Устройство для автоматического изменения режима заземления нейтрали электрической сети напряжением до 1000в

 

(iii 951548

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 26. 12. 80 (21) 3224856/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5! )М. Кл.

Н 02 Н 9/08 тоауаарстнкнный комнтет

СССР ао делам нзаоретеннй н открытий

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Лата опубликования описания 1 7 . 08 . 82 (53) УДК 621 316..925(088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Афанасьев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ РЕЖИМА ЗАЗЕМЛЕНИЯ НЕЙТРАЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СЕТИ .НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В

Изобретение относится к электроснабжению передвижных электроустановок и предназначено для обеспечения электробезопасности персонала и повышения,качества электроэнергии и надежности электроснабжения.

Известны устройства изменения режима нейтрали электрических сетей fl 3.

Однако указанные устройства не рассчитаны для работы с воздействием на комплекс параметров электрической системы, обеспечивающих электробезопасность персонала при однополюсных прикосновениях к токоведущим частям и требуемые качество электроэнергии и надежность электроснабжения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является устройство для автоматического изменения коэффициен- щ та заземления нейтрали электрических сетей напряжением до 1000 В, содержащее дроссель насыщения с тремя обмотками, первичная обмотка которого вклю2 чена в нейтраль низковольтной обмотки трансформатора, к одной из вторичных обмоток через и сполни тел ьный элемент блока изменения коэффициента заземления подключен вспомогательный источник напряжения, а к другой - исполнитель" ный элемент блока перевода сети в режим с компенсированной нейтралью, при этом оно снабжено блоком тиристоров 21.

Однако указанное устройство предназначено для работы в сетях, нейтраль которых в нормальном режиме глухо заземлена, в то время, как для передвижных электроустановок общепринятыми являются электрические сети с изолированной нейтралью. Кроме того, уст" ройство не позволяет осуществлять перевод сети в режим с компенсированной нейтралью по сигналам об аварийных состояниях в системе от датчиков контроля токов утечки и напряжения смещения нейтрали.

95!9

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 аварийного режима, выполненный на принципе контроля токов утечки с заданным порогом срабатывания, датчик 2 напря- "-" жения смещения нейтрали, элемент 3 ИЛИ, согласующий элемент 4, блок 5 управления тиристорами, согласующий эле3

Цель изобретения - обеспечение электробезопасности и повышение качества электроэнергии и надежности электроснабжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического изменения режима заземления нейтрали электрической сети напряжением до

1000 В, содержащем компенсирующий дроссель с тремя обмотками, первич- 10 ная обмотка которого включена в нейтраль низковольтной обмотки. трансформатора, к одной из вторичных обмо . ток через исполнительный орган канала ступенчатого регулирования подклю- >s чен вспомогательный источник напряжения, а другая вторичная обмотка че-! рез исполнительный орган канала плавного регулирования подключена к источнику выпрямленного -напряжения сети, датчик аварийного режима, датчик напряжения смещения нейтрали,первый выход которого через последовательно соеди ненные дифференцирующий элемент, релейный элемент, первый согласующий элемент подключен к управляющему входу исполнительного органа канала ступенчатого регулирования, блок тиристоров, на управляющие входы которых подключен выход блока управления тиристорами, второй согласующий элемент, включенный на вход исполнительного органа канала плавного регули" рования, упомянутый блок тиристоров включен последовательно с первичной

35 обмоткой компенсирующего дросселя, а выход датчика аварийного режима и второй выход датчика напряжения смещения нейтрали подключены к входам вновь введенного элемента ИЛИ, перле вый выход которого соединен через третий согласующий элемент с входом блока управления тиристорами, второй выход элемента ИЛИ соединен с входом второго согласующего элемента.

