Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических цепей

Авторы патента:

H02H3/17 - посредством подпитки защищаемой установки вспомогательным напряжением

Использование: трехфазные электрические сети с изолированной нейтралью. Сущ„ 18 23 ЧЗ-СЗ -J ность изобретения: при прикосновении человека к фазе сети напряжение нулевой последовательности , снимаемое с вторичной обмотки 25 компенсирующего дросселя 2 через RC-фильтр 26, выпрямляется выпрямителем 27 и ток, пропорциональный выпрямленному напряжению, запирает первый диод 9. В результате напряжение на входе логического элемента 12 становится равным напряжению высокого уровня , соответствующему логической единице, а на его выходе появляется напряжение низкого уровня, соответствующее логическому нулю, что в конечном итоге ведет к отпаданию якоря электромагнитного реле 19, а следовательно к отключениюсети .Повышение быстродействия объясняется тем. что время срабатывания устройства не зависит от параметров RC-фильтра 5 в оперативной цепи. 1 ил. U23, СО с со hO со о о 11 г-, 15 17. /г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (II) А1 (sI>s Н 02 Н 3/17

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4933078/07 (22) 12.02.91 (46) 23.06,93. Бюл. М 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывоэащищенного и рудничного электрооборудования (72) В.С.Дзюбан, О.М.Воронцов и В.П.Кононенко (56) Дзюбан В.С.. Воронцов О.М. Кононенко

В.П. Повышение надежности аппаратов защиты от утечек тока на землю. Журнал

"Уголь Украины", 1988, N 4,,с. 30-31.

Дзюбан В.С, Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. М.:

Недра, 1982, с. 126-129. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЦЕПЕЙ (57) Использование: трехфазные электрические сети с изолированной нейтралью. Сущность изобретения: при прикосновении человека к фазе сети напряжение нулевой последовательности. снимаемое с вторичной обмотки 25 кол1пенсирующего дросселя 2 через RC-фильтр 26, выпрямляется выпрямителем 27 и ток, пропорциональный выпрямленному напряжению, запирает первый диод 9. В результате напряжение на входе логического элемента 12 становится равным напряжению высокого уровня, соответствующему логической единице, а на его выходе появляется напряжение низкого уровня, соответствующее логическол(у нулю. что в конечном итоге ведет к отпаданию якоря электромагнитного реле 19, а следовательно к отключению сети. Повышение быстродействия обьясняется тем, что время срабатывалия устройства не зависит от 3 параметров RC-фильтра 5 в оперативной цепи. 1 ил, 1823061

Изобретение относится к устройствам для защиты от токов утечки в трехфаэных электрических сетях с изолированной нейтралью и предназначено для защиты от поражения людей электрическим током.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности и быстродействия.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного устройства для контроля сопротивления изоляции электрических цепей.

Устройство для контроля сопротивления изоляции состоит из оперативной цепи, подключенной между клеммами, служащими для соединения с фазами сети и землей (з) соответственно. Оперативная цепь включает о себя последовательно соединенные присоединительный дроссель 1, компенсирующий дроссель 2 и разделительный конденсатор 3, параллельно которому включены последовательно соединенные источник оперативного тока 4 и RC-фильтр

5. Устройство содержит источник эталонного тока 6, источник питания 7, исполнительный орган 8, в оперативную цепь включены два диода, первый 9 согласно, а второй 10вЂ” встречно с источником оперативного тока 4, аноды указанныхдиодов 9 и 10 присоединены к общей цепи источника питания. К катоду первого диода 9 подключен через катод-анод третьего диода 11 вход первого

12 логического элемента НЕ, вход второго

13 логического элемента НЕ через анод-катод четвертого 14 диода соединен катодом второго диода 10, выходы первого 12 и второго 13 логических элементов Н Е подключены к входной цепи исполнительного органа

8 соответственно через резисторы 15 и 16 с входом дополнительного усилителя 17 и исполнительного органа 8, который выполнен в виде усилителя 18 и элсктро лагнитного реле 19, выходы указанных усилителей 17 и

18 соединены последовательно между собой и подсоединены к источнику питания. К катоду второго диода 10 подключен через первый резистор 20 источник эталонного тока 6 согласно с укаэанным диодом 10, а к катоду первого диода 9 через второй резистор 21 подключен источник питания 7 встречно с укаэанным диодом 9.

