Устройство для контроля тока утечки в системах автономного электроснабжения

 

Изобретение относится к области контроля тока утечки в системах автономного электроснабжения. Устройство для контроля тока утечки содержит источник 2 питания, п датчиков Холла 1.1-1.П, блок 4 сравнения, выполненньй на политроне, блок 3 эталонного тока, индикаторы 6.1-б.п, генератор 7 импульсов, элементы И 8, 13.1-13.п, RS-триггер 9, счетчик 10, преобразователь 11 код - напряжение, дешифратор 12, триггер Шмитта 14. Устройство обеспечивает автоматический режим контроля тока утечки с высокими быстродейством и достоверностью. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

И9) (111

1594 G 01 R

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4237342/24-21 (22) 27.04,87 (46) 07.01.89. Бюп. №- 1 (72) 10.А.Ролик (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 46 934, кл, G 01 R 33/06, 1975.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1366973, кл, G 01 3. 31/02, 1986, (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОКА

УТЕЧКИ В СИСТЕМАХ АВТОНОМНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к области контроля тока утечки в системах автономного электроснабжения. Устройство для контроля тока утечки содержит источник 2 питания, и датчиков Холла

1.1-1.п, блок 4 сравнения, выполненный на политроне, блок 3 эталонного тока, индикаторы 6.1-6.п, генератор

7 импульсов, элементы И 8, 13.1-13.п

RS-триггер 9, счетчик 10, преобразователь 11 код — напряжение, дешифратор 12, триггер Шмитта 14. Устройство обеспечивает автоматический режим контроля тока утечки с высокими быстродейством и достоверностьв. 2 ил.

1449945

Изобретение относится к области техники непрерывного контроля тока утечки в системах автономного электроснабжения с изолированной нейтралью.

Цель изобретения — повышение достоверности и быстродействия контроля за счет введения автоматического режима работы и исключения ошибок при определении потребителя с пониженным сопротивлением изоляции.

На фиг,l изображена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема возможного варианта подключения устройства при контроле тока утечки в системе автономного электроснабжения.

Устройство содержит датчики Холла

1,1- l.п (по числу.п контролируемьх кабелей), источник 2 питания датчиков Холла, блок 3 эталонного така утечки, блок 4 сравнения логический блок 5 и индикаторы 6.1-6.п. Выходы датчиков Холла 1.1-l.n и блока 3 эта- 25 лонного тока утечки подключены к входам блока 4 сравнения, выход которого соединен с входом логического блока 5. Блок 4 сравнения представляет собой политрон. Логический блок 5 со- 0 держит генератор 7 импульсов, элемент

И 8, RS-триггер 9, счетчик 10, преобразователь код — напряжение 11, дешифратор 12, группу элементов И 13.1-13.п и триггер Шмитта 14. Генератор

7 импульсов подключен к первому

35 входу элемента И 8. Выход элемента И 8 подключен к входу счетчика

10. Выходы счетчика 10 подключены к входам дешифратора 12. Выходы дешифратора 12 подключены к первым входам элементов И 13.1-13.п. Выходы элементов 13.1- 13.п подключены к входам индикаторов 6.1-6.п. Выходы счетчика

10 также подключены к входам преобразователя 11. Выходы преобразователя

11 подключены к горизонтально-отклоняющим пластинам 15 политрона, Функциональные пластины 16.1-16.п первого ряда политрона подключены соответ5О ственно к выходам датчиков Холла

1.1-1.п. Функциональные пластины

17.1-17.п второго ряда политрона подключены к выходам блока 3 эталонного тока утечки. Число функциональных

55 пластин каждого ряда соответствует числу контролируемых потребителей.

Рабочий коллектор 18 политрона подключен к входу триггера Шмитта 14.

Выход триггера Шмитта 14 подключен к вторым входам элементов 13.1-13.п и к входу установки в ноль КБ-триггера 9, Вход 19 установки в единицу

RS-триггера 9 является запускающим входом устройства. Выход RS-триггера

9 подключен к второму входу элемента

И 8.

Один из вариантов схемы подключения устройства в системе автономного электроснабжения с изолированной нейтралью (фиг.2) включает источник

20 электроэнергии, потребители 21.121.п, подлежащие контролю, источник

22 оперативного напряжения, создающий ТоК утечки, измеритель 23 общего тока утечки и кабели 24, соединяющие массу источника 20 электроэнергии с массами потребителей 21.1 21.п, Источник 22 оперативного на"-ряжения постоянного тока подключс через измеритель 23 общего тока утечки к шинам переменного тока исто:ника 20 и к его массе, создавая вместе с контролируемыми кабелями 24.1 — 24.п замкнутый конт.. р для тока утечки через сопротивление изоляции R„ ïoòðåáè— телей 21 ° 1-21,п.

Измеритель 23 общего тока утечки представляет собой электромагнитное реле, которое срабатывает при достижении током утечки минимально допустимой величины, соответствующей пониженному сопротивлению изоляции одно— го из потребителей. Таким образом реле настроено на регистрацию увеличения общего тока утечки в контролируемом контуре. При увеличении общего тока утечки реле 23 своими контактами 25 подключает звонок 26, а контактами 27 транспарант 28 "Изоляция не норма" к источнику 29 питания.

Датчики Холла l 1-1.п используются в качестве чувствительных элементов тока утечки ° Они устанавливаются на кабелях 24.1-24.п, соединяющих

1массы, Их количество соответствует числу контролируемых потребителей системы автономного электроснабжения.

Датчики Холла экранированы от воздействия магнитного поля Земли.

