Устройство для защиты от токов утечки на землю в электрической сети

 

Изобретение относится к устройствам защиты от токов утечки в электрических сетях с изолированной нейтралью, в том числе с тиристорными преобразователями. Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости устройства. При наличии сопротивления утечки 15 создается цепь для прохождения оперативного тока - генератор оперативного напряжения, сопротивление утечки 15 и нагрузочный резистор 9. Через электронный ключ 8, открывающийся синхронно с включением первого усилителя 4, через второй усилитель 10 напряжение с резистора 9 подается на вход интегратора 11. В связи с тем, что ключ 8 и усилитель 4 коммутируются синхронно, среднее значение напряжения на выходе интегратора положительно. Это напряжение характеризует ток утечки и, если оно больше порогового значения, срабатывают релейный элемент 13 и блок индикации 12. Применение устройства позволяет контролировать возникновение токов утечки в электрических сетях с тиристорными преобразователями. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 H 3/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4436209/24-07 (22) 06.06.88 (46) 07.10.90. Бюл. № 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт «КНИУИ» (72) В. А. Коровкин, В. В. Парфенов, В. М. Вьюник, В. П. Каменский и Ф. Ю. Кром (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР №.267223, кл. Н 02 H 3/17, 1964

Авторское свидетельство СССР № 1152061, кл. Н 02 Н 3/17, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ОТ ТОКОВ УТЕЧКИ HA ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к устройствам защиты от токов утечки в электрических сетях с изолированной нейтралью, в том числе

„„Я0„, 1598015 А1

2 с тиристорными преобразовате..ми. Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости устройства. При наличии сопротивления утечки 15 -оздается цепь для прохождения оперативного тока— генератор оперативного напряжения, сопротивление утечки 15 и нагрузочный резистор 9.

Через электронный ключ 8, открывающийся синхронно с включением первого усилителя 4, через второй усилитель 10 напряжение с резистора 9 подается на вход интегратора 11. В связи с тем, что ключ 8 и усилитель 4 коммутируются синхронно, среднее значение напряжения на выходе интегратора положительно. Это напряжение характеризует ток утечки н, если оно больше порогового значения, срабатывают релейный элемент 13 и блок индикации 12. Применение устройства позволяет контролировать возникновение токов утечки в электрических сетях с тиристорными преобразователями. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам защиты от токов утечки в электрических сетях с изолированной нейтралью, в тсм числе с тиристорными преобразователями.

Цель изобретения — повышение надежности и помехоустойчивости устройства.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от токов утечки на землю.

Устройство содержит емкостный фильтр присоединения из конденсаторов 1, подключенных к проводам сети переменного напряжения, конденсаторов 2, подключенных к полюсам сети выпрямленного напряжения, ограничительные резисторы 3, первый усилитель 4, формирователь 5 прямоугольных импульсов, триггер 6, блок 7 гальванической развязки, электронный ключ 8, нагрузочный резистор 9, второй усилитель 10, интегратор 11, блок 12 индикации и выходной релейный элемент 13.

Конденсаторы 1 подключены к фазам А, В, С сети, конденсаторы 2 — к выходным полюсам управляемого выпрямителя 14.

Резисторы 3 ограничивают ток, проходящий через конденсаторы присоединения между источниками сетевого и выпрямленного напряжений. Резисторы 15 являются эквивалентом сопротивления утечки HB землю.

Формирователь 5 прямоугольных импульсов, триггер 6, блок 7 гальванических развязок и первый усилитель 4 образуют генератор оперативного напряжения частотой 25 Гц. Ключ 8 служит для подключения нагрузочного резистора 9 к входу интегратора через второй усилитель 10, назначение которого — усиление сигнала тока утечки, ослабленное введением в измерительную цепь ограничительных резисторов 3.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питания и напряжения 50 Гц на вход схемы блок 5 формирует прямоугольные импульсы с частотой следования 50 Гц. Эти импульсы подаются на счетный вход триггера 6, на выходе которого формируются импульсы с частотой 25 Гц, жестко связанные с сетью. Через блок 7 гальванической развязки эти импульсы подаются на первый усилитель 4, с выхода которого через ограничительные резисторы 3 и конденсаторы 1 и 2 присоединения накладываются на выводы сети. При наличии сопротивления утечки 15 создается цепь для прохождения оперативного тока: генератор оперативного напряжения (4, 5, 7, 9) резистор 15 утечки и нагрузочный резистор 9.

Через электронный ключ 8, открывающийся синхронно с вкл,очением первого усилителя 4, через второй усилитель 10 напряжение с резистора 9 подается на вход интегратора 11. В связи с тем, что ключ 8 и источник оперативного тока коммутируются синхронно, среднее зьачение напряжения на выходе интегратора положительно при совпадении частот коммутации ключа 8 и усилителя 4. Это напряжение характеризует ток утечки на землю. Если оно превышает заданное пороговое напряжение, устанавливаемое выходным релейным элементом 13, последний срабатывает и отключает источник сетевого напряжения. Параллельно это напряжение подается на блок 12 индикации.

Если на нагрузочном резисторе 9 присутствуют сигналы помех, создаваемых сетевым

10 напряжением частотой 50 Гц, или выпрямленным напряжением с частотой, кратной чаъ тоте сети, то на вход интегратора поступает равное число положительных и отрицательных полуволн напряжения. В результате на1- пряжение на интеграторе or денствия помех за время измерения равно нулю.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет контролировать возникновение токов утечки в электрических сетях с тиристорными преобразовате2плями. В отличие от известного предлагаемое устройство позволяет повысить надежность и помехоустойчивость средств защиты.

Устройство для зашиты от токов утечки на землю в электрической сети может быть выполнено с использованием известных эле25 ментов. В качестве формирователя может быть использован нуль-орган, например., на основе операционного усилителя. Также на основе операционных усилителей могут быть выполнены второй усилитель и интегратор.

В качестве триггера можно использовать

" любой триггер в интегральном исполнении со счетным входом, электронный ключ может быть собран на интегральном переключателе, например, типа К561КТЗ. Первый усилитель может быть собран на транзисторах.

Формила изобретения

Устройство для защиты от токов утечки на землю в электрической сети, содержащее емкостный фильтр присоединения, первые

40 выводы конденсаторов которого подключены к клеммам для подключения к фазам сети переменного и выпрямленного напряжения, последовательно соединенные блок гальванической развязки и первый усилитель, формирователь прямоугольных импульсов, пос45 ледовательно соединенные интегратор и выходной релейный элемент, электронный ключ, соединенный первым входом с первым выводом нагрузочного резистора и с клеммой для подключения к земле, второй вывод нагрузочного резистора соединен с общим

50 проводом, к которому подключены также вторые входы электронного ключ", интегратора и первого усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него дополнительно введены триггер, второй усилитель, два ограни55 чительных резистора и блок индикации, и р ичем вход формирователя прямоугольн ых импульсов присоединен к клеммам для подключения к фазам сети, а выход — к счет1598015

Составитель Ю. Зорин

Редактор Н. Тупица Техред А: Кравчук Корректор Т. Малец

Заказ 3063 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москв а, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ному входу триггера, выход которого соединен с входом блока гальванической развязки и управляющим входом электронного ключа, выход которого через второй усили тель. соединен с входом интегратора, выход которого подключен к блоку индикации, второй вход второго усилителя соединен с общим проводом, выход первого усилител я через ограничительные резисторы подключен к вторым выводам конденсаторов.