Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью и повторными заземлениями нулевого провода

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ПОВТОРНЫМИ ЗАЗЕМЛЕНИЯМИ НУЛЕВОГО ПРОВОДА, содержащее первый и второй датчики тока, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго вьтрямителей , выходы которых связаны с первым и вторым фильтрами, выходы которых соответственно соединены с первой и второй дифференцирующими цепянн, первым и вторым ключами, выходы которых связаны с первым и вторым элементами И первым и вторым пороговыми элементами, элементом выдержки ; времени и выходным элементом, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности путем исключения отказов работы устройства при повьщ1енных значениях токов замыкания, в него.введены третий и четвертый пороговые элементы, при этом выход первого вьтрямителя подключен к первому входу первого фильтра и входу второго фильтра, йьрсод второго вьтрямителя подключен к второму входу первого фильтра, а выход второго фильтра через вторую дифференцирующую цепь и второй ключ подключен к входам второго и четвертого пороговых элементов, выход второго порогового элемента подключен к третьему входу первого элемента И, а выход четвертого порогового элемента - к третьему входу второго т элемента И, выход которого подключен к второму входу выходного элемента , к первому входу которого подсоединен выход первого элемента И, причем выход первого фильтра через первьй ключ подключен к входам первого и третьего пороговых элементов, а выход первого порогового элемента к второму входу первого элемента Иел и первому входу элемента выдержки времени, первый выход которого пода ключен к первым входам первого и о второго элементов И, а выход третье00 го порогового элемента подсоединен к второму входу второго элемента И. и к второму входу элемента вьщержки времени, второй выход которого подключен к управляющим входам каждого ключа.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУБЛИН

4 H 02 Н 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в -,,ДДУт д вИЬЛЙО > Ь» (21) 3655254/24-07 (22) 19. 10. 83 (46) 23. 05. 85. Бюл. В 19 (72) В.А.Николенко, А.С.Херсонский, Н.Д.Чаплик, Н.Г.Кордон и Н.Н.Теняев (71) Одесский отдел комплексного проектирования Украинского отделения

Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Сельэнергопроект" (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 936157, кл. Н 02 Н 3/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР и 1010687, кл. Н 02 Н 3/16, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ.

ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ С.ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ПОВТОРНЫМИ 3А3ЕМЛЕНИЯМИ НУЛЕВОГО ПРОВОДА, содержащее первый и второй датчики тока, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго выпрямителей, вьмоды которых связаны с первым и вторым фильтрами, выходы которых соответственно соединены с первой и второй дифференцирующими цепями, первым и вторым ключами, выходы которых связаны с первым и вторым элементами И, первым и вторым пороговыми элементами, элементом выдержки времени и выходным элементом, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности путем

„„SU „„1157608 А исключения отказов работы устройства при повьппенных значениях токов замыкания, в него. введены третий и четвертый пороговые элементы, при этом выход первого выпрямителя подключен к первому входу первого фильтра н входу второго фильтра, вьмод второго выпрямителя подключен к

J второму входу первого фильтра, а выход второго фильтра через вторую дифференцирующую цепь и второй ключ подключен к входам второго и четвертого пороговых элементов, выход второго порогового элемента подключен к третьему входу первого элемента И, а выход четвертого порогового элемента — к третьему входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу выходного элемента, к первому входу которого подсоединен выход первого элемента И, причем вьмод первого фильтра через первый ключ подключен к входам первого и третьего пороговых элементов, а выход первого порогового элемента— к второму входу первого элемента И. и первому входу элемента выдержки времени, первый вьмод которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, а выход третьего порогового элемента подсоединен - (© к .второму входу второго элемента И и к второму входу элемента выдержки времени, второй вьмод которого подключен к управляющим входам каждого ключа.

1 11576

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты электрических сетей с глухозаземленной нейтрапью и повторными заземлениями нулевого провода от замыкания S на землю.

Цель изобретения †.повышение на.— дежности путем отказов работы устройства при повышенных значениях токов

sамыкания. l0

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной четырехпроводной сети с глухозаэемленной 15 нейтралью и повторными заземлениями нулевого провода состоит из первого 1 и второго 2 датчиков тока, выходы которьи.подключеяы к входам соответственно первого 3 и второго 4 выпрямиЮ телей,: первого 5 и второго 6 фильтров, первой 7 и второй 8 дифференцирующих

RC-цепей, первого 9 и второго 10 ключей. Выходы дифференцирующих цепей подключены к входам соответственно 25 первого t1 второго 12 третьего 13 и четвертого 14 пороговьи элементов (компараторов). Элемент 15 выдержки времени первым выходом подключен к первым входам первого 16 и второго 30

17 элементов И, причем выход первого выпрямителя 3 подключен к первому входу первого фильтра 5, выход первого компаратора 11 подключен к первому запускающему входу элемента l5 выдержки времени и второму входу первого элемента И 16, выход второго компаратора 12 подключен к третьему входу первого элемента И 16, второй вьиод элемента 15 выдержки времеяи подключен к управляющим входам первого 9 и второго 10 ключей выходного элемента ИЛИ 18, третий и четвертый компараторы, входы которых подключены к выходам соответственно первой 7 и второй 8 дифференцирующих RC-цепей, а выходы к второму и третьему входам второго элемента И 17 соответственно, выход третьего компаратора 13 подключен также к второму запускающему вхо-у ду элемента 15 выдержки времени, причем вьиоды первого 3 и второго 4 вы« прямителей подключены соответственно к входу второго фильтра 6 и второму входу первого фильтра 5, к выходам И которых подключены входы соответственно второй 8 и первой 7 дифференцирующих RC-цепей, к резисторам ко08 2 торых параллельно подключены второй

10 и первый 9 ключи, а выходы первого 16 и второго 17 элементов И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ 18.