К нулевой точке трехфазногО присоединительного дросселя 1 подключен балластный резистор 22, соединенный с дополнительным заземлителем Дg.

Трехфазный присоединительный дроссель 1 присоединен к обмотке низшего напряжения трансформаторной подстанции

23 через автоматический выключатель 24, на нулевой и независимый расцепители ко5

55 торого воздействуют контакты электромагнитного реле 19.

Вторичная обмотка 25 компенсирующего дросселя 2 через дополнительно введенные второй RC-фильтр 26 и выпрямитель 27 соединена с первым диодом 9 оперативной цепи через соединенные последовательно стабилитрон 28 и резистор 29, причем стабилитрон 28 включен согласно, а выпрямитель 27 вЂ” встречно с указанным диодом 9, Устройство работает следующим образом. При бесконечно большом сопротивлении изоляции сети оперативный ток 1, от источника оперативного тока 4 проходит по цепи: резисторы RC-фильтра 5, открытый эталонным током 1эт диод 10, диод 9, земля (з), дополнительный заэемлитель Дз, резистор 22, нулевая точка трехфазного присоединительного дросселя 1, компенсирующий дроссель 2. Диод 9 открыт оперативным током и вход первого логического элемента 12 эакорочен через открытый диод 9, что соответствует логическому 0 на входе первого логического элемента 12. Вход второго логического элемента 13 эакорочен через откpûòûé эталонныM током 1зт диОд 10, что также соответствует логическому 0 на его входе. Тогда выходы первого 12 и второго 13 логических элементов НЕ соответствует логической 1 и токи, проходящие через резисторы 15 и 16 и эмиттер-базовые переходы дополнительного усилителя 17 и усилителя

18, соединенные последовательно между собой, открывают указанные усилители, что ведет к срабатыванию электромагнитного реле 19, В результате нулевой расцепитель автоматического выключателя 24 срабатывает и дает возможность включить указанный автоматический выключатель, а, следовательно, подать напряжения на защищаемую сеть.

B случае снижения сопротивления изоляции до опасной по условиям безопасности величины оперативныйток1 пдостигает значения эталонного тока 1зт, и диод 10 запирается, а, следовательно, напряжение на входе логического элемента 13 становится равным напряжению высокого уровня, соответствующему логической 1. а на его выходе пояоится напряжение низкого уровня, соотоетстоу ощее логической 1, базовый ток транзистора 18 становится равным нулю, последний закрывается и якорь электромагнитного реле 19 отпадает, разрывая цепь нулевого расцепителя автоматического выключателя 24, что ведет к отключению сети.

При прикосновении человека к фазе сети напряжение нулевой последовательности, снимае лое с вторичной Об лотки 25 компенсирующего дросселя 2 через RC1823061

Составитель Л.Васьково

Техред M.Моргентал Корректор О. Кра ь«ова

Редактор

Заказ 2183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного кол1итета по иэобретениял1 и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский кол1бинат "Патснт", г. Ужгород, ул.рarapIIIIa, 101 фильтр 26 выпрямляется выпрямителем 27 и ток пропорциональный выпрямленному напряжению запирает первый диод 9, В результате напряжение на входе логического элемента 12 становится равным напряже- 5 нию высокого уровня, соответстоующему логической 1, а на его выходе появляется напряжение низкого уровня. соответствующее логическому О. что в конечном итоге ведет к отпаданию якоря электромагнитно- 10 го реле 19, а. следовательно к отключению сети.

Повышение быстродействия обьясняется тем, что время срабатывания устройства не зависит от параметров RC-фильтра 5 в 15 оперативной цепи.

Однако, при медленном снижении сопротивления при однофазной утечке напряжение нулевой последовательности может оказывать влияние на сопротивление сра- 20 батывания, причем наибольшее влияние происходит при минимальной емкости сети, т.е, сопротивление срабатывания повышается при емкости сети равной нулю. Таким образом, может иметь место нежелательная 25 зависимость сопротивления срабатывания от емкости сети.

