильтр 6, экраны 7 кабеля, заземляющую жилу 8, управляющий элемент 9 приключательного пункта, корпус 10 приключательного пункта, корпус 11 экскаватора. Цифрой 12 обозначен побочный путь распространения контрольного сигнала.

Конструктивно устройство контроля заземляющей жилы экскаваторного кабеля выполняется следующим образом. .На магнитопроводы выходного трансФорматора 2 и дросселя 5 наматывают по несколько витков сплетенных вместе экранов 7 кабеля. На магнитопровод траысформатора 3 тока наматывают несколько витков заземляющей жилы 8. Магнитопроводы могут быть вы" полнены разъемными. Концы заземляющей жилы 8 и экранов 7 запрессовываются в наконечники и грисоединяются под одни болты, приваренные к корпусам 1 О и 11 приключательного пункта и экскаватора соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При неповрежденных заземляющей жи-. ле 8, экранах 7, а также наличии побочного пути 12 распространения контрольного сигнала например, опорная поверхность экскаватора, земля, заземляющее устройство приключательного пункта ), ток Э от вторичной обмотки выходного трансформатора 2 проходит по экранам 7, обмотке дросселя 5, затем разветвляется на токи 3 „ и 3, протекающие по заземляющей жиле 8 и побочному пути 12. При этом во вторичной обмотке трансформатора тока 3 протекает ток, величина которого пропорциональна величине тока 3„, протекающего в заземляющей жиле 8. г

1тот ток в полосовом Фильтре 6, настроенном на частоту источника питания 1,, преобразовывается в напряжение, которое подается на вход релейного элемента 4.

Релейный элемент 4 имеет два порога срабатывания: на увеличение сопротивления заземляющей жилы 8 в результате ее повреждения U „и уменьшение сопротивления замкнутого контура 2в результате замыкания заземляюцей жилы 8 на экраны- 7i

3 10291

При увеличении сопротивления заземляющей жилы 8 выше величины, определяемой ниже из выражения (7 2, или замыкании ее на экраны 7, напряжение на входе релейного элемента ч станет ниже ОсР1или вышеО соответственно. Релейный элемент 4 срабатывает, селективно указывает причину повреждения и подает сигнал на: управляющий элемент 9 приключательного пункта, который отключает экскаватор вместе с его кабелем от питающей се" ти.

Согласно схеме замещения (Фиг.2 J ток, протекающий по заземляющей жиле 8 определяется из выражения

02п

07 4 ц

"32 эмин+ да з мин

rAe КЗ„ > 1,,К > 1 - коэФФициенты запаса.

Э

Совместное решение уравнений (1 }4>) позволяет определить величину сопротивления дросселя 5Е„,а, соотношения между токами, протекающими в заземляющей жиле 8, при которях уст ройство должно срабатывать, и величину наибольшего сопротивления 2 „ за4 земляющей -жилы 8, при котором устройство подает сигнал на отключение электроустановки

4,р ЗЯ(эмакс ЗФмакс) эмин Зж н (5) 20 (6) э MN«c зж мак = (2} 50

55 где Р - напряжение источника питания;

Еэу2э;к

: пп *p сопротивления экранов, заземляющей жилы, побочного пути25 и дросселя соответственно; о

0чевиДно ).1 -) м с " Zý эмин зм= зж мин пя» з

1макс у +Z «у

*р яжмин е 1=амин пРи з= э макс Зж= мс макс(-"2 пл пп макс ЗФ макс () " 35

31мин 22 +2У «у

*а эмакс з ма«с

Устройство должно срабатывать при уменьшении тока 51 в результате пре 40 вышения сопротивления 2, заземляющей жилы 8 до величины э- (Ю

\ 1 +2 +Х

- э мин др, з к

-и увеличении тока „ в результате замыкания заземляющей жилы 8 на экрани 7 до величины с Ц U

1 22 +2 э мО «с 3 % Molkc

При этом для исключения ложных срабатываний устройства должны выполняться условия

К 3 -31 1 22 «2Z +2 эмакс *р 3 к макс

" Il

1 1 32 2 — «2 — — — к 31 32 31 31 э мин Зж мин х

- 22 +2 1(к «2К g y

3% i Эмакс Зжмакс/1 31 31 32 32

-2К

Зж мин (12

Напряжения срабатывания релейного элемента определяются по Формулам к сР1 - пР

« И ор2. пр тт

Оф где Кп = †. - коэффициент преобразова 12 ния фильтра 6;

12.К = †. ; - коэффициент трансформаТТ ции трансформатора 3 тока;

Ос1 " напряжение на выходе полосового Фильтра 6, 1„ - ток, протекающий по заземляющей жиле 8, являющейся первичной обмот",, кой трансформатора то ка 3;

- 12 - ток, протекающий по вто" . ричной обмотке трансформатора тона 3.

Введение дросселя позволяет исключить несрабатывание устройства при замыкании заземляющей жилы на экраны и последующем ее обрыве, а приме" нение источника питания повышенной

5 1 0291 частоты позволяет исключить влияние наведенных в заземляющей жиле и земле токов промышленной частоты и постоянных блуждающих токов на работу устройства. 5

Введение полосового фильтра и выполнение первичной обмотки трансформатора тока заземляющей жилой позволяет исклочить несрабатывание устройства при обрыве заземляющей жилы и 30 наличии побочного пути распространения контрольного сигнала.

07 . 6

Выполенние вторичной обмотки выходного трансформатора и обмотки дросселя экранами кабеля позволяет использовать их s качестве контрольного проводника и своевременно отключить питание экскаватора при повреждении экрана.

Применение предлагаемого устрой- . ства позволяет повысить уровень злектробеэопасности при обслуживании злектроприемников карьеров.

Составитель l0. Кареев

Редактор Л. Авраменко .Texgeg С. Мигунова . Корректор В ЬУтяга

Заказ 1970/ 3 ., Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 Щ Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5 Я -35 а А»»»»»«1- »»»»».»»

Филиал ППЙ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4