Устройство для выбора поврежденнойфазы b трехфазной электрическойсети c изолированной нейтралью

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советсннк

Соцналнстнческнл

Ресиублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.свид-ву— (22) Заявлено 28.06.79 (21) 2801987/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 Н 3/16

Гееударстееииый комитет

СССР (53) УДК 621.316..925 (088.8) Опубликовано 15.06.81. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.06.81 ао делам изебретеиий и открытий

В. О. Жидков, Ю. Н. Ильин, Н: А. Щур, Ю. Т. калашников, .

М. М. Кошевой, Э. И. Чувпило и Н. И. фуляев (72) Авторы изобретения с

Восточный научно-исследовательский институт по 1зеъмисноети работ в горной промышленности и Ново-Краматорский машиностроительный завод (7I ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ПОВРЕЖДЕННОЙ ФАЗЫ

В ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к защите от замыканий на землю и поражения электротоком при однофазном прикосновении к токоведущим частям и может быть использовано в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью.

Известно устройство выбора поврежденной фаазы, включающее источник опорных напряжений, формируемых посредством отбора части линейных напряжений, не изменяющихся по модулю при однофазных замыканиях, три Т-образных моста, осуществляющих сравнение фазных напряжений сети с опорными напряжениями, и пороговые, элементы, подключенные входами к сравнивающим мостам, а выходами к исполнительным элементам, осуществляющим искусственное замыкание поврежденной фазы на землю (1).

Существенными недостатками данного устройства являются низкая чувствительность, обусловленная принципом определения поврежденной фазы посредством сравнения абсолютных значений фазных напряжений с опорными напряжениями и выбором поврежденной фазы по превышению амплитуды напряжения опережающей фазы над опорным напряжением; возможность ложных срабатываний, вызванная тем, что транзисторы пороговых элементов не имеют на входе элементов с релейной характеристикой, а следовательно, не могут гарантированно обеспечить релейную характеристику и на выходе. Поэтому при несимметричных режимах могут происходить срабатывания (выбор) любой фазы, напряжение которой превышает опорное напряжение.

Наиболее близким к изобретению явля ð ется устройство, состоящее из фильтра фазных напряжений, выполненного по схеме

ЗВ, анализатора несимметрии, блока сравнения, выполненного на пороговых элементах, и источника питания схемы, причем пороговые элементы подключены непосредственно к фильтру фазных напряжений на выпрямленном токе, за счет которого увеличивается чувствительность устрЬйства (2) .

Однако это устройство имеет невысокую чувствительность, обусловленную измерениями абсолютных величин напряжений, формируемых схемой 3В, а также возможны ложные срабатывания при колебаниях напряжения сети.

838866

Цель изобретения — расширение зоны чувствительности и повышение точности выбора поврежденной фазы.

Указанная цель достигается тем, что устройство для выбора поврежденной фазы в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее подключенный к сети фильтр фазных напряжений, выполненный по схеме 3В, блок сравнения, выходы которого подключены к соответствующему исполнительному органу, подключенный к сети анализатор несимметрии, диоды, резистор и блок коммутации, снабжено тремя запоминающими конденсаторами, блокировочным и промежуточным транзисторами и дросселем, а блок сравнения выполнен на транзисторах, базы которых соединены с первыми обкладками запоминающих конденсаторов и с выходами фильтра фазных напряжений через соединенные последовательно диоды и замыкающие контакты блока коммутации, эмиттеры транзисторов блока сравнения объединены через последовательно соединенные резистор, замыкающий контакт блока задержки, коллекторно-эмиттерный переход блокировочного транзистора со вторыми обкладками запоминающих конденсаторов, соединенными с нулевой точкой фильтра фазных напряжений, подключенной к земле через дроссель, при этом управляющий вход блокировочного транзистора подключен к выходу промежуточного транзистора, управляющий вход которого через диоды соединен с выходами исполнительных органов, причем выход блока анализатора подключен ко входам блока коммутации и блока задержки.

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из фильтра фазных напряжений, выполненного по схеме 3В с переменными резисторами 2 — 4; с которых сигналы подаются через замыкающие контакты 5 — 7 блока 8 коммутации на запоминающие конденсаторы 9 — 11. К этим же конденсаторам подключены базами через диоды 12 — 14 транзисторы 15 — 17 блока 18 сравнения. К коллекторам транзисторов 15-17 присоединены входные цепи исполнительных органов 19 — 21, а к эмиттерам, объединенным в общую точку, присоединяется резистор 22 блока 18 сравнения, который вторым выводом через замыкающий контакт 23 блока 24 задержки и блокировочный транзистор 25 присоединен к общей точке запоминающих конденсаторов 9 — 11. Блокировочный транзистор 25 цепью управления присоединен к коллектору промежуточного транзистора 26, база которого подключена к выходным цепям исполнительных органов 19 — 21.. Нулевая точка фильтра 1 фазных напряжений подключена к земле через дроссель 27. Анализатор 28 несимметрии входными цепями присоединен к контролируемой сети, а выходными цепями воз4 действует на блоки коммутации 8 и задержки 24. Устройство питается от источника 29 питания.

