Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью

 

Союз Советскик

Ссщиалистических

Республик

К АВТОРСИОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170478 (21) 2606304/24-07 с присоединением заявки ЙР (23) Приоритет (51)pA, Кл.3

Н 02 Н 3/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301280. Бюллетень No 48 (53) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 80 (72) Авторы изобретения

Б.И.Гладышев и В.Ф.Петриченко (71) Заявитель . (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ

HA ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к устройствам для защиты от утечек и замыканий на землю в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью и может быть использовано, в первую очередь, во вэрывобезопасных автоматических выключателях и других взрывобезопасных электрических аппаратах для угольных шахт.

Известны подобные устройства защиты, содержащие две искусственные нулевые точки, логические блоки ИЛИ и подключенные к ним исполнительные блоки (1) .

Известно также устройство защи - 15 тй, содержащее две искусственные нулевые точки и реле с двумя обмотками, каждая из которых включена между указанными нулевыми точками и "Землей" 121. 20

Главный недостаток этих устройств: большая зона нечувствительности, а поэтому и большое время срабатывания — десятки и даже сотни миллисекунд.

Устройство для защиты трехфаэных электрических сетей с изолированной нейтралью, принятое за прототип, значительно уменьшает зону нечувствительности, повышая быстродей- ЗО ствие защиты. Повышение быстродействия достигается тем, что каждая из двух искусственных нулевых точек соединена с "Землей" через два выпрямительных моста, на выход которых подключены регулируемые резисторы, подвижные контакты которых подключены к логическому блоку ИЛИ, последовательно соединенному с блоком временной задержки и исполнительным органом (31.

Однако устройство имеет еще достаточно большую зону нечувствительности и имеет два переменных резистора для настройки защиты на нужную уставку, что приводит не только к усложнению электрической схемы и конструкции устройства, но усложняет и удлиняет по времени его настройку.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности функционирования путем уменьшения эоны нечувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве, содержащем две искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, каждая из которых связана с выпрямительным

792432 мостом, к выходу которого подключен регулируемый резистор, последовательно соединенные блок временной задержки и исполнительный орган, конденсатор, указанные искусственные нулевые точки подключены к диагонали переменной стороны выпрямительного моста, а регулируемый резистор, подвижные контакты которого присоединены к блоку временной задержки, выполнен спаренным, а упомянутый конденсатор подключен между одной из искусственных нулевых точек и выпрямительным мостом.

Принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства и график показаны на фиг. 1 и 2. 15

Устройство содержит две искусственные нулевые точки, одна из которых собрана из активных элементов 1, а другая — из реактивных (конденсаторов) элементов 2, выпрямительный 20 мост 3, сдвоенный регулируемый резистор 4, исполнительный блок 5, который срабатывает при определенной величине сопротивления утечки, по давая импульс на отключение быстродействующего выключателя б, конденсатор 7, цепочку временной задержки 8.

В нормальном режиме работы трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью потенциалы искусственных нулевых точек равны потенциалу "Земли" и поэтому ток через регулируемый резистор 4 не течет, напряжение на входе исполнительного блока 5 равно нулю и он не выдает импульса на отключение выключателя 6, При возникновении однофазного (двухфазного) замыкания или утечки на "Землю" между каждой искусствен- 40 ной нулевой точкой и "Землей" возникает напряжение нулевой последовательности (ННП) и через регулируемый резистор 4 потекут на землю токи: от искусственной нулевой точ- 45 ки 1 — ток нулевой последовательности (ТНП), а от искусственной нулевой точки 2-ТНП, сдвинутый по фазе с опережением на 90 относительно первого.

Ток через емкость опережает ток через резисторы по фазе 90, поэтому

ТНП от искусственной нулевой точки 2, собранной из конденсаторов, Опережает по фазе на 90 THtI от искусственной нулевой точки 1, собранной из резисторов, перекрывает зону нечувствительности устройства.

При однофазном замыкании или утечке выпрямленный ТНП проходит через регулируемый резистор 4 только от ис- ф) кусственной нулевой точки, которая имеет высший потенциал (по абсолютному значению), т.е. через резистор 4 вс гда проходит наибольший ТНП в данный момент. Поэтому на регулиру- д емом резисторе 4 выделяется наибольшее выпрямленное напряжение, при достижении которым уставки срабатывания исполнительного блока 5 последний выдает импульс на отключение быстродействующего выключателя б.

Уставка срабатывания исполнительного блока 5 и отстройка его осуществляется одной рукояткой регулируемого спаренного резистора 4.

С целью исключения ложных срабатываний при неодновременном замыкании контактов коммутационных аппаратов подвижные контакты регулировочного резистора 4 могут быть соединены с входом исполнительного блока 5 через цепочку временной задержки 8 (например, в виде интегрирующей RC-цепи с постоянной времени в десятые доли миллисекунд).

Искусственная нулевая точка 1 из резисторов соединена с выпрямительным мостом 3 через конденсатор 7 для исключения взаимного влияния по постоянному току других устройств защиты, например УЛКИ, РУВ, ВРУ (на схеме не показаны), и рассматриваемого устройства.

Предложенное устройство значительно уменьшает зону нечувствительности срабатывания, конструктивно и схемно проще, так как содержит меньше элементов, сокращается по времени процесс настройки, что особенно важно при эксплуатации таких устройств в шахтных условиях.

Формула изобретения устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее две искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, каждая из которых связана с выпрямитель- ным мостом, к выходу которого подключен регулируемый резистор, последовательно соединенные блок временной задержки и исполнительный орган, конденсатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности функционирования путем уменьшения зоны нечувствительности, указанные исискусственные нулевые точки подключены к диагонали переменной стороны выпрямительного моста, а регулируемый резистор, подвижные контакты которого подсоединены к блоку временной задержки, выполнен спаренным, а упомянутый конденсатор подключен между одной из искусственных нулевых точек и выпрямительным мостом.

792432

Фиг. t

Юг.

Составитель 0.Лисицын

Редактор З.Ходакова Техред М.Варга Корректор Л.Иван

Заказ 959

57 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

Р 3916676, кл. Н 02 Н 3/16, 1971.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 152903, кл. H 02 H 3/16, 1961.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2588595, кл. Н 02 Н 3/16, 13.03..78.