Устройство для контроля изоляции электрической сети с изолированной нейтралью

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к устройствам защиты от токов утечки в электрической сети с изолированной нейтралью Цель изобретения - снижение потребляемой мощности и повышение точности работы устройства. Когда транзисторный усилитель 9 закрыт, ток в цепи третьего транзисторного ключа 25 оТ сутствует. Поэтому второй транзисторный ключ 24 в этом интервале от крыт током, протекающим через его вход и чертвёртьш резистор 20. Через первичную обмотку трансформатора 29 течет ток, который передается на обмотку исполнительного реле 30, Одновременно этот ток заряжает конденсатор 22. Когда транзисторный усилитель 9 открывается, третий транзисторный ключ 25 также открывается и закрывает второй транзисторньй ключ 24. При этом конденсатор 22 разряжас sg м 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК (s>) 4 Н 02 Н 3/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3719134/24-07 (22) 14.02.84 (46) 15.05.88. Бюл. Р 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудова-. ния (72) В.С.Дзюбан (53) 621.316 ° 925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !

t- 275206, кл, Н 02 Н 3/17, 1966.

Авторское свидетельство СССР

К 531227, кл. Н 02 Н 3/17, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам защиты от токов утечки в электрической сети с изолированной нейтралью.

Цель изобретения — снижение потребля"мой мощности и повышение точности работы устройства. Когда транзисторный усилитель 9 закрыт, ток в цепи третьего транзисторного ключа 25 отсутствует. Поэтому второй транзисторный ключ 24 в этом интервале открыт током, протекающим через его вход и чертвертый резистор 20. Через первичную обмотку трансформатора 29 течет ток, который передается на обмотку исполнительного реле 30. Одновремечно этот ток заряжает конденсатор 22. Когда транзисторный уси(0 литель 9 открывается, третий транэис-.îðíbM ключ 25 также открывается и закрь|вает второй транзисторный ключ

24. При этом конденсатор 22 разряжа- С

1396195

: ется через обмотку трансформатора 29, диод 16 и транзисторный усилитель 9.

Ток разряда конденсатора 22, как и в предыдущем интервале передается на обмотку реле 30. В отличие от известных устройств восполнение энергии в исполнительном реле, 30 происходит не только при закрытом, но и при открыvoM состоянии усилителя и приводит к

Изобретение относится к устройствам контроля изоляции и защиты от токов утечки в электрической сети с изолированной нейтралью трансформатора 4

Цель изобретения — снижение потребляемой мощности и повышение точности работы устройства °

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства для контроля изоляции электричес«ких сетей с изолированной нейтралью.

Устройство содержит дроссель-трансформатор 1, первые выводы обмоток которого подключены к контролируемой ети, а вторые выводы объединены в звезду и подключены к компенсирующему дросселью 2. Между точкой соединения

II звезду выводов дросселя-трансформатора 1 и основным заземлигелем 3 подключен заземляющий резистор 4. Уствойство состоит также из первого .ретьего разделительных конденсаторов 5-7, первого резистора 8, транзисторного усилителя 9, первого транзисторного ключа 10, Кроме того, устройство содержит источник 11 постоя нного оперативного тока состоит из р иода 12 и резистора 13, подключенного через дополнительный заземлитель

14. Первый-третий диоды 15-17, второй-пятый резисторы 18-21, первый и второй дополнительные конденсаторы

22, 23, второй и третий трензисторные ключи 24, 25, источник 26 питания, выпрямитель 27„ транзистор 28, трансформатор 29, исполнительное реле 30, при этом источник 31 эталонного тока содержит транзистор 28, вторОй 18 и пятый 21 резисторы, первый

15 и третий 17 диоды. снижению нотреоляемой мощности. Кроме того, в этом устройстве обеспечивается высокая точность измерения сопротивления изоляции сети, так как ток в измерительном органе не зависит от параметров элементов, а порог срабатывания определяется только условием превышения измерительным током амплитуды эталонного тока. 1 ил.

Источник 26 питания подключен к фазным проводам сети. К вторичной обмотке источника питания подключены источник 11 постоянного оперативного

5 тока, выпрямитель 27 и источник 31 эталонного тока.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме при высоком сопротивлении изоляции сети выпрямленный измерительный ток протекает по цепи: первый зажим источника 26 питания, источник 11 постоянного оперативного тока, земля, основной заземлитель 3, заземляющий резистор .4, компенсирующий дроссель 2, первый резистор 8, вход транзисторного усилителя 9, второй зажим обмотки трансформатора 29. Пульсация тока, протекающего через вход усилителя, сглаживается конденсатором 7 °

Через эмиттер-базовый переход транзисторного ключа 10 протекает ток, обусловленный постоянным напряжением. Параметры резисторов 19 и 21 выбираются так, чтобы транзистор 28 работал в режиме насыщения. При. этом эталонный ток будет иметь форму, близкую к прямоугольному сигналу.

30 Сопротивление заземляющего резистора.

