Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>936157 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 13. 05 ° 80(21) 2924351/24-07 (53)М. Кд.

Н 02 Н 3/16 с присоелкнением заявки М

Гооударотвеииый комитет

СССР (23) Приоритет(53) УДК 621. 316 °

° 925 (088. 8) ио делам изабретеиий и открытий

Опубликовано 15.06.82. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 15.06,82

А.С.Херсонский, Я.М.Фексон, В.И.Сукманов и М.С.Херсонский (?2) Авторы изобретения

Одесский отдел комплексного проектирования Украинского отделения Всесоюзного государственного проектноизыскательского и научно-исследовательского института .."Сельэнергопроект" (?1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ

ТРЕХФАЗНОЙ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ

С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ вой провод Г11.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты трехфазной четырехпроводной электрической сети с глухозаэемленной нейтралью и повторными заземлениями нулевого провода от замыкания на землю.

Известно устройство для защиты электрической сети с глухоэаземленной нейтралью от замыканий на землю, реагирующее на ток утечки на землю, 10 выделяемый дифференциальным трансформатором, охватывающим фазные и нулеОднако необходимость в отстройке от токов отсоса из нулевого провода в повторные заземлители в рабочем режиме снижает реальную чувствительность защиты.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее дифференциальный трансформатор тока, охватывающий три фазных провода и нулевой для выделения тока утечки на землю, трансформатор" ный датчик тока в нулевом проводе, дифференцирующий блок для формирования отключающего сигнала по скорос" ти нарастания (производной) тока утечки и дифференцирующий блок для формирования сигнала запрета сраба- тывания по скорости нарастания (про изводной) тока в нулевом проводе, логический элемент запрет и выходной орган, воздействующий на катушку управления выключателя при наличии сигнала на его входе (2).

Недостатком известного устройства является то, что появление кратковременных помех большой амплитуды вызывает ложное срабатывание устройства защиты от замыканий на землю.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем улучшения его помехоустойчивости;

Поставленная цель достига тся тем, что в известное устройство для защиты от замыкания на землю трех3 9361 фазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью и повторными заземлениями нулевого провода, содержащее дифференци аль ный т рансформатор тока утечки и трансформатор тока в нулевом проводе, к которым подключены соответственно канал формирования отключающего сигнала и канал формирования сигнала запрета, состоящие каждый иэ последовательно щ соединенных дифференцирующего блока и первого порогового блока, блок запрета, выход которого через последовательно включенный выходной блок подключен к управляющему входу коммутационного аппарата, в каждый иэ двух упомянутых каналов дополнительно введены первый и второй расширители импульсов, первый и второй ключи, блок фиксации уровня, блок вычитания и второй пороговый блок, при этом в каждом из двух упомянутых каналов вход первого расширителя импульсов подключен к выходу упомянутого дифференцирующего блока, первый вход первого ключа и первый вход блока вычитания подключены к выходу упомянутого дифференциального трансформатора тока, второй вход первого ключа и вход. второго расширителя импульсов, выход первого ключа через последовательно соединенный блок фиксации уров ня подключен к второму входу блока вычитания, выход блока вычитания подключен к первому входу второго ключа, к второму входу которого подключен выход второго расширителя импульсов, а выход второго ключа каждого иэ двух упомянутых каналов через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к соответсвующему входу упомянутого блока запрета.

На чертеже приведена ункциональная схема устройства.

Устройство состоит из дифференци» ального трансформатора 1 тока утечки, охватывающего три фазных и нулевой провод, велюченного на вход канала А формирования отключающего сигнала и трансформатора 2 тока Я в нулевом проводе, включенного на вход канала Б формирования сигнала запрета. КАждый иэ каналов А и Б состоит из дифференцирующего блока 3, первого noporosoro элемента 4, и включенного на выход дифференцирующего блока, первый расширитель 5 импульсов, вход которого включен на

Устройство работает следующим образом.

На вторичной обмотке дифференциального траснформатора 1 тока утечки возникает напряжение, пропорциональное току утечки линии. В стационарном режиме напряжение на выходе блока 3 отсутствует, поэтому отсутствует напряжение на выходе порогового элемента 4 и расширителя 5 импульсов, открыт ключ 6 и разность напряжений на входах блока 8 вычитания равна нулю, напряжение на выходе блока 8 вычитания, порогового элемента 10, а значит и канала А отсутствует. Аналогично работает в стационарном режи" ме и канал Б.

