Устройство для защитного отключения электроустановки в сети с изолированной нейтралью

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ 705588 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12,10.77 (21 ) 2534240/24-07 (5l)M. Кл.

И02 Н 3/16 с присоединениеаа заявки М— (23) Приоритет

Рюударстеенный комитет

СССР

60 делам лзебретеннй и аткрытнй (53) УДК 621.316, ° 925 (088. 8) Опубликовано 25.12. 79 Бюллетень .% 47

Дата опубликования описания 25.12.79. (72) Автор изобретения

В. П. Кербина

Новосибирский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ

НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к области техники безопасности и может быть использовано в промышленности и строительстве, где применяются трехфаэные сети с изолированной нейтралью.

В настоящее время для контроля сопротивления изоляции и защитного отктпочения в сетях с изолированной нейтралью широко применяется вентильное устройство (1), Известное устройство защитного отключения (УЗО) состоит из полупроводниковых вентилей, соединенных в звезду и подключаемых к фаэным проводам сети реле, включенного между обшей точкой звезды и заземляющим устройством. При снижении сопротивления изоляции ниже предельно допустимого значения ток, протекакмпий по обмотке реле, увеличи- . вается до значения тока срабатывания реле, Реле срабатывает и подает сигнал на ожлк1чение(2).

Недостатком известного устройства является зависимость величин сопротив íí> изоляпии, при котором происходит отключение алектроустановки от источни.ка (уставка устройства) от колебаний напряжения сети.

Известно также устройство защитного отключения для сети с изолированной нейтралью, содержащее присоединенные. к фазам сети полупроводниковые вентили, соединенные в звезду между общей точкой которой и землей подключена рабочая обможа двухобмоточного реле, тормозная обмотка которого своим первым зажимом подключена к первому зажиму вспомогательного источника напряжения, а вторые зажимы тормозной обмотки и вышеуказанного вспомогательного источника напряжения подключены каждый к своему заземлению, Недостатком известного устройства является то, что точность работы устройства зависит от напряжения сети. Всякое изменение напряжения сети вызывает изменение тока в рабочей обмотке двухобмоточного реле, а изменение тока

705588

3 в тормозной обможе не компенсирует изменение тока в рабочей.

Следовательно, суммарный магнитный поток,. создаваемый рабочей и тормозной обмотками при постоянном сопротивлении изоляции и изменяющемся напряжении сете, не остается постоянным. Это приводит к тому, что установка УЗО меняется при изменении напряжения сети, что снижает точность работы УЗО.

Целью изобретения является повышение уочности работы устройства защит./ ., ного отключения при колебаниях на— пряжения сети.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем присоединенные к фазам сети полупроводниковые вентили, соединенные в звезду, между общей точкой которой и землей подключена рабочая обмотка двухобмоточ- 20 ного реле, тормозная обможа которого своим первым зажимом подключена к первому зажиму вспомогательного источника напряжения, вспомогательный источ ниК напряжения выполнен в виде двух 25 фильтров напряжения нулевой последовательности, образованных иэ резисторов параллельно, по меньшей мере, одному

"из резисторов указайного первого фильтра напряжения нулевой последовательности включены введенные вновь, соединенные последовательно-встречно, стабилитрон и диод, а второй зажим тормозной обможи подключен ко второму зажиму упомянутого вспомогательного источнйка напряжения.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства защитного отключения: на фиг. 2 - изменения токов и магнитных потоков, создаваемых рабочей и тормозной обможами при изменении на пряжения сети.

Устройство дпя защитного отключения состоит иэ двухобмоточного .реле 1, полупроводниковых вентилей (ПВ) 2, эаземле-45 . I

ыия 3, источника 4 вспомогательного напряжения (ИВН), содержащего первый фильтр 5 нулевой последовательности (ФИНП-1), стабилитрон 6; диод 7, второй фильтр 8 напряжения нулевой последовательносч и, (ФИНП-2), регулировочные сопротивления 9-10 и замыкающий контакт 11 реле 1.

Рабочая обмотка двухобмоточного реле 1 включена между общей точкой вен55 тилей 2, соединенных звездой, и заземлением 3, а тормозная обможа реле 1 своими выводами присоединяется к выво4 дам вспомогательного источника 4- напряжения, состоящего из двух фильтров

5, 8 напряжения нулевой последовательности, каждый из которых содержит три одинаковых элемента, например, резистор, стабилитрон 6 и диод 7 соединены встреч; но-последовательно и подключены параллельно одному иэ резисторов первого фильтра.