Кроме того, устройство снабжено блоком индикации, включенным на второй выход блока управления тиристорами. 8 ф мент 6, исполнительный орган 7 канала плавного регулирования, дифференцирующий элемент 8, релейный элемент 9. согласующий элемент 10, исполнительный орган 11 канала ступенчатого регулирования, вспомогательный источник 12 напряжения (блок аккумуляторов ), блок перевода сети в режим с компенсированной нейтралью 13 блок изменения коэффициента заземления нейтрали 14 с каналами плавного (точного ) и ступенчатого (грубого) регулирования, вторичная обмотка трансформатора 15, блок тиристоров 16, первичная обмотка 17 компенсирующего дросселя КД вторичная обмотка 18 КД плавного регулирования (канал точного регулирования ), вторичная обмотка 19 КД ступенчатого регулирования (канал грубого регулирования), блок 20 индикации режима нейтрали.

В нормальном режиме система paGoтает с изолированной нейтралью. При возникновении аварийного режима сигнал с датчика 1 (датчик контроля токов утечки с заданным порогом срабатывания) или с датчика 2 (датчик контроля напряжения смещения нейтрали ) через элемент 3 ИЛИ, согласующий элемент 4, блок 5 управления тиристорами открывает тиристоры 16, обеспечивая перевод системы в режим с компенсированной нейтралью.

В случае возникновения напряжения смещения нейтрали (значительная несимметрия нагрузок по фазам), либо при появлении в системе токов утечки (прикосновения персонала к фазному проводу) выходные сигналы с датчиков 1 и 2 совместно с блоком 3 ИЛИ, согласующим элементом б и блоком 7 формируют импульс на открытие тиристоров исполнительного органа 7 канала точного регулирования. На выпрямленное напряжение сети включается обмотка 18, что вызывает подмагничивание сердечника магнитопровода и снижение индуктивной, составляющей сопротивления обмотки 17 КД, В случае возникновения значительных напряжений смещений нейтрали, представляющих серьезную опасность для персонала, датчик 2 совместно с дифференцирующим элементом 8 формирует импульсы прямоугольной формы, которые через релейный элемент 9, согласующий элемент 10, исполнительный элемент 11 канала ступенчатого регулирования индуктивности КД включают вспомогатель9515

5 ный источник 12 на вторичную обмотку 19 КД, чем обеспечивается быстродействие доведения настройки компен< сации до необходимого уровня, а также независимость работы устройства от напряжения сети.

Индикация режима нейтрали осуществляется элементом 20. В исходное состояние устройство переводится после устранения аварийного режима. 0

Применение устройства позволяет оставлять поврежденную передвижную электроустановку в работе, тем самым повышая надежность электроснабжения, при одновременном обеспечении элект- 15 робезопасности персонала.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического изменения режима заземления нейтрали электрической сети напряжением до

1000 В, содержащее компенсирующий дроссель с тремя обмотками, первич- 25 ная обмотка которого включена в нейт« раль низковольтной обмотки трансформатора, к одной из вторичных обмоток через исполнительный орган канала ступенчатого регулирования подключен jp ..вспомогательный источник напряжения, ta другая вторичная обмотка через ис- полнительный орган канала плавного регулирования подключена к источнику выпрямленного напряжения сети; датчик аварийного режима, датчик напряжения смещения нейтрали, первый в выход которого через последовательно

48 6 соединенные дифференцирующий элемент, релейный элемент, первый согласующий элемент подключен к управляющему входу исполнительного органа канала ступенчатого регулирования, блок тиристоров, на управляющие входы которых подключен выход блок управления тиристорами, второй согласующий элемент, включенный на вход исполнительного органа канала плавного регулирования, о т л и ч а ю щ е е " с я тем, что, с целью обеспечения электробезопасности и повышения надежности электроснабжения, упомянутый блок тиристоров включен последовательно с первичной обмоткой компенсирующего дросселя, а выход датчика аварийного режима и второй выход датчика напряжения смещения нейтрали подключены к входам вновь введенного элемента ИЛИ, первый выход которого соединен через третий согласующий элемент с входом блока управления тиристорами, второй выход элемента ИЛИ соединен с входом второго согласующего.ýëåèåHTà.

2. Устройство по и. 1, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено блоком индикации, включенным на второй выход блока управления тири сторами . . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Режимы нейтрали в электрических системах. Киев, "Наукова Думка", 1974, с. 151.

2. Авторское свидетельство СССР

N 711655, кл. Н 02 Н 9/08, 1976.