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

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения опасности поражения людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивления изоляции. Целью изобретения является обеспечение независимости параметров срабатывания устройства от изменения питающего напряжения. Введение в устройство порогового элемента 11, подключенного на выходе источника 1 оперативного тока, позволяет перераспределять оперативный ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 3 и цепь порогового элемента, что обеспечивает адаптирование схемы устройства к дискретным изменениям напряжения защищаемой сети. По мере снижения сопротивления изоляции величина оперативного тока в цепи изоляции увеличивается, а в цепи порогового элемента уменьшается, что вызывает увеличение сопротивления нелинейного элемента 12, введенного в цепь ключевого элемента 11. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтирования цепью порогового элемента цепи исполнительного реле 3 устройства. Использование данного устройства повышает безопасность обслуживающего персонала за счет исключения ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатывания. Кроме того, адаптирование схемы к низкому уровню сопротивления изоляции сети исключает ложные срабатывания устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„ ll 589347 А1 (51)5 Н 02 Н 3 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPGHOMV СВИДЯТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР.1 (21) 4439586/24 — 07 (22) 20.04.88 (46) 30,08,90. Бюл. № 32 (71). Государственный Макеевский научно-,исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности и Днепропетровский завод шахтной автоматики (72) В.П.Колосюк, В.П.Коптиков, Ю.В.Товстик, A.Н.Корнеева, А,Я.Некрасовский, В.А.Тараненко и И.Г.Василенко (53) 62 1 ° 3 16.925 (088.8) (56) Реле утечки РУ 127/220: Технический паспорт, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 905929, кл. Н 02 H 3/17, 1982

2 .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

ОТ УТЕЧЕК ТОКА НА ЗЕМЛЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения опасности поражения людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивления изоляции. Целью изобретения является обеспечение независимости параметров срабатывания устройства от изменения питающего напряжения..Введение в устройство порогового элемента

11, подключенного на выходе источника оперативного. тока, позволяет перераспределять оперативный ток, 1589347 протекающий через обмотку исполнительного реле 3 и цепь ключевого элемента, что обеспечивает адапти— рование схемы устройства к дискретным изменениям напряжения защищаемой сети. По мере снижения сопротивления изоляции величина оперативного тока в цепи изоляции увеличивается, а в цепи порогового элемента уменьша- 10 ется, что вызывает увеличение сопротивления нелинейного элемента 12

У введенного в цепь порогового элеИзобретение относится к электро технике и может быть использовано для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечек тока на землю, а также для предупреждения 20 опасности поражения людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивления изоляции, Цель изобретения — обеспечение независимости параметров срабатывания устройства от.изменения питающе го напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. З0

Устройство содержит основной источник 1 оперативного постоянного тока, выпрямительные элементы которого подсоединены к сети через делительные резисторы 2, исполнительное З5 реле 3, которое подключено параллельно конденсатору 4, а через регулировочный резистор 5 и ограничительные резисторы 6, соединенные в звезду— между сетью и добавочным заземлением 40

7, дополнительный источник 8 постоянного тока, выпрямительные элементы которого зашунтированы резисторами

9 и подсоединены через делительные резисторы 2 также к сети, а его отри- 45 цательный полюс присоединен через дополнительный конденсатор 10 к незаэемленному выводу исполнительного реле 3, пороговой элемент 11, подключенный управляющим входом к сво- 50 бодным концам ограничительных резисторов 6, а выходом — одним концом к добавочному заземлению 7, а другим через нелинейный элемент 12 и дополнительный резистор 13 — к отрицательному полюсу дополнительного источни55 ка 8 постоянного тока, и резистор 14.

На чертеже обозначены заземпение 15 и контакт 16 реле 3. мента 11. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтирования цепью порогового элемента цепи исполнительного реле 3 устройства. Использование данного устройства повышает безопасность обслуживающего персонала за счет исключения ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатывания. Кроме того, адаптирование схемы к низкому уровню сопротивления изоляции сети исключает ложные срабатывания устройства. 1 ил.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на устройство трехфазного напряжения выпрямленный ток

Э создаваемый источниками 1 и 8 постоянного тока, течет по цепи: положительный полюс основного источника 1 постоянного оперативного тока, резистор 14, заземление 15, добавочное заземление 7, исполнительное реле

3, конденсатор 10, отрицательный полюс дополнительного источника 8 постоянного тока. При напряжении сети

