Устройство для контроля заземления передвижных электроустановок

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях переменного тока для контроля напряжения прикосновения. Целью изобретения является повышение достоверности контроля и электробезопасности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

®) С 01 R 31/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОЬ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И СЛКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4626250/21 (22) 26. 12.88 (46) 07.01.91. Бкл. Р 1 (72) H.Н.Сапига, К.П.Есин, В.А.Петров и И.С.Подчуфаров (53) 621 317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1368823, кл. С 01 R 31/02, 1986.

ÄÄSUÄÄ 1619206 А 1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЗАЗЕИЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в сетях переменного тока для контроля напряжения прикосновения. Целью изобретения является повышение достоверности контроля и электробезопасности.

1619206

Устройство содержит основной 1 и вспомогательный 2 заземпители, корпус 3 передвижной электроустановки, коммутационный аппарат 4, блок 5 формирования запускающих импульсов, блок 6 питания, нажимную кнопку 7, блок 8 формирования тестового потенциала с контактом 9, выпрямитель 10, двухпо1

Изобретени - относится к электротехнике и может быть использовано в 15 сетях переменного тока для контроля напряжения прикосновения.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля и повышение электр обезопас ности. 20

На фиг.1 представлена схема устр ойства; на фиг. 2 — двухпорог овый амплитудный дискриминатор с тремя выхо" дами; на фиг.3 — формирователь импульсов при переходе сигнала через 25

"0"

Устройство содержит основной 1 и вспомогательный 2 заземлители, причем корпус 3 передвижной эл ектроустановки (ПЭУ) соединен с основным за- 30 земпителем 1, коммутационный аппарат

4, блок 5 формирования запускающего импульса, блок 6 питания, нажимную кнопку 7, блок 8 формирования тестово- . го потенциала с нормально разомкнутым 35, контактом 9, выпрямитель 10, двухпороговый амплитудный дискриминатор 11, первый одновибратор 12, первый блок

13 сигнализации (" Напряжение прикосновения в норме ), второй одновибра- 4р тор 14, второй блок 15 сигнализации (" Устройство неисправно ), выходной релейный элемент 16, трансформатор 17 тока, резистор 18, амплитудный селектор 19, временной селектор 20„эле- 45 . мент И 21, тр етий одновибратор 22, третий блок 23 сигнализации ("Сопрр11 тивлени.е изоляции ниже нормы ) .

Заземпитель 1 подключен к корпусу

3, входы блока 6 питания и первый вход блока 5 подключены к сети через кнопку 7, выход блока 8 подсоединен к фазе сети и корпусу через последовательно включенную первичную обмотку трансформатора 17 тока, резистор 18 шунтирует его вторичную обмотку, к которой подключены последоватепьно соединенные амплитудный селектор 19 и временной селектор 20, входы выпряроговый амплитудный дискриминатор П, одновибраторы 12 и 14, блоки 13 и 15 сиг нали за ции, выходной р ел ейный элемент 16, тра нсформатор 1 7 тока, резистор 18, амплитудный селектор 19, временной селектор 20, элемент И 21, третий одновибратор 22 и третий блок

23 сигнализации. 3 ил, мителя 10 через контакт 9 подключены к вспомогательному заземпителю 2 и корпусу 3 соответственно, а выход к входу дискриминатора 11, входы первого 12 и второго 14 одновибраторов подключены соответственно к первому и второму выходу дискриминатора 11, а выходы - к первому 13 и второму 14 блокам сигнализации соответственно.

Вход релейного элемента 16 подключен к третьему выходу дискриминатора 11, а выход соединен с входом коммутационного аппарата 4, контакты которого подключают передвижную электроустановку. Первый вход элемента И 21 соединен с выходом временного селектора

20, второй вход — с третьим выходом дискриминатора 11, а выход через третий одновибратор 22 соединен с третьим блоком 23 сигнализации.

Блок 5 может быть выполнен из формирователя импульсов при переходе сит нала через "0", двух элементов И и триггера.