Укаэанный недостаток устраняется путем выбора напряжения на вторичной обмотке 25 компенсирующего дросселя 1, 30 параметров RC-фильтра 26, конденсатора на выходе выпрямителя 27, стабилитрона 28 и резистора 29 таким образом, чтобы обеспечить достаточное быстродействие устройства (порядка 20 мс), независимость 35 сопротивления срабатывания при изл1енении емкости сети. а также высокую устойчивость против ложных срабатываний при коммутационных операциях о сети.

Таким образом устройство защиты от 40 утечки тока в трехфазиой сети обеспечивает повышение надежности быстродействия, Формула изобретения

° Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических цепей, содер- 45 жащее оперативную цепь. подключенную между клеммами для соединения с фазами сети и землей соответственно и включающую в себя последовательно соединенные присоединительный дроссель, компенсирующий дроссель и разделительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные источник оперативного тока и первый RC-фильтр, источник эталонного тока, источник питания, к выходу которого через усилитель подключена катушка, исполнительного органа, первый резистор, подключе1н1ый к оперативной цепи, второй-пятый резисторы, стабилитрон, с-.целью повышения надежности и быстродействия, о него введены четыре диода. два логических элемента НЕ, второй RCфильтр и выпрямитель, з компенсирующий дроссель снабжен вторичной обмоткой, при этом в оперативную цепь включены два диода, первый согласно, а второй встречно с источником оперативного тока. аноды диодов присоединены к общей цепи источника питания, к катоду первого диода подключен через катод-анод третьего диода вход первого логического элемента НЕ, вход второго логического элемента НЕ через анод-катод четвертого диода соединен с кагодом второго диода, к ка1оду второго . диода подключен через первый резистор источник эталонного тока согласно с указанным диодом, а :. катоду первого диода через второй резистор подключе11 источник питания, причем выход первого логического элемента НЕ через третий резистор подключен к управляющей цепи усилителя, выход второго логического элемента НЕ через четвертый резистор вЂ” к входу исполнительного органа, а вторичная обл1атка компенсирующег о дросселя через последовательно соединенные второй RC-фильтр и выпрямитель соединена с первым диодом оперативной цепи через соединенные последовательно стабилитрон и пятый резистор, причем стабилитрон оклю<ен согласно, а выпрямитель остречно с yl.àçäííûì диодом.

Устройство для защиты от утечек тока на землю в сети с изолированной нейтралью // 1774426

Комбинированное устройство для защиты электроустановки // 1757007

Комбинированное устройство для защиты электроустановки // 1757006

Многофидерная электротехническая установка переменного тока // 1753543

Устройство для защиты от утечки тока в контактной сети электровозной откатки // 1728917

Изобретение относится к релейной щите и предназначено для отключения контактной сети шахтной электровозной откатки при появлении в сети опасной утечки тока

Устройство для наложения на сеть напряжения непромышленной частоты // 1705940

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в схемах контроля сопротивления изоляции и защиты от замыканий на земгю в сетях с изолированной (при компенсации емкостного тока) или глухозаземленной нейтралью

Устройство для защитного отключения сети // 1704213

Устройство для контроля сопротивления изоляции сети переменного тока // 1695443

Изобретение относится к устройствам контроля сопротивления изоляции сети переменного тока, препятствующим подаче напряжения в сеть с поврежденной изоляцией

Устройство для защиты от утечки тока в сети переменного тока с глухозаземленной нейтралью // 1695441

Изобретение относится к э лектротехнике и предназначено для релейной защиты от замыканий на землю

Способ контроля сопротивления изоляции однофазной электрической сети и устройство для его осуществления // 2120129

Способ автоматической настройки дугогасящего реактора и устройство для его осуществления // 2130677

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю в сетях 6-35 кВ путем воздействия на индуктивность дугогасящего реактора, включенного в нейтраль питающего трансформатора

