Устройство для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечки тока на землю

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного постоянного тока, исполнительное реле, .зашунтированное конденсатором, включенное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напряжения, соединенным с сетью и .землей, контакт которого включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя, размыкающий блок-контакт коммутатора, подключенный первым выводом к одной из фаз сети со стороны потребителя, а вторым выводом связан через регулируемый резистор с исполнительным реле, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности . путем расширения пределов регулирования и упрощения устройства, 3 в него введен тиристор, катод которого подключен к исскуственной нулевой точке сети, а анод - к земле, второй вывод размыкающего блок-контакта . коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрон к управляющему входу тиристора и через регулируемый резистор-к искусственной нулевой точке сети. :о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ию аи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l

Ф (1 р

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3508678/24-07 (22) 05. 11. 82 (46) 23.05.84. Бюл. У 19 (72) Г.М.Нестерчук, Н.Г.Баленко, В.П.Колосюк, В.Д.Петренко, К.С.Сленченко, Н.С.Козицкий и А.И.Дьяченко (71) Конотопский ордена Трудового

Красного Знамени электромеханический завод "Красный металлист" (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 726616, кл. Н 02 Н 3/16, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

У 656143, кл. Н 02 Н 3/17, 1973, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗйЦИТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕАТРАЛЬЮ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, содержащее включенный между .сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного постоянного тока, исполнительное реле, ..зашунтированное конденсатором,.вклюзй9 Н 02 Н 3/-17«, G 01 R 31/02 ченное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напряжения, соединенным с сетью и ,землей, контакт которого включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя, размыкающий блок-контакт коммутатора, подключенный первым выводом к.одной из фаз сети со стороны потребителя, а вторым выводом связан через регулируемый резистор с исполнительным реле, о т л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с .целью увеличения чувствительности.путем расширения пределов регулирования и упрощения устройства, в него введен тирнстор, катод кото- ф рого подключен к исскуственной нулевой точке сети, а анод - к земпе, второй вывод размыкающего блок-контакта коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрой к управляюще- Я

Ъ.Ю му входу тиристора и через регулиру.емый резистор к искусственной нулевой точке сети.

1094100

Изобретенче относится к защите от поражения электротоком и опасных утечек тока на землю, преимущественно для подземных электрических сетей с изолированной нейтралью, и может 5 быть использовано в пусковых аппаратах, в частности, в пусковых аппаратах предназначенных для питания, коммутации н защиты трехфазных элект, родвигателей горных ручных электросверл..

Известно устройство для защиты гтрехфазной сети от утечек тока и функции предварительного контроля изоляции отключенной сети C1J, 15

Известно также .устройство> для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечки тока на землю, содержащее основной источник оперативного тока, в качестве кото- 20 рого используется трехфазный полупроводниковый выпрямитель, один полюс которого через токоограничивающий резистор соединен с землей.

Исполнительное реле включено между 25 искусственной нулевой точкой сети, выполненной на делителях напряжения, и землей; контакт реле включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя. Дополни-30 тельный источник оперативного постоянного тока выполнен на диодах и включен согласно с основным источником, а общая точка диодов через последовательно соединенные регулируемый резистор, размыкающую кнопку и размыкающий блок-контакт автоматического .выключателя подключена к одной Hs фаз потребителя С23, 40

Недостаток устройства защиты— . ограниченные пределы регулирования чувствительности, а следовательно, незначительный диапазон регулирования сопротивления срабатывания, 45 так как данный параметр защиты эаренее обусловлен величиной тока отпускания якоря исполнительного . реле и допчстимой величиной тока утечки который в режиме блокироЭ

50 вочного реле утечки (БРУ) должен быть искробезопасным.

