Устройство для определения замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока

 

с...,1 К

,.а ЕЭ - „ т -,- „.; . 1.дд

4 МЕ;;. М

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >708264

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 11.0777 (2! } 2509152/24-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Опубликовано 0 01.80. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 0801.80 (51)M. Кл.2

G 01 R 31/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДХ 621.317 ° .333.4(088.8) (72) Автор изобретения

И.М. Гнеушев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАМ) )КАНИЙ HA ЗЕМЛЮ

В ЦЕПЯХ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКА!.

Изобретение относится к области элен троизмерительной техники и может быть использовано при создании устройств для определения замыканий в цепях оперативного постоянного тока. 5

Известно устройство для определения участка с однофазным замыканием на землю, содержащее источники:прерываемого постоянного тока, трансформатор, усилитель- и индикатор (1).

Недостатксм этого устройства является невозможность определения замыканий на землю в цепях постоянного тока.

Наиболее близким по технической 15 сушности является устройство для опрет еления замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока, каждая .из которых содержит нагрузочные сопротивления, последовательно соеди-20 ненные через основной однополюсный выключатель и предохранитель с разноименными шинами питания, и амперметр (23.

Недостатком этого устройства является невысокая надежность определения места замыкания на землю.

Цель предлагаемого изобретения— повьваение достоверности определения места замыкания на землю. 30

Для этого известное устройство для определения замыканий на землю в целях оперативного постоянного то-. ка снабжено двумя дополнительными однополюсными выключателями, один иэ контактов каждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, а другие контакты — с общей шиной устройства, при этом амперметр включен между положительной шиной питания и одним иэ нагрузочных сопротивлений соответствующей цепи оперативного постоянного тока.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства, Оно содержит амперметр 1, дополнительные однополюсные выключатели

2 и 3 (выключатели должны иметь блокировку, разрешающую включать тот из них, в цепи которого имеется замыкание на землю), предохранитель 4, основные однополюсные выключатели 5 и

6, предохранители 7, 8, 9 и 10, нагрузочные сопротивления 11, 12, 13 и

14, составляющие цепи оперативного постоянного тока.

Определение замыкания на землю производится следующим образом.

708264

Допустим,что замыкание на землю имеет нагрузочное сопротивление 11 в точке а . Подключаем свободный конец амперметра к выходному зажиму выключателя 5 и размыкаем его. Ток в цепи потечет по следующему пути: предохранитель 4, амперметр 1, нагрузоч5 ные сопротивления 11 и 12, предохранитель 8 и к шине минус . Величина тока в цепи будет равна: в

U (1) 10

R = Rg+Rg+R +R11 +R12+R8 > где

R — сойротйвление предо4 хранителя 4;

R4 — сопротивление ампер- 35 метра;

8 >p. — сопротивление проводов; В и 212 — сопротивление нагрузочных сопротивлений

11 и 12;

R g — сопротивление предохранителя 8.

Далее замыкаем выключатель 2. Теперь ток цепи до точки а потечет но двум путям: предохранитель 4, амперметр и часть нагрузочного сопротивления 11 и через переходное сопротивление земли (заземляющего контура).

Указанные участки оказываются включенными параллельно, следовательно, эквивалентное сопротивление их будет рав но:

М

Э % +й,, (2) Замыкаем выключатель 2, Теперь ток потечет через переходное сопротивле- . ние земли, часть нагрузочного сопротивления 11, сопротивление 12, предохранитель 8 и к минусовой шине. Данная цепь не вносит изменений в сопротивление R5. Оно останется неизменным, а, следовательно, не иэменитсЯ и показание ампеРчетРа (т.е.ток Ел)э

Таким образом, при замыкании выключателя 2 показание амперметра, -включенного в цепь, уже имеющую замыкание на землю, уменьшится, а не имеющую замыкание на землю — не изменится.

Если замыкание на землю в минусовой цепи, точка а нагрузочного . сопротивления 12, то действия по

Ьтысканию его те же, что и описанные выше, с той лишь разницей, что включается не выключатель 2, а выключатель 3.