Формирователь импульсов (фиг.3) включает масштабный преобразователь

24 (например, понижающий трансформатор напряжения), ограничитель 25, первый 26 и второй ?7 триггеры, первый 28, второй 29 и третий 30 элементы НЕ, элемент 2И-НЕ 31 и одновибратор 32.

Ограничитель преобразует входной синусоидальный сигнал частотой Г в положительные прямоугольные импульсы длительностью 1/2f и частотой следования f . Эти импульсы поступают на вход триггера 26, скачком потенциала из "1" в "0" опрокидывают его. На инверсном выходе триггера устанавливается логическая единица, которая инвертируется и поступает на S-вход триггера. Таким образом триггер устанавливается в исходное положение, а на выходе инвертора формируется сигнал, соответствующий моменту перехода

16 19206

8= R,С1п0,1, через "0" напряжения на входе блока

5 от положительного полупериода к отри цат ел ь ному.

Элемент НЕ 28, подключенный к вы-, ходу ограничителя 25, инвертирует его

5 выходной сигнал, который затем поступает на вход триггера 27, работа которого совместно с элементом 29 аналогична работе триггера 26 с элементом 30. На выходе элемента 29 присутствует сигнал, соответствующий переходу через "0" от отрицательного полупериода к положительному. Для повышения помехоустойчивости на выход элем нта 31 подключен одновибратор 32, расширяющий импульсы от нескольких десятков микросекунд до 1 мкс. С вы хода формирователя импульсов сигнал поступает на первый вход элемента И, 20 а на второй вход — логическая единица от блока 6 питания. Это необходимо для устойчивой работы блока 8 с тем, чтобы сигнал на его вход от. блока 6 бып подан раньше, чем сигнал на дру- 25 гой его вход от блока 5. На выходе блока 5 формируетса один импульс с задержкой во времени t величина которого определяет момент запуска блока 8 относительно нуля фазы, т.е. ам- 30 плитуду тока замыкания на земпю.

Блок 8 формирования тестового потенциала представляет собой одновибратор с импульсным входом: при подаче на второй вход импульса от блока 5 на

35 выходе его возникает импульс тока с амплитудой и длительностью, отличными от входного импульса.

Блок 8 формирования тестового потенциала, включающий тиристор, герко- 40 новое поле, коцценсатор H два резистора, (его простейший вариант) рабо:тает следующим образом.

При подаче импульса от блока 5 и питания от блока 6 тиристор открыва- 45 ется, срабатывает герконовое реле и замыкает свои нормально разомкнутые контакты. На выходе блока между зажимами протекает ток однофазного замыкания. 50

По мере заряда конденсатора напряжение на герконовом репе падает, и когда оно достигает значения напряжения отпускания, реле отпускает свои контакты. Цепь тока однофазного замы" 55 кания прерывается.

Длительность импульса о тока однофазного замыкания можно вычислить по формуле: где R — активное сопротивление как тушки г ер коновог о р еле;

С вЂ” емкость конденсатора.

Двухпороговый амплитудный дис криминатор 11 выполнен на основе операционных усилителей, работающих в режиме компараторов и логических элементов, пРичем Uопа 0 Поп, Устройство работает следующим образом.

При включении коммутационного аппарата 4 ПЭУ подключается к сети, на выходе блока 6 питания появляется постоянное стабилизированное напряжение, а на выходе блока 5 возникает один импульс длительностью в несколько десятков микросекунд. На выходе блока 8 формирования тестового потен циала соответственно возникает импульс тока однофазного замыкания длительностью о . Одновременно замыкается контакт 9 и на вход выпрямителя 10 поступает импульс, амплитуда которого определяет уровень напряжения при косновения.

Если U0 U л (UП,,т.е. нахоО 1 дится в норме, на выходах огерационных усилителей У01, У02 присутствуют логические единицы (фиг. 2) . срабатывает первый блок 12 сигнализации.

Если По )Ц, на выходе ОУ1 присутствует логический нуль„а на выходе OY2 — еди ыца. В этом случае на выходе элемента "Запрет" появляе ся логическая единица, срабатывает выходной репейный элемент 16 и ПЭУ 3 аппаратом 4 отключается от сети.