Целью изобретения является увеличение чувствительности путем расширения пределов регулирования и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем„ ,что в устройство для защиты трехфаэной сети с изолированной нейтралью от утечки тока на землю, содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного постоянного, тока, исполнительное реле, эашунтированное конденсатором, включенное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напряжения, соединенным с сетью и землей, / контакт которого включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя, размыкающий контакт коммутатора., подключенный первым выводом.к одной из фаз сети со стороны потребителя, а вторым выводом связан через регулируемый резистор с исполнительным реле введен тиристор, катод которого подключен к искусственной нулевой точке сети, а анод — к земле, второй вывод размыкающего блок-контакта коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрон к управляющему входу тиристора и через регулируемый резистор к искусственной нулевой точке сети.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит полупроводни- ковый выпрямитель 1, служащий источником оперативного тока, токоограничивающий резистор 2, исполнительное реле 3, являющееся чувствительным элементом схемы, конденсатор 4, предназначенный для сглаживания пульсаций выпрямленного тока, делитель 5 напряжения, образующий искусственную нулевую точку сети, тиристор 6, стабилитрон 7, включенный.в цепь управляющего входа тиристора 6, который через регулируемый резистор 8, предназначенный для регулирования чувствительности, присоединен к искусственной нулевой точке сети и одновременно через размыкающий контакт 9 коммутатора 10 к одной нз фаз сети со стороны потребителя. Электрическая связь этой фазы с двумя остальными осуществляется через.обмотки статора двигателя 11.

Кроме того, на чертеже обозначено: отключающая катушка 12 автоматического выключателя, в цепь питания которой включен контакт 13 исполнительного реле 3, питающий трансформатор 14 и сопротивление изоляции 15.

3 1094

Устройство работает следующим образом.

При высоком сопротивлении изоля- ции 15 ток утечки ничтожно мал, оперативный ток Хо„, протекаемый по катушке реле 3, достаточный для его срабатывания и удержания якоря в притянутом положении. При этом

его контакт 13 в цепи катушки 12 разомкнут, при помощи коммутатора 10 1п

1 можно осуществлять управление. электродвигателем 11.

При снижении сопротивления изоляции 15 сети часть тока ответвля- . ется через это сопротивление и ток через реле 3 уменьшается. При сопротивлении изоляции 15, равном устав- ке сопротивления срабатывания, ток в реле 3 становится равным току его отпускания и оно отпускает свой якорь. Контакт 13 замыкается и ! включает питание катушки 12, вызывая отключение автоматического выключателя-(не показан) и обесто,чивание устройства. Таким образом, 25 когда коммутатор 10 включен или когда нарушение изоляции сети происходит на участке до коммутатора, устройство выполняет известные функции общесетевого устройства защиты от утечек.

Когда коммутатор. 10 отключен, . устройство защиты работает в режиме ВРУ, т.е. осуществляет контроль,соп:ротивления изоляции отключенной сети.и предотвращает возможность подачи напряжения на питающий трансформатор, если в сети возникло недопустимое снижение сопротивления. изоляции

В режиме БРУ устройство работает следующим образом.

При отключенном коммутаторе 10

его блок-контакт 9 замкнут. При

100 4 этом управляющий вход тиристора б со стабилитроном 7, подключенный к искусственной нулевой точке сети через регулируемый резистор 8, присоединяется через блок-контакт 9 к одной из фаз отключенной сети. Создается цепь: источник оперативного тока 1, токоограничивающий резистор

2, сопротивление изоляции 15, блокконтакт 9, регулируемый резистор 8, искусственная нулевая точка сети.

По этой цепи протекает ток 2, величина которого зависит от напряжения источника 1 и сопротивления цепи, в главной мере от сопротивления изоляции 15. Падение напряжения, создаваемое при этом на резисторе 8, и значение которого зависит как от величины протекаемого тока, так и

1О величины сопротивления резистора 8, прикладывается к управляющему входу тиристоров 6.

При достижении величины падения напряжения, дос аточной для срабатывания стабилитрона 7, создается цепв срабатывания тиристора, который при этом открывается и шунтирует обмотку реле 3. При этом реле З.отпускает свой якорь и замыкает контакт 13 в цепи отключающей катушки

12, что вызывает срабатывание авто-матического выключателя и отключение питания трансформатора 14. Регулирование уставки сопротивления срабатывания защиты осуществляется при

35 помощи резистора 8 и обеспечивает регулировку чувствительности защиты в очень широких пределах.

Использование предлагаемого уст4О ройства выгодно .отличает его от устройства известного, так как позволяет упростить делитель напряжения и расширить возможность регулирования защиты в режиме предварительного контроля оборудования перед включением. 1

Составитель Н. Чутчев

Редактор Ан. Шандор Техред А.Кикемезей Корректор О.. Билак

Закав 3451/42 Тираж 614

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4