Устройство для защиты от утечки тока на землю в комбинированной электрической сети

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ В КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее источник переменного тока, первый фильтр присоединения , подключенный к трем фазам сети, резонансный фильтр типа LG выпрямительный мост, нагруженный первым Конденсатором, чувствительным органом и омметром, второй фильтр присоединения, подключенный к фазам сети, нулевая точка которого через компенсир5пощий дроссель и второй конденсатор заземлена, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих выпрямительной установки комбинированной электрической сети, источник переменного тока выполнен в виде дросселей с вторичной обмоткой на среднем стержне магнитопровода, причем йачала двух обмоток и конец средней обмотки подключены к фазам сети, а концы двух крайних обмоток объединены с концом вторичной обмотки на среднем стержне и подключены к первому входу.резонансного фильтра и через выпрямительный мост - к земле, а начало вторичной обмотки на среднем стержне подключено к первому СП и вновь введенному третьему фильтру присоединения, подключенному к двум фазам сети за выпрямителем, причем начало средней обмотки указанного дросселя подключено к второму входу резонансного фильтра, точка подключения исполнительного реле с выпрямительным мостом соединена с точкой соединения компенсирующего дросселя ф и второго конденсатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А 1б11 H 02 Н 3/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3533373/24-07 (22) 06.01.83 (46) .23.05.84. Бюл. 11 19 (72) В.А.Конаныхин (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горно-рудный институт (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 246641, кл. Н 02 Н 3/17, 1965.

2. Авторское. свидетельство СССР

И- 276233, кл. Н 02 Н 3/17, 1964. (54) (57) УСТРОЙСТВО ЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА HA ЗЕИЛЮ В КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее источник переменного тока, первый фильтр присоединения, подключенный к трем фазам сети, резонансный фильтр типа LC, выпрямительный мост, нагруженный первым конденсатором, чувствительным .органом и омметром, второй фильтр присоединения, подключенный к фазам сети, нулевая точка которого через компенсирующий дроссель и второй конденсатор заземлена, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих выпрямительной установки комбинированной электрической сети, источник переменного тока выполнен в виде дросселей с вторичной обмоткой на среднем стержне магнитопровода, причем Начала двух обмоток и конец средней обмотки подключены к фазам сети, а концы двух крайних обмоток объединены с концом вторичной обмотки на среднем стержне и подключены к первому входу резонансного фильтра и через выпрямительный мост — к земле, а начало вторичной обмотки на Я среднем стержне подключено к первому и вновь введенному третьему фильтру присоединения, подключенному к двум фазам сети за выпрямителем, причем начало средней обмотки указанного дросселя подключено к второму входу резонансного фильтра, точка под<лючения исполнительного реле с выпрямительным мостом соединена с точкой соединения компенсирующего дросселя и второго конденсатора.

1094101

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для защиты комбинированной сети с управляемым тиристорным преобразователем.от утечек тока на землю, а также для предупреждения опасности поражения людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивления изоляции.

Известно устройство для автоматического контроля изоляции комбинированной сети, содержащей участки постоянного и переменного токов, включающее источник оперативного переменного тока, выпрямители, чувствительный и исполнительный органы, включенные через выпрямительный мост оперативного тока, чувствительный орган, выполненный в виде 1 С -генератора и дросселя с регулируемой индуктивностью, имеющего две встречно включенные рабочие обмотки и обмотку управления, которая включена на выход LC-генератора, а к параллельно указанному выпрямительному мосту подключен компенсирующий источник постоянного тока, оперативное напряжение приложено между защищаемым участком сети постоянного тока и землей через обмотку дросселя, выпрямительный мост, килоомметр, обмотку реле, диод и разделительные конденсаторы 13.

В устройстве производится контроль изоляции только участка постоянного тока, а участок переменного тока остается без контроля, что снижает функциональные возможности и .надежность защиты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее источник оперативного переменного тока с час" тотой 25 Гц, один, конец которого заземлен, а к другому последовательно присоединен выпрямительный мост, нагруженный реле и килоомметром, и резонансный контур типа LC выполненный комбинированным параллельно-последовательного типа, а последовательно с конденсатором, шунтирующии дроссель, включено .омическое сопротивление 21.

Недостатком известного устройства является взаимное влияние емкости и сопротивления участков постоянного и переменного токов, угла регулирования и высших гармоник управляеУстройство содержит источник 1 оперативного переменного тока, который представляет собой трехфазный, дроссель с вторичной обмоткой на среднем стержне магнитопровода. даю- щий на выходе переменное напряжение о