Устройство работает следующим образом.

На вьиодах выпрямителей 3 и 4 имеются выпрямительные сигналы со средними значениями напряжения U, и Uz, пропорциональными значениям входных токов датчиков. 1 и 2 тока соответственно. Включение выпрямителей 3 и 4 выполняется таким образом, чтобы полярность сигналов на их вьиодах была противоположной, тогда на вьиодах фильтров 5 и 6, выделяющих постоянные составляющие, имеются напряжения соответственно U -U и U, Конденсаторы диффереяцирующих цепей 7 и 8 заряжены до напряжений U -U и Uq соответственно. Постоянные времени дифференцирующих цепей 7 и 8 (Г ) имеют значения, в несколько раз превышающие значения времени установления переходных процессов фильтров 5 и 6 (й,).

На выходах дифференцирующих цепей

7 и 8 в стационарном режиме, т.е. при отсутствии изменения нагрузки или замыкании фазы на землю, напряжения имеют значения, равные нулю.

При этом выходы компараторов 11-14, элемента 15 выдержки времени, элемен". тов И 16 и 17 и элемента ИЛИ 18 нахоИ-ii дятся в состоянии 0, а ключи 9 и 10в разомкнутом состоянии. При изменении нагрузки линии или возникновения замыкания одной из фаз на землю на выходах фильтров 5 и 6 через время, равное to, установятся .напряжения

I равные u, -U< и U соответственно; (!

U и" U — напряжения пропорциональные значениям токов 1„и I . Поскольку

Х t©, то через время t после изменения нагрузки или возникновении замыкания любой из фаз на землю, на выходах дифференцирующих цепей 7 и

8 появляются напряжения (U, -Б )

1 (V„ -u ) и О„ -u соответственно.

Поскольку (u„ -U ) - (U„-U ) (UÄ -u„) " (u -П ), то напряжение на выходе дифференцирующей цепи 7 будет пропорционально разности значений приращения токов I, и I (но не их абсолютным значениям).

Пороги компараторов 11- l4 имеют положительный и отрицательный знаки

i 157608 4 для первого случая или соответственно. При положительном .или отрицательном напряжении на выходе дифференцирующей цепи 7, превышающем по абсолютному значению пороги компараторов 11 или 13, на первый или второй запускающие входы элемента 15 выдержки времени подаются "1".

Через время t, на первом выходе элемента 15 выдержки времени появляется импульс, а через время@С на втором ip выходе этого элемента появляется такой же импульс. Этот импульс осуществляет замыкание ключей 9 и 10, благодаря чему обеспечиваются быстрые заряды конденсаторов дифференцирующих цепей 7 и 8 и готовность устройства к следующим изменениям нагрузки линии.

При првышении абсолютным значением приращения тока I абсолютного значения приращения тока I, т.е. при замыкании любой из фаз на землю, возможны два случая:

Е, )Iè Е,)IилиI< (IиI zI

25 т.е. увеличение или уменьшение тока линии, при котором справедливы такие соотношения: (I I

Е„-I,) — (I,-Ig ) 0 (I„-I, ))1) илиз (1 (Е Е) (Е-I) (Ои(Е I„)(0.

При превышении напряжения на выходе дифференцирующей ВС-цепи 7 порогов компараторов 11 или 13 для первого или второго случаев запускается элемент 15 выдержки времени. При замыкании одной из фаз через время и на выходе дифференцирующнх RC-цепей

7 и 8 выполняются следующие соотно4,=(-(, -U„)-(z->,))G. и

" =<" -0,3 )0 для второго случая.

При превышении Ч „, g и 1, Ч( соответствукнцих порогов компараторов

11, 12 или 13, 14 на трех входах элементов И 16 или 17 соответственно для первого и второго случаев через время to появится "1".

Вследствие этого выходы элементов

И 16 или 17, ИЛИ 18 перейдут в состо"

11 I ( яние 1, т. е. произойдет срабатывание устройства. Через время t +pt второй выход. элемента выдержки времени переходит в состояние "1", и на управляющие входы ключей 9 и 10 на время h t подаются сигналы, замыкающие эти ключИ.

При изменении нагрузки и отсутствии замыкания любой из фаз на землю выполнение соотношений (111 Ц.) (0 -0я.) ) 0 и (Ц(-Б()) 0 или (U, -U„) (U -U ) - 0 и (U„-U ) (0 невозможно, так как при таком условии абсолютное значение приращения тока Е(меньше абсолютного значения приращения тока I . Вследствие этого исключается ситуация, при которой выходы компараторов 11 и 12 или 13 и

14 через время to после изменения нагрузки линии находились бы в состоянии " 1". Поэтому прн изменении нагрузки линии выходы элементов 16 и

17 и элемента ИЛИ 18 при t > to находятся в состоянии "0", и срабатывание устройства не происходит.

1157608

Составитель Н.Чутчев

Редактор P.Цицика Техред A.Вабинец Корректор В.Бутяга

Заказ 3386/51 Тираж 620 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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