Устройство для определения замыкания на землю // 2424610

Устройство для защиты от однофазных замыканий на землю // 2075808

Устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока // 2097894

Устройство для защитного отключения в электрической сети переменного тока с глухозаземленной нейтралью // 2007812

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для обеспечения электробезопасности людей при эксплуатации погружных электронасосов и ддля защиты электронасосов от перегорания при работе в непогруженном в воду состоянии

Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции электрической цепи // 2027271

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля и измерения сопротивления изоляции электрической сети с заземленной нейтралью

Устройство защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях // 2500060

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и быстродействия. Устройство защиты от токов утечки содержит узел контроля изоляции и защитного отключения, узел обнаружения и защитного заземления фазы с поврежденной изоляцией, а также дополнительный узел сравнения напряжения, пропорционального напряжению смещения нейтрали, подаваемого с дополнительной обмотки переменного тока, размещенной на компенсирующем дросселе, с эталонным, и дополнительное реле, на которое влияет этот узел. Контакты дополнительного реле включены в цепь отключения выключателя, подающего напряжение на защищаемую сеть, независимо от положения контактов измерительного реле узла контроля сопротивления изоляции сети, и в цепь управления обмотками реле, обеспечивающими защитное заземление фазы сети с поврежденной изоляцией. В узле контроля изоляции и защитного отключения, состоящем из источника измерительного тока, узла сравнения его с эталонным, измерительного реле, узел присоединения этого источника между фазами защищаемой сети и землей предложено выполнить в виде последовательно соединенных разделительного конденсатора и компенсирующего дросселя, обмотку переменного тока которого соединить с нулевой точкой вторичных обмоток силового трансформатора, а контакт измерительного реле включить в цепь отключения выключателя, через который осуществляется питание силового трансформатора. 1 ил.

Устройство контроля изоляции и защитного отключения // 2501141

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат - повышение искробезопасности. Источник постоянного измерительного тока соединен с заземляющим зажимом через две параллельные цепи, одна из которых состоит из первого дополнительно введенного резистора и размыкающего контакта реле напряжения, включенного последовательно с этим резистором, а вторая состоит из другого дополнительно введенного резистора, диода, включенного в направлении, при котором проводится измерительный ток, и замыкающего контакта реле напряжения, соединенных последовательно, а обмотка переменного тока компенсирующего дросселя зашунтирована дополнительно введенным конденсатором. Наличие двух измерительных цепей, каждая из которых работает тогда, когда вторая выключена, дает возможность выставить уставки устройства в каждом режиме и, таким образом, обеспечить необходимые характеристики устройства в каждом режиме, при этом удается обеспечить искробезопасность этих цепей при напряжении источника измерительного тока в несколько сот вольт, как это требуется для устройств защиты сетей напряжением 3 кВ и выше. 1 ил.

Способ автоматической настройки дугогасящего реактора // 2508584

Изобретение относится к устройствам компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6…35 кВ. Технический результат - повышение точности и быстродействия настройки ДГР, в том числе в режимах дуговых замыканий, при одновременном обеспечении синусоидальности тока. компенсации. Способ заключается в создании на нейтрали сети в нормальном режиме ее работы искусственного потенциала от генератора переменной непромышленной частоты и измерении параметров контура нулевой последовательности сети на основе найденной частоты резонанса фиксированной индуктивности реактора с емкостью сети, а в момент возникновения однофазного замыкания на землю - запоминании результата измерения, отключении генератора переменной частоты и резонансной настройке дугогасящего реактора в соответствии с результатом последнего измерения, дополняется тем, что в качестве дугогасящего реактора используют однофазный управляемый реактор трансформаторного типа с напряжениям короткого замыкания между обмотками 100%, а его резонансную настройку в режиме однофазного замыкания в соответствии с ранее найденным значением емкостного тока сети осуществляют подбором необходимого индуктивного сопротивления на выводах вторичной обмотки с помощью коммутатора и набора достаточного количества сопротивлений со значениями пропорционально первым числам степенного ряда 2n, которые могут подключаться к выводам вторичной обмотки реактора последовательно с возможностью шунтирования соответствующим ключом коммутатора любого из них. 3 ил.