Устройство работает следующим обра= зом.

Допустим величина напряжения сети может изменяться в пределах0 =U,+ 3, где U — номинальное напряжение сети

1 U — допустимое отключение напряжения сети от номинального. Стабилитрон выбирается таким образом, чтобы его напряжение стабилизации было равно минимально допустимому напряжению се-. те, равному U -ЬИ, При напряжениях меньше Ug — hU стабилитрон 6 не работает,и,напряжение между общими точками.фильтров 5 и 8 равно нулю. Ток в тормозной обмотке реле 1 отсутствует и, следовательно, величина магнитного

1 потока в магнитопроводе реле 1 зависит только от величины тока, протекающего по рабочей обможе, который, в свою очередь, зависит от напряжения сети.

При повышении напряжения сети до величины, бопьшей U -hU, открывается стабилитрон 6, общее сопротивление плеча фильтра 5 напряжения нулевой последовательности, параллельно которому . включен стабилитрон 6, уменьшается,и напряжение в нулевой точке этого фильтра становится отличным от нуля. По тормозной обмотке потечет ток, причем величина этсв о тока тем больше, чем больше напряжение сети, В магнитном отношении тормозная обмотка двухобмоточного реле 1 включена встречно по отношению к рабочей обможе. Следовательно, подобрав определенным образом сопротивление в цепи тормозной обможи, можно полностью компенсировать изменение тока в рабочей обмотке двухобмоточного реле, вызваиное изменением напряжения питающей. сети, благодаря чему повышается точность работы устройства защитного отключения при колебаниях напряжения сети. Подбор этого сопротивления следует производить при сопротивлении изоляции, равном или близком к сопротивлению уставки устройстна.

При снижении сопротивления изоляции до значений, меньших сопротивления уставки устройства МДС рабочей обмотки

5 7055 реле 1 оказывается достаточной для его срабатывания. Замыкающий контакт 11 реле вырабатывает сигнал на отключение сети от источника питания„

Введение в устройство защитного отключения вспомогательного источника напряжения, выполненного в виде двух фильтров напряжения нулевой последовательности, стабилитрона и диода, позволяет повысить точность работы устройст- 10 ва при колебаниях напряжения сеж.

Изменение токов и магнитных потоков, создаваемых рабочей и тормозной обмотками при изменении напряжения сети, показано на фиг. 2. 15

На фиг. 2 прямая А соответствует измейению тока и, следовательно, магнитного потока, создаваемого током, про,текающим по рабочей обможе реле при сопротивлении изоляции, равном сопротив- 20 пению уставки устройства.

Иоманая Б соответствует изменению тока (магнитного потока) в тормозной обмотке, при условии, что сопротивление цепи тормозной обмотки равно сопротивлению уставки устройства. Как видно из фиг. 2; суммарный магнитный поток (ломаная В) при 0с н 6 U " 1 из=Wó остается постоянным независимо от напряжения cern.

Таким образом, предлагаемое устройство защитного отключения обладает более высокой точностью работы при колебаниях напряжения сети.

6 изобретения

88

Фор мула

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 545032, кл. Н 02 Н 3/16, 1972.

2, Авторское свидетельство СССР

¹ 502438, кл. Н 02 Н 3/16, 1974.

Устройство для защитного отключения электроустановки в сети с изолированной нейтралью, содержащее присоединенные к фазам сети полупроводниковые вентили, соединенные в звезду, между общей точкой которой и землей подключена рабочая обмотка двухобмоточного реле, тормозная обмотка которого своим первым зажимом подключена к первому зажиму вспомогательня о источника напряжения, о т л ич а ю m е е с я тем, что, с целью повышения точности работы при колебаниях напряжения се ж, вспомогательнйй источник напряжения выполнен в виде двух фильтров напряжения нулевой последовательносч и, образованных из резисторов параллельно, по меньшей мере, .одному иэ резисторов укаэанного первого фильтра напряжения нулевой последовательности включены введенные вновь соединенные последовательно-встречно, стабилитрон и диод, а второй зажим тормозной обмотки двухобмоточного реле подключен ко второму зажиму упомянутого вспомогательного источника напряжения.

705588

Составитель Л, Васькова

Редактор Ю. Ч елкжанов Техред Н. Бабурка Корректор (Ю Макаренко

Заказ 8048/59 " Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. ул, Проектная, 4