При включении свободного зажима амперметра к выходному зажиму выключателя 5 и размыкании его величина тока будет определяться по формуле (1) . После включения выключателя 3 ток цепи потечет по следующим путям: предохранитель 4, амперметр, нагруэочное сопротивление 11, часть со противления 12 и далее из точки в к минусовой шине по двум путям: через переходное сопротивление земли и через часть сопротивления 12 и пре5 дохранитель 8. Указанные ветви соединены параллельно, следовательно, эквивалентное сопротивление их будет рав но:

Вз R

0 Rэ э +в э, (5)

R12 И!

rAe Rg 2 + Rs+ RnP

R y будет меньше наименьшего иэ сопротивлений, входящих в правую часть формулы (5), тогда общее сопротивление цепи равно-

R + 15э где В = R +Rg Н„р+ R11

I В12.

U и, следовательно, I =

Rè

И но, так как R (R, то I )I . Ток Iz весь протекает через амперметр и его показание увеличится в связи с тем, 35

55

65 где к1 = Rq+Q Riô+

Влл Ф! 2

R — переходное сопротивление земли.

Сопротивление R8 будет меньше на нменьшего сопротивления, входящего н правую часть формулы (2), таким образом, общее сопротивление цепи станет равньм:

К = В. +В

Влл

If гДе и = +Вл +В +ЯР.

Следовательно, общий ток цепи будет рав ен .

1=, (3) но, ак как R < R, то I>I.

1 I

C äðóãoé стороны, ампе1метр оказывается зашунтнрованным переходным сопротивлением земли, но так как

В «21, а ток параллельных ветвей распределяется обратно пропорционально их сопротивлениям, то большая часть его потечет через шунт (землю), следовательно, показания амперметра уменьшатся.

Если же амперметр подключить к выходному зажиму выключателя 6 (цепи, не имеющей замыкания на землю) разомкнуть его, то ток потечет че рез предох ранитель 4, амперметр, на груэочные сопротивления 13 и 14, предохранитель 10 и к минусовой шине. Ток цепи будет равен

R

5 (4)

rae R = R4+R4+ пр+ Влъ+ R)4+ Вло;

+ R<< — сопротивления нагру- зок 13 и 14;

R1 — сопротивление предохранителя 10.

708264

Составитель A. Изюмов: Техрец Э.фанта . Корректор Т, Скворцова

Редактор Павлов

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 8478/40 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что в данном случае через.сопротивление земли шунтируется не амперметр, а участок цепи с частью нагрузки за амперметром.

Если же подключить свободный конец амперметра к выходному зажиму выключателя б (цепи, где нет замыкания на землю), то легко можно убедиться, что его показание не изменится (что было рассмотрено при замыкании плюсовой цепи) .

Таким образсы, при включении выключателя 3, показание амперметра, включенного,в цепь, имеющую замыкание на землю, увеличится, не имеющую замыкания на землю — остается неизменным.

Следовательно, показание амперметра изменяется во всех случаях, когда он включен в цепь, имеющую замыкание 2О на землю и остается неизменным, если замыкания на землю нет ° Следовательно, подключая ампесметр поочередно к соответствующим цепям, легко опре деляется цепь, имекщая замыкание на, 5 землю.

Форкула изобретения устройство для определения замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока, каждая из которых содержит нагрузочные сопротивления, последовательно соединенные -через основной однополюсный выключатель и предохранитель с разноименными шинами питания, амперметр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения места замыкания на землю, оно снабжено двумя дополнительными однополюсными выключателями, один из контактов каждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, а другие контакты — с общей шиной устройства, при этом амперметр включен между положительной шиной питания и одним иэ нагрузочных сопротивлений соответствующей цепи оперативного постоянного тока.

Источники информации, принятые во виимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 146399 кл. G 01 R 31/02,10.02.58.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 173315, кл. Л 01 R 31/02,11.04.58.