4 выбирают таким, чтобы начальный измерительный ток при бесконечном большом сопротивлении изоляции был меньше амплитуды эталонного тока. При этом транзисторный усилитель 9 будет периодически открываться и закрываться с интервалом, не изменяющимся при снижении сопротивления изоляции и возрастании измерительного тока, Это

40 обусловлено тем„ что длительность указанных интервалов определяется

1396195 длительностью сигналов эталонного тока. Когда их амплитуда меньше и больше соответственно величины измерительного тока при прямоугольной форме эталонного тока длительности

5 интервала, когда этот ток больше и меньше постоянного измерительного тока, не зависит от величины последнего, Это дает возможность обеспечить высокую точность измерения сопротивления изоляции сети, так как ток в измерительном органе не зависит от параметров элементов, а порог сра6атывания, т.е. исчезновение указанного тока, определяется только услови.— ем превышения измерительным током амплитуды эталонного тока.

В отличие от известных устройств восполнение энергии в исполнительном 2р реле 30 происходит не только при закрытом, но и при открытом состояниях усилителя. Это достигается тем, что первичная обмотка трансформатора 29 присоединена через первый дополни- 25 тельный конденсатор 22 и второй диод

16 параллельно усилителю, который связан с источником питания через второй транзисторный ключ 24. Когда транзисторный усилитель 9 закрыт, ток ч0 в цепи третьего транзисторного клю, ча 25 отсутствует. Поэтому второй транзисторный ключ 24 в этом интервале открыт током, протекающим через

его вход и четвертый резистор 20. Че35 рез первичную обмотку трансформатора

29 течет ток, который передается на обмотку исполнительного реле 30. Одновременно этот ток заряжает первый дополнительный конденсатор 22, Когда 4О транзисторный усилитель 9 открывается, через третий резистор 19 и вход третьего транзисторного ключа 25 протекает ток. В результате третий транзисторный ключ 25 открывается и,закрывает второй транзисторный ключ 24.

При этом первый дополнительный.конденсатор 22 разряжается через обмотку трансформатора 29, второй диод 16 и транзисторный усилитель 9. Ток разряда первого дополнительного конденсатора 22, как и в предыдущем интервале, передается на обмотку исполни" тельного реле 30. При этом потребляемый от источника питания в рассмат55 риваемом интервале ток незначителен, так как он определяется сопротивлением четвертого резистора 20, во много раз большем сопротивления исполнительного реле 30. Если же транзисторный усилитель 9 закрыт, первый дополнительный конденсатор 22 заряжается через второй транзисторный ключ

24 и потребляемый ток также оказывается близким к нулю.

Ф о р м у л а и з обретения

Устройство для контроля изоляции электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее источник постоянного оперативного тока, дроссельтрансформатор, первые выводы обмоток которого подключены к контролируемой сети, а вторые выводы обмоток объеди": вены в общую точку и через компенсирующий дроссель и первый разделительный конденсатор подключень. к основному заземлителю, к которому также подключены заземляющий резистор, и первым выводом второй разделительный конденсатор, при этом указанный резистор вторым выводом подключен к общей точке дроссель-трансформатора. а второй вывод второго разделительного " конденсатора подключен через третий разделительный конденсатор к точке соединения компенсирующего дрссселя, первого разделительного конденсатор» и первого вывода IIepaoI"o резистора, точка соединения второго и третьего разделительных конденсаторов подключена к эмиттеру транзис-орного усилителя и базе первого транзисторного ключа, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора, трансформатор с исполнительным реле, подключенным к его вторичной обмотке, источник эталонного тока, включающий в себя последовательно соединенные первый диод и второй резистор, при этом первый вывод источника эталонного тока подключен к. эмиттеру первого транзисторного ключа, источник пита— ния, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повышения точности работы устройства, в него введены второй и третий транзисторные ключи, второй и третий диоды, третий, четвертый и пятый резисторы, два дополнительных конденсатора и транзистор, при этом база транзисторного усилителя подключена к точке соединения второго выt вода первого резистора и коллектора первого транзисторного ключа, а коллектор вышеуказанного усилителя через

5 1396195 6

Составитель Н.Чутчев

Техред Л.Сердюкова

Редактор N.Öèòêèíà

Корректор В.Бутяга

Заказ 2502/53

Тираж 650 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул„ Проектная, 4 встречно включенный второй диод, Змиттерно-коллекторный переход вто }oro транзисторного ключа через выпрямитель подключен к первому выводу источника питания, последовательно включенные третий резистор и базаколлекторный переход третьего транзисторного ключа шунтируют второй диод, эмиттер третьего транзисторного ключа подключен к базе второго транзисторного ключа и через четвертый резистор подключен также через выпрямитель к первому выводу источНика питания, причем точка соедине1 ия эмиттера второго транзисторного !

Ключа, коллектора третьего транзисIt oðHoão ключа и анода второго диода

4ерез последовательно соединенные

1 первичную обмотку трансформатора и

Первый дополнительный конденсатор подключена к эмиттеру транзисторного усилителя, и второму выводу источника питания, а в источник эталонного тока введены транзистор, третий диод, .пятый резистор и второй дополнительный конденсатор, при этом первый вывод источника эталонного тока образован эмиттером транзистора, к кол10 лектору которого через второй резистор подключен первый вывод второго дополнительного конденсатора, а к базе транзистора подключены последовательно включенные пятый резистор и третий диод, при этом второй вывод второго дополнительного конденсатора подключен к эмиттеру транзисторного усилителя, а катоды первого и третьего диодов объединены и подключены

2р к первому выводу источника питания.