При наличии неисправности, когда на выходе амплитудного дискриминатора 11 сигнал мал или равен нулю, т.е.

Un) Uon< на выходе ОУ1 присут< твует логическая единица, а на выходе

0Y2 — логический нуль. В результате срабатывает второй блок 15 сигнализации, сигнализирующий о неисправности, устройства контроля. Блок работает также при неисправностях, приводящих к появлению логических нулей на выходе обоих OY.

Одновременно с замыканием контакта 9 возникает сигнал на выходе вто-. ричной обмотки трансформатора 1? то ка. Длительность его зависит от длительности импульса g . При сопротив-, лении изоляции относительно земли находящемся в пределах нормы, на вы-, 1619206 ходе временного селектора 20 сигнал близок к нулю. В случае, если сопротивление изоляции одной из фаз относительно земли ниже критического, на выходе амплитудного селектора 19 появляется сигнал, который проходит временной селектор 20 и поступает на первый вход элемента И 21. Одновре- . менно, на третьем выходе дискриминатора 11 появляется логическая единица, поступающая на второй вход элемента И 21 и вход релейного элемента 16.

В результате на выходе элемента И

21 появляется сигнал и срабатывает третий блок 23 сигнализации "Сопротивление изопяции относительно земпи ниже нормы".

Далее срабатывает элемент 16 и электроустановка отключается от сети, Для проверки напряжения прикосно . вения в любой момент времени эксплуатации достаточно нажать и отпустить кнопку 7. При нажатии кнопки все контакты размыкаются и блоки 5, 6, 8

13, 15 и 23 приходят в исходное состояние (до замыкания контактов àïïàрата 4) . При отпускании кнопки схема устройства работает так как описано.

Формула и з обретения устройство для контроля заземпения передвижных электроустановок, содержащее основной заземпитель, вспомогательный заземлитель, коммутационный .аппарат, блок формирования запускающего импульса, блок питания, блок формирования тестового потенциала, нормально замкнутый контакт, выпрямитель, амплитудный дискриминатор, первый и второй блоки сигнализации, релейный элемент, основной заземпитель . соединен с корпусом передвижной элек троустановки, с первым входом выпрямителя, с первым выходом блока формирователя тестового потенциала, первый фазный провод передвижной электроус>тановки соединен с первыми входами i0 1 блока питания и блока формирования запускающего импульса, второй и тре тий входы кот ор ог о с оединены с оот ветственно с вторым входом и с первым выходом блока питания, второй выход которого соединен с первым входом блока формирования тестового потенциала, второй вход которого соединен с выходом блока формирования запускающего импульса, вспомогательный заземпитель через нормально разомкнутый контакт соединен с вторым входом вы.прямителя, выход которого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора, второй вход которого соединен .с первым входом выпрямителя, а первый выход соединен с входом релейного элемента, выход которого соединен с входом коммутационного аппарата, через контакты которого фазные провода передвижной электроустановки соединены с соответствующими фазами сети, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля и электробезопасности, в него введены трансформатор тока, резистор, амплитудный и временной селекторы, элемент И, третий блок сигнализащ и, первый, второй и третий одновибраторы, нажимная кнопка, второй выход блока формирования тестового потенциала соединен с вторым фазным проводом передвижной электроустановки через первичную обмотку трансформатора тока, вторичная обмотка кот ор ог о с оединена с резистором и с входом амплитудного селектора, выход которого через временной селектор соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора, второй и третий выходы которого соединены через первый и второй одновибраторы соответственно с первым и вторым блоками сигнализации, выход элемента И соединен через третий одновибратор с третьим блоком сигнализации, третий фа зный пр овод п ер ед вижно и эл е ктр оус. тановки соединен через нажимную кнопку со вторым входом блока питания.

1619206

Фиг.2

Составитель С.Радзевич

Редактор И.Дербак Техред JI. Сердюкова Корректор М.Шароши

Заказ 45 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101