Э соответствующем оперативному напряжению порогового элемента 11, внутреннее сопротивление последнего мало.и через его цепь также ответвляется часть оперативного тока. Величина оперативного тока, ответвляющаяся в цепь порогового элемента, выбирается с помощью резистора 13 исходя из требуемого сопротивления срабатывания при однофазной утечке и сопротивлении изоляции сети, практически равном бесконечности. В данном режиме сопротивление нелинейного элемента

12 мало и оно не оказывает влияния на величину оперативного тока, ответвляемого в цепь порогового элемента 11. В случае снижения сопротивления изоляции сети оперативный ток

t протекающий через обмотку исполнительного реле, снижается, а так как оно работает на отпускание, то срабатывание его произошло бы при сопротивлении утечки, имеющем большее значение, чем при достаточно высоком сопротивлении изоляции сети. Следовательно, уставка срабатывания устройства при однофазной утечке постоянно увеличивалась бы по мере снижения сопротивления изоляции защищаемой сети, В то же время, по мере снижения сопротивления изоляции величина

1589347

30.45

Резистором 5 осуществляется настройка устройства на сопротивление срабатывания при однофазных утечках и симметричных утечках.

Использование предлагаемого уст50 ройства позволяет повысить безопасность обслуживающего персонала эа счет исключения ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатывания. Кроме того, адаптирование схемы к низкому уровню сопротивления изоляции сети исключает ложные срабатывания устройства ° оперативного тока в цепи изоляции увеличивается, а в цепи порогового элемента уменьшается, что вызывает увеличение сопротивления нелинейного элемента, введенного в цепь порогового элемента. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтирования цепью порогового элемента цепи исполнительного реле устройства. При этом ток в цепи исполнительного реле при прочих равных условиях возрастает и требуется меньшее сопротивление утечки для срабатывания устройства. Таким образом удается деформировать защитную характеристику устройства в сторону снижения уставки срабатывания при возникновении однофазной утечки и низком сопротивлении изоляции сети. Если напряжение сети меньше укаэанного оперативного напряжения порогового элемента, то внутреннее сопротивление его достаточно. велико и ток в выходной цепи практически равен нулю. Параметры устройства выбирают такими, чтобы обеспечить притягивание якоря исполнительного реле 3 независимо от величины напряжения сети, т.е. чтобы независимо от состояния (закрытого или открытого) порогового элемента .11 ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 3, оставался равным току его срабатывания. При возникновении тока утечки, соответствующего уставке срабатывания устрой- 35 ства, происходит перераспределение оперативного тока таким образом, что ток через обмотку исполнительного реле становится равным току возврата реле и оно отпускает свой якорь, размыкая свой контакт 16 и вызывая отключение коммутационного аппарата.

Ф о р м у л а- и з о б р е т е н и я

Устройство для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечек тока на землю, содержащее основной источник оперативного выпрямленного тока, состоящий из трех диодов, делительные резисторы, первые выводы которых присоединены к клеммам для подключения к фазам сети, вторые выводы подключены к анодам диодов, катоды которых соединены между собой, основной и дополнительный заземлители, резистор, первый вывод которого подключен к общей точке диодов, второй вывод присоединен к основному заземпителю, ограничительные резисторы, первые выводы которых присоединены к клеммам для подключения к фазам сети, вторые выводы соединены между собой и подключены к первому выводу регулировочного резистора, второй вывод которого присоединен к параллельной цепи, состоя- щей из исполнительного реле и конденсатора, а вторые выводы параллельной цепи присоединены к дополнительному заземлителю, дополнительный источник выпрямленного тока, состоящий из трех диодов, катоды которых присоединены к общим точкам делительных резисторов и анодов диодов основного источника оперативного выпрямленного тока, аноды дополнительного источника соединены между собой и через конденсатор присоединены к общей точке регулировочного резистора и указанной параллельной ветви, а между анодами и катодами дополнительного источника выпрямленного тока включены разрядные резисторы, о т— л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью обеспечения независимости параметров срабатывания устройства от изменения питающего напряжения, в него введена последовательно соединенная цепь, состоящая из резистора, нелинейного. элемента и порогового элемента, причем другой вывод резистора присоединен к общей точке конденсатора и дополнительного источника выпрямленного тока, а другой вывод порогового элемента присоединен к клемме для подключения к дополнительному заземлителю, при этом управляющий вход порогового элемента присоединен к двум клеммам для подключения к фазам сети.