Устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока

 

O n H C "A H И Е <„,746329

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социал нстнческне

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.78 (2l ) 2609321/18-21 (5! )М. Кл.

601 R 27/20 с присоединением заявки №

Госудерстееииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень ¹ 25 по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 621.316. .925(088.8) Дата опубликования описания,10.07.80

/ (72) Авторы изобретения

М. А. Сапунков, А. Д. Динкель, В. Н. Зуев и В. В, Шумилов (7I) Заявитель

Пермский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ

СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПЕРЕДВИГ(НЫХ МАШИН

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к устройствам по обеспечению электробезопасности обслуживания передвижных электроустановок, питаемых по гибкому кабелю переменным трехфазным напряжением, например самоходных вагонов в горной промышленности.

Известен способ контроля сопротивления заземляющей цепи, самоходных машин переменного тока, позволяющий обеспечить контроль целостности заземляющей цепи, для чего из питающего напряжения

IO выделяют нулевую составляющую искусстветптой несимметричной системы и используют ее в качестве оперативного переменного тока . 11.

Однако данный способ не позволяет контролировать малые, нормируемые пра вилами безопасности сопротивления заземляющей цепи. Это объясняется тем, что чувствительный элемент предлагается включать последовательно с контролируемой заземляющей цепью, имеющей малое сопротивление, а также фильтром нулевой последовательности. Поэтому даже существенное изменение сопротивления заземляющей цепи не повлияет на отключение неисправногб электрооборудования.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аппарат контроля исправности заземляющего провода для :передвижных механизмов.

Згот аппарат на стороне передвижного механизма имеет симметричную звезду конденсаторов, а на. стороне подстанции — несимметричную звезду конденсаторов, присоединенных к трем фазам сети. Нейтрали звезд подключены к концам заземляющего проводника, а на стороне подстанции в заземляющий проводник включен тиристорный ключ, шунтированный сопротивлением, и усилитель t 2).

В таком аппарате при разрыве заземляющего проводника напряжение на сопротивлении шунтируюшего тиристорного ключа исчезает, что приводит к отключению питания передвижного механизма.

Однако его защитное срабатывание пре3 7 исходит только при разрыве или большом увеличении сопротивления цепи заземле. ния. А такой .контроль не полностью удовлетворяет требованиям йравил безопасности. Согласно правилам безопасности устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока должно ! отключать питание при увеличении сопротивления заземляющей цепи более

1 Ома. Кроме того, он необеспечивает высокой точности контроля сопротивлений; нормированных правилами безопасности, цепей заземления, так как в нем нельзя увеличить напряжение нулевой последовательности по условиям электробезопасности.

Целью изобретения является повышение точности контроля сопротивления це. пи заземления и повышение электробезопасности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока, со-. держащее фильтр напряжения нулевой .последовательности, к выходу которого

" - последовательно подключены конденсатор и трансформатор тока, ключевой прибор, не равные между собой конденсаторы, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины, последовательно соединенные блок уставки, элемент сравнения и усилитель, причем выход трансформатора тока подключен ко второму входу элемента сравнения, введен блок формирования максимальных импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключевого прибора, а вход совместно с входом ключевого прибора— к общей точке не равных между собоЭ конденсаторов.

Простое увеличение напряжения нулевой последовательности Ц невозможно из-за ограничения его величины по условиям электробезопасности обслуживания. Однако при кратковременном прикладывании последнего к заземляющей цепи возможно увеличение напряжения до 155 В при длйтельности прикладывания последнего до 0,1 сек.

Таким образом, кратковременное прикладывание повышенного напряжения нулевой последовательности позволяет повысить чувствительность контроли сопротивления цепи заземления. Так как

46329 - " — - 4 напряжение нулевой последовательности изменяется по синусоидальному закону, го, следовательно, для достижения цели необходимо получать импульсы в моменты максимумов напряжения.

Введение в устройство блока формирования максимальных импульсов гозволит повысить точность контроля, нормируемого правилами безопасности, сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока, а следовательно, повысится электробеЗопасность.

На чертеже представлена схема устройства автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока.

Устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвиж О ных машин переменного тока содержит выключатель источника 1 питания, фильтр напряжения нулевой последовательности, состоящий из равных между собой конденсаторов 2 — 4, конденсатор 5, трансфорz5 матор 6 тока, заземление 7 распределительного пункта, контролируемое сопротивление 8 заземляющей жилы гибкого кабеля 9, корпус 10 передвижной машины, ключевой прибор 11, не равные. между зо собой конденсаторы 12 — 14, соединен-ные в звезду и подключейные к сети ABC на стороне передвижной машины, а также элемент сравнения 15, один вход которого электрически связан с выходной об35 моткой трансформатора 6 тока, другой с выходом блока 16 уставки, а выход подключен через усилитель 17 к выключателю источника 1 питания, Кроме того, устройство содержит блок 18 формирова4р ния максимальных импульсов, состоящий из последовательно соединенных блока 19 определения максимума напряжения, блока 20 формирования импульсов, одновибратора 21, усилителя 22. Вход блока

45 формирования максимальных импульсов 18 подсоединен к общей точке не равных между собой конденсаторов 12 — 14, а выход подключен к управляющему входу ключевого прибора. Блок 19 определения

5О максимума напряжения состоит из известных элементов, например, может быть собран на диоде, емкости, сопротивлении, В качестве блока 20 формирования импульсов могут быть использованы триггеры, 55 а в K ec T e ключевого прибора тирис торы.

Устройство работает следующим образом.

7463

При исправной цепи заземления ими тьсы оперативного тока нулевой последовательности будут протекать по цепи: ф ;за АВС на стороне выключателя источника питания, фильтр напряжения нулевой последовательности, состоящий из равных между собой конденсаторов 2-4, конденсатор 5, трансформатор 6, заземление 7 распределительного пункта, контролируемое сопротивление 8 эазем- >е ляющей жилы гибкого кабеля 9, корпус 10 передвижной машины, ключевой прибор 11, конденсаторы 12-14, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины.

Вырабатываются импульсы оперативного тока блоком 18 формирования максимальных импульсов следующим образом.

На вход блока 19 подается синусоидальное напряжение нулевой последовательности. В момент максимумов этого напряжения на выходе блока 19 появляется сигнал, который поступает на вход блока 20 формирования импульсов. Блок формирования импульсов вырабатывает импульсы напряжения малой длительности,. предназначенные для запуска одновибратора 21, который вырабатывает сигналы необходимой длительности, ограниченные условиями электробезопасности. С выхода Зр одновибратора 21 сигнал поступает на усилитель 22, где усиливается и подается на управляющий вход ключевого прибора. Ключевой прибор в течение времени, сформированного одновибратором 21, 35 пропускает импульсы оперативного тока нулевой последовательности через контролируемое сопротивление цепи заземления гибкого кабеля. При увеличении контролируемого сопротивления 8 амплитуда сигналов, получаемых с трансформатора 6 и поступающих на один из входов элемента 15 сравнения, уменьшится. На другой вход элемента сравнения подается напряжение, пропорциональное 45 допустимому сопротивлению цепи заземления с блока 16 уставки. На выходе элемента сравнения появится сигнал только в том случае, если амплитуда сигнала, поступающего с трансформатора 6 тока, превышает напряжение уставки вырабатываемого блоком 16. Выходной сигнал элемента сравнения усиливается усилителем 17 и воздействует

29 6 на отключающий элемент выключателя источника питания.

При недопустимом увеличении контролируемого сопротивления, равном или большем сопротивления уставки, усилитель

17 подает команду на отключение выключателя источника питания. Конденсатор 5 служит для настройки схемы устройства автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока.

Таким образом, благодаря введению в устройство блока формирования максимальных импульсов, подключенного вхо» дом к общей точке не равных между собой конденсаторов, соединенных в звезду, а выходом — к управляющему входу ключевого прибора, позволило повысить точность контроля, нормируемого правилами безопасности, сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока.

Формула изобретения

Устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока, содержа- щее фильтр напряжения нулевой последовательности, к выходу которого последовательно подключены конденсатор и трансформатор тока, ключевой прибор, не равные между собой конденсаторы, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины, последовательно соединенные блок уставки, элемент сравнения и усилитель, причем выход трансформатора тока подключен ко второму входу элемента сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля сопротивления цепи заземления и повышения электробезопасности, в него введен блок формирования максимальных импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключевого прибора, а вход совместно с входом ключевого прибора — к общей точке не равных между собой конденсаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 414548, кл. C 01 К--27/20, 1974.

2 Патент США № 3895264, кл. 317-18С.

746329

Составитепь Н. Ледашев

Редактор Ж. Рожкова Техред И. Ниии

Корректор И. Муска

Филиал ГЕП "Патент"„г. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 3933/33 Тираж 1019 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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