ЭО

50 мого тиристорного преобразователя на величину критического активного сопротивления изоляции сети, что ограничивает функциональные возможности и надежность защиты.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих выпрямительной установки комбинированной электрической сети.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от утечки тока на землю комбинированной электрической сети, содержащее источник переменного тока, первый фильтр присоединения, подключенный к трем фалам сети, резонансный фильтр типа LC, выпрямительный мост, нагруженный первым конденсатором, чувствительным органом и омметром, второй фильтр присоединения, подключенный к фазам сети, нулевая точка которого через компенсирующий дроссель и второй конденсатор закреплена, источник переменного тока выполнен в виде дросселей с вторичной обмоткой на среднем стержне.магнитопровода, причем начала двух крайних обмоток и конец средней обмотки подключенны к фазам сети, а концы;двух крайних обмоток объединены с концом вторичной обмотки на среднем стержне и подключены к первому входу резонансного фильтра и через выпрямительный мост — к земле, а начало вторичной обмотки на среднем стержне подключено к первому и вновь введенному третьему фильтру присоединения, подключенному к двум фазам сети за выпрямителем, причем начало средней обмотки указанного дросселя подключено к второму входу резонансного фильтра, точка подключения исполнительного реле с выпрямительным мостом соединена с точкой соединения компенсирующего просселя и второго конленсатора.

На чертеже показана схема устройства для защиты комбинированной электрической сети от тока утечки на землю.

3 . 1094101 частотой 50 Гц, резонансный контур 2, состоящий из дросселя 3, конденсатора 4 и резисторов 5 и 6, соединен с началом первичной обмотки указанного дросселя и с землей через выпря- 5 мительный мост 7, чувствительный орган 8 и омметр 9, шунтируемые первым конденсатором 10, первый 11 и третий 12 фильтры присоединения, сос-. ! ставленные из конденсаторов и подключенные к шинам переменного и постоянного токов, образованные управляемым тиристорным преобразователем напряжения. Резонансный контур 2 и фильтры 1.1 и 12 присоединения настраиваются в резонанс на частоту гармоники 50 Гц оперативного источника.

Срабатывая, чувствительный орган 8 своим контактом 13 замыкает цепь отключающего реле 14, которое кон- 20 тактом 15 шунтирует контакт 13 и контактом 16 замыкает цепь катуш-. ки фидерного автомата 17. Через конденсаторы второго фильтра 18 присоединения включен компенсирующий дроссель 19, магнитопровод которого выполнен с воздушным зазором и соединен с землей через второй конденсатор 20 для исключения влияния емкости сети иа сопротивление тока ЗО утечки и на сопротивление изоляции сети (на принципе явления резонанса токов в контуре L-С, где б — индуктивность дросселя 19; С вЂ” емкость сети). 35

Клемма Д дополнительного зазем3 лителя присоединяется к дополнительному заземляющему электроду. Таким электродом служит труба длиной

1,5 м, забитая в шпур, пробуренный 40 в водоотводной канаве.

К клеммам однополюсного трехпознционного переключателя 21 подключены.

"Фаза сети переменного тока", "Плюс" и "Минус" постоянного тока.,г 45

Дополнительный заэемлитель подключается к клемме Д и через pas3 мыкающий контакт. кнопки 22 проверки

I соединяется.с общей сетьш заземления. Проверка исправности, устройства 51) производится следующим образом.

Переключатель 21 устанавливается в положение "Фаза сети переменного тока", затем нажатием проверочной кнопки 22 "Фаза сети переменного - 55 тока" замыкается с землей через проверочное сопротивление 23. Ана 1 логично устанавливаем переключатель, 21 в положения "Плюс" и "Минус" (поочередно) и замыкаем с землей через проверочное сопротивление 23.

Устройство работает:следующим образом.

Оперативное напряжение частотой.

50 Гц, получаемое от трехфазного дросселя 1 с. вторичной обмоткой на среднем стержне, прикладывается между землей и тремя фазами цепи переменного тока и двумя полюсами цепи постоянного тока, через фильтры 11 и 12 присоединения, выпрямительный мост 7> нагруженный измерительным реле 8 и омметром 9, шунтируемыми конденсатором 10, и через параллельный резонансный контур 2, состоящий из дросселя 3, конденсатора 4, резисторов 5 и 6, служащих для получения соответствующей расстройки контура на частоте. 50 Гц с целью осуществления деформации защитных характеристик и подбора необходимой величины уставки сопротивления срабатывания однофазной утечки. При отсутствии, в комбинированной сети активных утечек или сниженного сопротивления изоляции по отношению к земле по оперативной, цепи протекает ток, обусловленный наличием емкости участка цепи переменного тока, котоный компенсируется дросселем 19, подключенным через конденсаторы .второго фильтра 18 присоединения к цепи переменного тока, и соединен с землей через конденсатор 20. При снижении сопротивления изоляции или появлении утечки как на участке переменного тока, так и на участке постоянного тока, ток, протекающий по оперативной цепи, возрастает до величины тока срабатывания чувствительного реле 8, которое срабатывает и своим контактом замыкает цепль отключающего реле 14, которое воздействует на цепь отключающей катушки фидерного автомата.

При использовании изобретения повышается надежность путем исключения влияния углов регулирования и высших гармонических составляющих выпрямительных установок на устройства для защиты от утечек тока на землю.

1094101

Составитель Н. Чутчев

Редактор Ан. Шандор Техред Л.Иикеш, Корректор О. Билак

Заказ 3451/42 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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