В исходном состоянии (замыкание на землю в сети отсутствует) на резисторах 2—

5 4 выделяются одинаковые напряжения, и сигналы на выходе анализатора 28 несимметрии отсутствуют. Следовательно, блок 8 коммутации не возбужден, и его контакты Ъ—

7 разомкнуты. На запоминающие конденсаторы 9 — 11 н блок 18 сравнения напряжение не поступает, а пороговые элементы 19 — 21 обесточены. При возникновении замыкания на землю на одной из фаз сети, например по фазе А, на резисторах 2 — 4 фильтра 1 напряжения происходит разбаланс напряжений. При этом напряжение на резисторе 2, подключенном к опережающей фазе С, больше, чем на резисторах 3 и 4. Появление замыкания возбуждает анализатор 28 несимметрии, который дает команду на срабатывание блока коммутации 8 и задержки 24. Блок 8 коммутации своими контактами 5 — 7 подключает запоминающие конденсаторы 9 — 11 к резисторам 2 — 4. Вследствие этого они заряжаются до напряжений, выделяемых на резисторах 2 — 4. После полной зарядки запоминающих конденсаторов 9 — 1 замыкается контакт 23 блока 24 задержки. При этом открывается транзистор 15, так как к его базе приложен потенциал больший по сравнению с потенциалами на базах транзв зисторов 16 и 17, и сработает исполнительный орган 19. Таким образом, произведен выбор фазы С, опережающей поврежденную фазу А. Включение эмиттеров транзисторов 15 — 17 в общую точку, присоединенную к сравнивающему резистору 22, исключает ложное отпирание транзисторов, подключенных к конденсаторам 9 и 10, в начальный момент сравнения. Однако после того, как конденсатор 11 начинает разряжаться через открывшийся транзистор 15 и его напря4в жение оказывается ниже, чем на конденсаторе 10, подключенном к отстающей фазе, может произойти ложное отпирание транзистора 16. Для исключения этого в устройство введен блокировочный транзистор 25, который после срабатывания исполнитель4ь ного органа 19 запирается через промежуточный транзистор 26 и не допускает дальнейшего протекания тока через транзисторы 15 — 17, а следовательно, выключает любое ложное срабатывание их. С целью обеспечения гарантированного превышения напряжения опережающей фазы над напряжениями отстающей и поврежденной фаз при малых переходных сопротивлениях замыкания между нулевой точкой фильтра 1 фазных напряжений и землей включен дросы сель 27.

Предлагаемое устройство имеет расширенную зону чувствительности за счет того, что позволяет измерять не абсолютные зна838866

Формула изобретения

Составитель Л. Васькова

Редактор Л. Конецкая, Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко

Заказ 4458/82 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Мос кв а, Ж вЂ”,35, Ра ушска я и а 6., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чения фазных напряжений,- а превышение напряжения опережающей фазы над напряжениями отстающей и поврежденной фаз в пределах от 0,5 В и выше.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить электробезопасность при эксплуатации электрических сетей с изолированной нейтралью на горных предприятиях с открытым способом добычи полезных ископаемых.

Устройство для выбора поврежденной фазы в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее подключенный к сети фильтр фазных напряжений, выполненный по схеме ЗВ, блок сравнения, выходы которого подключены к соответствующему исполнительному органу, подключенный к сети анализатор несимметрии, диоды, резистор и блок коммутации, отличаюи4ееся тем, что, с целью расширения зоны чувствительности и повышения точности работы, оно снабжено тремя запоминающими конденсаторами, блокировочным и промежуточным транзисторами и дросселем, а блок сравнения выполнен на транзисторах, базы которых соединены с первыми обкладками запоминающих конденсаторов и с выходами фильтра фазных напряжений через соединенные последовательно диоды и замыкающие контакты блока коммутации, эмиттеры транзисторов блока сравнения объединены через последовательно соединенные резистор, замыкающий контакт блока задержки, коллекторно-эмиттерный переход блокировочного транзистора со вторыми обкладками запоминающих конденсаторов, соединенными с нулевой точкой фильтра фазных напряжений, подключенной к земле через дроссель, при этом управляющий вход блокировочного транзистора подключен к выходу промежуточного транзистора, управляющий вход которого через диоды соединен с выходами исполнительных органов, причем выход блока анализатора подключен ко входам блока коммутации и

20 блока задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 469182, кл. Н 02 Н 3j16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 603042, кл. Н 02 Н 3/16, 1973.