Устройство для защиты от однофазного замыкания в трехфазных электросетях с изолированной нейтралью

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«„905883 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 150580 (21) 2924023/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150282. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15. 02. 82

1311М Кп

С 01 Н 31/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. .925(088.8) А.П.Ксенофонтов и Ю.A.Øåñòîïàëoâ .

> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электрот хнический институт им. В.И.Ульянова (Лениттж)---(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО

ЗАМЫКАНИЯ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЯХ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Устройство относится к технике электробезопасности и противопожарной технике в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью и может быть использовано в любой отрасли промышленности, сельского хозяйства, транспорта, строительства и связи, применяющих электрические системы с изолированной или компенсированной нейтралью источника.

Известно устройство,в котором реализован принцип искусственного замыкания поврежденной фазы на землю.

Устройство состоит из отдельного блока поиска поврежденной фазы, блока формирования команды на включение масляного выключателя, который замыкает на землю поврежденную фазу, блока отключения электроустановки в целом и др. (1) °

К недостаткам приведенного устройства относится тр, что не расшифрованы функциональные блоки выбора поврежденной фазы, формирования команд- на включение масляного выключателя, поэтому сложно судить о работоспособности схемы в целом. Устройство работает на отключение, что не являеТся обязательным для систем с изолированной нейтралью. В условиях электроустановок напряжением выше 1000 В даже отключение электро5 установки и последующее закорачивание поврежденной фазы не гарантирует полной электробезопасности прикоснувшегося человека, а лищь снижает вероятность летального исхода.

Наиболее близким по технической сущности для электрических систем напряжением до 1000 В является устройство для защиты от однофазного замыкания в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, состоящей из трех реле максимального напряжения, катушки которых включены последовательно с конденсатором на фазные напряжения каждой из фаз по отношению к земле. Замыкающие контакты реле максимального напряжения включены между каждой из фаз и землей через три пары замыкающих контактов реле максимального напряжения.

При однофазном прикосновении.или за2з мыкании одной из фаз на землю напряжение на этой фазе снижается, а на друГих увеличивается, что приводит к включению двух реле неповрежденных фаз и замыканию на землю

30 поврежденной фазы и, таким образом, 908883 практически весь ток протекает мимо человека (2).

Недостатками данного устройства являются большое время срабатывания его из-за инерционности реле максимального напряжения, что увеличивает вероятность поражения человека электрическим током при его прикосновении к фазе, а также необходимость специального изготовления реле максимального напряжения на две пары замыкающих контактов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от однофазного замыкания в трехфазных 15 электросетях с изолированной нейтралью,содержащее блок фильтра напряжения нулевой последовательности,введены три симметричных тиристора,три пороговых элемента, причем входы 20 блока фильтра напряжения нулевой последовательности соединены с соответствующими фазами объекта контроля, первый, второй и третий выходы блока фильтра напряжения нулевой 25 последовательности соответственно соединены со входами первого, второго и третьего элементов сравнения, первые выходы которых соединены с земляной шиной и с четвертым выхо- О дом блока фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выходы первого, второго и третьего по- . роговых элементов соединены с управляющими электродами соответственно .первого, второго и третьего сим метричных тиристоров, первые выводы которых соединены с соответствующими фазами объекта контроля, вторые выводы симметричных тиристоров соединены с земляной шиной. 4Î

Причем, блок фильтра напряжения нулевой последовательности, содержит шесть резисторов, причем первые выводы первого, второго и третьего резисторов соединены соответственно с первой, второй, третьей входными клеммами блока фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выводы первого., второго и третьего резисторов соединены соответствен- 5О но с первой, второй и третьей выходными клеммами блока фильтра напряжения нулевой последовательности и с первыми выводами соответственно четвертого, пятого.и шестого реэисто1 ов, вторые выводы которых соединены с четвертой выходной клеммой блока фильтра напряжения нулевой последовательности