При замыкании какого-либо провода на землю возникает бросок тока утечки и, следовательно, выходного напряжения на вторичной обмотке дифференциального трансформатора 1 тока утечки. На выходе дифференцирующего блока 3 появляется импульс напряжения, амплитуда которого пропорциональна скорости нарастания тока утечки. Если амплитуда- импульсов превосходит порог элеюнта 4, запускается первый расширитель 5 импульсов, закрывая ключ 6, тогда блок 7 фиксации уровня запоминает значение напряжения в начале броска. тока утечки. В блоке 8 вычитания происходит сравнение величины тока утечки в текущий момент времени с его значением в момент начала броска тока. ф выход первого порогового элемента 4, а выход расширителя 5 соединен с входом управления первого ключа 6, подключающего выход 1 дифференциального тока утечки к блоку 7 фиксации уровня, выход которого соединен с одним из входов блока 8 вычитания, на второй вход которого подключен выход 1 дифференциального тока утечки, выход блока 8 подключен через ключ 9 к пороговому элементу 10 для выделения приращения тока, а к управляющему входу ключа 9, подключен выход расширителя 11 импульсов, вход которого подключен к выходу первого расширителя 5 импульсов.

Выходные сигналы каналов А и Б подключены на входы элемента запрет 12, воздействующего на отключение коммутационного аппарата 13, через выходной орган 14.

936157

По истечении интервала времени, определяемого параметрами расширителя 5 импульсов, запускается расширитель 11 импульсов и открывается:. ключ 9 на время, определяемое параметрами расширителя 11 импульсов.

Если разностный сигнал на выходе блока 8 вычитания превосходит уставку порогового элемента 10„то на выходе элемента 10, а значит канала А 10 появляется сигнал на отключение. Аостоянная времени блока фиксации уровня выбрана так, что за время работы расширителя 11 импульсов уровень в блоке 7 не успевает измениться. ls

Уставка канала Б формирования сигнала запрета выбирается так, что незначительный бросок тока или его отсутствие в нулевом проводе не приводит к появлению сигнала запрета и поэтому происходит отключение коммутационного аппарата 13. При коммутациях нагрузок также возникают броски токов утечки и на выходе канала А появляется импульс напряжения. Однако в этом случае имеет место синхронный бросок тока в нулевом проводе, запускающий канал Б, на выходе кото- ° рого появляется сигнал, препятствующий прохождению импульса канала 1 íà зр выходной блок 14 через схему запрета 12, и срабатывание защиты не происходит.

Ведение в схему устройства расширителя импульсов для анализа величины приращения тока утечки дает возможность,исключить ложные срабатывания защиты от кратковременных помех большой амплитуды (типа молнии).

Формула и зобрет ения

Устройство для защиты от замыканий на землю трехфаэной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейт- ралью и повторными заземлителями нулевого, провода, содержащее дифференциальный трансформатор тока утечки и трансформатор тока в нулевом проводе, к которым подключены соответственно канал формирования отключающего сигнала и канал формирования сигналв запрета, состоящие каждый из последовательно соединенных дифференцирующего блока и первого порогового блока, блок запрета, выход которого через последовательно включенный выходной блок подключен к управляющему входу коммутационного аппарата, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем улучшения его помехоустойчивости, в каждый из двух упомянутых каналов дополнительно введены первый и второй расширители импульсов, первый и.второй ключи, блок фиксации уровня; блок вычитания и второй пороговый блок, при этом в каждом из двух упомянутых каналов вход первого расширителя импульсов подключен к выходу упомянутого первого порогового блока, вход упомянутого дифференцирующего блока, первый вход первого ключа и первый вход блока вычитания подключены к выходу упомянутого дифференциального трансформатора тока, второй вход первого ключа и вход второго расширитеяя импульсов подключены к выходу первого расширителя импульсов, выход первого ключа через последовательно соединенный блок фиксации уровня подключен к второму входу блока вычитания, выход блока вычитания подключен к первому входу второго ключа, к второму входу которого подключен выход второго расширителя импульсов, а выход второго ключа каждого из двух упомянутых каналов через последовательно включенный второй пороговый блок подключен к соответст.вующему входу упомянутого блока запрета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР;

N 391675, кл. H 02 H. 3/16, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

11 726617, кл. H 02 H 3/16, 1ф77.

936157 .

Составитель В.Молчанов

Техред М. Рейвес Корректор 6. Макаренко

Редактор H.eîëoâèê филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 4234/62 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ; Государственного ксмйтета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5