Источник 2 переменного тока повышенной частоты (1...3 кГц) соединен с токовыми цепями датчиков Холла и осуществляет их питание °

Блок 3 эталонного тока утечки представляет собой стандартный блок, 49945

55 з

14 позволяющий создавать стабильные потенциалы, соответствующие сигналу датчика Холла при нормальном сопро" тинлении изоляции потребителей, которые подобраны соответствующим обра зом для каждого из кабелей 24.1-24.п °

Блок индикаторов предназначен для отсветки номера потребителя с повышенным током утечки (с пониженным сопротивлением изоляции).

Устройство работает следующим образом.

Контроль тока утечки основан на том, что с выходов датчиков 1.1-1.п снимаются напряжения, соответствую-. щие текущему значению тока утечки, которые подаются на функциональные пластины !6,1-16.п политрона, На функциональные пластины !7.1-17.п noz; xpo ra из блока эталонных токов утечки подаются потенциалы, определяющие уставки контролируемых токов утечки. В случае превышения контролируемым током утечки допуска потенциал с выхода соответствующего датчика Холла, например 1.1, превысит потенциал уставки, задаваемый блоком эталонных токов утечки. Это приведет к отклонению эле .тронного луча полит- рона в сторону коллектора 18, появлению тока на выходе коллектора и к срабатыванию триггера Шмитта 14.

При снижении сопротивления изоляции любого из потребителей 21,1-21.п увеличивается общий ток утечки (sa счет увеличения тока утечки потребителя с пониженным сопротивлением изоляции). При этом увеличение тока утечки произойдет только в том кабеле, к которому подключен потребитель с пониженным сопротивлением изоляции.

Увеличение общего тока утечки будет зафиксировано измерителем 23. При этом возникает аварийный сигнал (звенит звонок 26 и горит транспарант 28

"Изоляция не норма"). Оператор без остановки силовых кабелей определяет потребитель, сопротивление изоляции которого стало ниже нормы, путем измерения тока утечки в каждом кабеле, соединяющем масс:. потребителей 21.1-, 21.п с массой источника 20 электроэнергии. Для этого он включает устройство подачей сигнала на вход 19 и установкой RS-триггера 9 в единичное состояние. Сигнал с выхода триггера

9 поступает на вход элемента И 8, который пропускает импульсы от гене10

50 ратора 7 в счетчик 10 Счетчик 10 осушествляет подсчет импульсов генератора ?. Емкость счетчика 10 выбирается по числу функциональных пластин политрона, т.е. соответствует числу контролируемых потребителей.

Импульсы с выхода счетчика 10 поступают на входы дешифратора 12 и преобразователя 11. С выходов дешифратора !2 соответствующие сигналы приходят на первые входы элементов и 13.1-13.п, а с выхода преобразователя l! напряжение ступенчатой формы подается на горизонтально"отклоняющие пластины 15 политрона, обеспечивая последовательное прохождение луча между соответствующими функцио-. нальными пластинами 16.1 — 16.п и 17.1— !

7.п политрона.

При прохождении луча между парой функциональных пластин, контролируемые токи утечки которых находятся в пределах поля допуска, ток, возникающий в рабочем коллекторе 18 политрона, не вызывает срабатывание триггера Шмитта 14.

При выходе тока утечки, например, потребителя 21.1 за допустимый уровень ток рабочего коллектора политрона вызывает срабатывание триггера

Шмитта 14. С выхода этого элемента сигнал поступает на второй вход эле" мента И 13.1, обеспечивая разрешение отсветки номера потребителя 21.1 с пониженным сопротивлением изоляции в блоке индикаторов на индикаторе

6.1. Одновременно этот же сигнал по

R-входу сбрасывает RS-триггер 9 . Запирается элемент И 8, прекращая подачу импульсов на счетчик 10, код которого соответствует номеру функциональной пластины, связанной с датчиком Холла 1.1, определившим выход контролируемого тока утечки за пределы поля допуска ° Сигнал с выхода дешифратора 12, соответствующий коду счетчика 10, отображается в виде номера потребителя 21 в блоке индикаторов 6.

Формула изобретения

Устройство для контроля тока утечки в системах автономного электроснабжения, содержащее датчик Холла, магнитно-связанный с цепями подключения контролируемых потребителей, источник питания, выход которого сое14499

5 ахинеи с токовыми выводами датчика

| (олла, блок сравнения, к первому вхоу которого подключены потенциальные

ыводы датчика Холла, а к второму

1 ходу — выход блока эталонного тока утечки, индикатор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыше"

ыя быстродействия и достоверности онтроля, в него введены генератор импульсов, первый элемент И, RS-триггер, счетчик, преобразователь код— напряжение, дешифратор, и дополнительных элементов И, где п - число контролируемых потребителей, триггер 1".

Шмнтта, а также и-1 датчиков Холла и индикаторов, причем блок сравнения выполнен на политроне, потенциальные цепи датчиков Холла подклю:-<еиы к первому ряду управляющих пла,: — 20 тин по-".итрона, выходы блока эталон ного тока утечки подключены к второ му ряду управляющих пластин полнтро(45 6 на, рабочий коллектор которого подключен к входу триггера Ймитта, выход которого соединен с входом установки в "О" RS-триггера, вход установки в "1" которого служит входом запуска устройства, а выход соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход первого элемента И соединен с входом счетчика, выходы которого подключены к входам преобразователя код — напряжение и дешифратора, причем выходы преобразователя код — напряжение подключены к горизонтально отклоняющим пластинам политрона, а выходы дешифратора подключены к первым входам дополнительных элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к выходу триггера Шмитт,;,, а выходы подключены к соответств, щим входам и индикаторов, 1 цЯИИПК Заказ 6964/46 Тираж 772 Подписное

Произв ° -полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4