На чертеже изображено предложенное устройство. бО устройство содержит симметричные тиристоры 1 - 3, пороговые элементы 4 — б, выполненные на базе усилителей постоянного тока, работающих в ключевом режиме, блок 7 фильтра д напряжения нулевой floi:ледоват .льне: ти.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы våòè сигнал, снимаемый с выходов блока фильтра напряжения нулевой последовательности, поступает на входы пороговых элементов 4 — б, на выходе которых сигнал отсутствует, и на управляющие электроды симметричных тиристоров 1 — 3 сигнал не поступает, т ° е. симметричные тиристоры закрыты. При прикосновении человека к фазе или ухудшении сопротивления изоляции этой фазы ниже допустимого уровня, напряжение между поврежденной фазой и землей уменьшается, .а на двух других фазах увеличивается.

Снижение напряжения между поврежденной фазой и землей приводит к срабатыванию порогового элемента 4, сигнал с которого поступает на управляющий электрод симметричного тиристора 1. Симметричный тиристор

1 открывается и шунтирует поврежденную фазу на землю, отсасывая на себя практически полный ток однофазного замыкания (прикосновения). В то же время пороговые элементы 5 и б, включенные в неповрежденные фазы, остаются в исходном состоянии, так как они реагируют только на снижение напряжения фаз по отношению к земле, а в неповрежденных фазах это напряжение, наоборот, увеличивается.

При плановых отключениях сети и последующем включении под напряжение в первый момент после включения напряжения на всех пороговых элементах 4 — б минимальны и равны нулю, поэтому они с подачей напряжения в сеть могли бы выдать импульсы на одновременное открытие всех трех симметричных тиристоров, которое привело бы к трехфазному короткому замыканию через землю. Для исключения одновременного открытия симметричных тиристоров в момент включения сети под напряжение блок питания порогового устройства предусматривает задержку в подключении.

После устранения неисправности поврежденной фазы или освобождении человека от токоведущей части на вход порогового элемента 4 подается напряжение, а на управляющем электроде сигнал исчезает и, таким образом, устройство возвращается в исходное положение.

Предложенное устройство отличается быстродействием, что является главным показателем при защите человека от поражения электрическим током, простотой изготовления и надежностью..

Формула изобретения

1. Устройство для защиты от однофазного замыкания B трехфазных

Э05883

I

1 !

} F

1 !

Составитель И.Савенко

РедактоР К.ВолощУк ТехРед М. Рейвес Корректор А.Гриценко

Заказ 386/68 Тираж 718 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 электросетях с изолированной нейтралью, содержащее блок фильтра напряжения нулевой последовательности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены три симметричных тиристора, три пороговых элемента, причем входы блока фильтра напряжения нулевой последовательности соединены с соответствующими фазами объекта контроля, первый, второй и третий выходы блока фильтра напряжения нулевой последовательности соответственно соединены со входами первого, второго и . третьего элементов сравнения, первые выходы которых соединены с земляной шиной и с четвертым выходом блока фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выходы первого, второго и третьего пороговых элементов соединены с управляющими элект- 20 родами соответственно первого, второго и третьего симметричных тиристоров, первые выводы которых соединены с соответствующими фазами объекта контроля, вторые выводы симмет- 5 ричных тиристоров соединены с земляной шиной.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок фильтра напряжения нулевой последовательности содержит шесть резисторов, причем первые чвыводы первого, второго и третьего резисторов соединены соответственно с первой, второй, третьей входными клеммами блока фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выводы первого, второго и третьего резисторов соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами блока фильтра напряжения нулевой последовательности и с первыми выводами соответственно четвертого, пятого и шестого резисторов, вторые выводы которых соединены с четвертой выходной клеммой блока фильтра напряжения нулевой последовательности °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Промышленная энергетика, 1977, 9 5, с. 37 — 38.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2700028/21-24, кл. G 01 R 31/02, 27.06.79.