Способ защитного отключения электрической установки при неисправности заземляющей цепи

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) За" влено 11. 07. 80 (21) 2953632/24-07 с присоединением заявки JOt(23)Приоритет (51)М. Кп.

Н 02 Н 5/10

1ееуддйстееккык кеиитет

СССР во аелди издбретекий н открытий

Опубликовано15. 10, 82. Бюллетень М 38 (53) У,П,К621.316. .925(088.8) дата опубликования описания 15.10.82 (72) Авторы изобретения г

В, А. Бунько, В. Л. Кожевников и С. П. Бр ев

Днепропетровский ордена Трудового Красного Зн ни горный институт им. Артема (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

УСТАНОВКИ ПРИ НЕИСПРАВНОСТИ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЙ

ЦЕПИ!

Изобретение относится к средствам обеспечения электробезопасности потребителей электроэнергии на открытых: горных работах, в шахтах и строит.ел ь ст ве.

Известен ряд способов и устройств предназначенных для защитного отклю", чения при неисправности заземляющей

:цепи подвижной электроустановки, не имеющей местного заземления.

1о

Известны системы с использованием в качестве источника оперативного

:сигнала составляющей нулевой после1 довательности силового напряжения сети переменного тока(1 );с использованием ,в качестве источника оперативного тока переменной составляющей постоянного то-. ка после выпрямления(2 использованием в качестве источника оперативного тока специального генератора (3)с использованием в качестве источника оперативного сигнала фазного напряжения сети с глухозаземленной нейтралью(4 .1.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, реализованный в устройстве автоматического контроля непрерывности заземляющей сети карье" „ ра, состоящий из источника оператив-. ного выпрямленного напряжения, параллельно которому включен шунт, присоединенный одним зажимом к корпусу распределительного устройства, а другим - к шинопроводу, изолированному от корпуса распределительного уст" ройства. Шинопровод присоединен к центральному заземлителю,а отходящие заземлительные магистрали - к шинопроводу, Приемник оперативного сигнала устанавливаются на каждой ne" редвижной рабочей машине, а параллельно входу каждого приемника между корпусом рабочей машины и заземляющей жилой кабеля включен фильтр, состоящий из батареи неполярных кон" денсаторов.

Способ контроля исправности за-: земляющей цепи и защитного отключе3 966807 ния, реализованный в этом устройстве, лючательного пункта-зазе ляющая жила заключается в том .чт, .ч о постоянное опе- силового кабеля"корпус подвижного потративное напряжение вводится в. кон- ребителя-земля", путем ввода в каждый тур, включающий шунт, шинопровод, за- из контуров соответствующих операземляюшую.магистраль, корпус приклю- g тивных ЭДС, создающих контурные, оперативные токи, измерения их величин корпус передвижной рабочей машины, и сравнения последних с установленземлю и центральный заземлитель. В ными эталонными величинами и формирезультате в контуре возникает опера- .Рования сигнала отключения при умень тивный ток, сигнал котшрого выводит- 10 .шениИ иэмеренных ведиЧИН такОВ НИже ся посредством одного из чувствитель- соответствующих эталонных величин, ных элементов, измеряется и контроли-.,вводимые оперативные ЭДС принимают руется первым пороговым устройством. : однородными и включают их согласно

Переменное оперативное напряжение между собой е соотношением величин вводится с помощью трансформатора в, t5 оперативных ЭДС, пропорциональным контур, включающий экранную оболочку,:ооотношению.сопротивлений экрана и

:кабеля, заземляющую жилу кабеля, заземляющей жилы

Фильтр из неполярных конденсаторов

9 е корпус потребителя электроэнергии и

Э Э

1 конденсатор фильтра приемника. Сиг- 20 6) нал переменного оперативного тока где ФЭ, l?> - оперативные ЭДС,вводимые выводится из этого контура с помощью соответственно в контувторого чувствительного элемента, ры экрана и заземляющвй измеряется и контролируется вторым, жилы ,жи ы, пороговым устройством. ° 21 2.Э, х - сопротивления экрана

Выходы пороговых устройств свя- . и: заземляющей жилы. заны с элементами сигнализации и : . Ha чертеже изображено устройство

9 могут быть соединены с цейью отключе- Реализующее .предложенный способ, ния силового выключателя, обеспечи- УстРойство содержит, корпус I прик1 вая функцию защиты от работы обору- 11ючательного пункта, источники 2 и дования при неисправном заземлении(5, контурных оперативных ЭДС и и и

Данный способ имеет тот же недос- заземляющая жила и проводящий экран таток, что и.все аналогичные способы (вспомогательная жила) силового каи устройства, и заключающийся в про-. беля 4 и 5,корпус подвижного потрехождении части оперативного тока бителя электроэнергии 6 элементы вы3$

9 через землю, параллельно контролируе- вода сигналов контурных оперативных мой цепи. При этом существенное вЛияФ,токов 7 и 8,блок сравнения сигналов ние на результат измерения сопротив- и формирования отключающего воздейстления оказывает переходное сопротив- вия 9 и автоматический выключатель ление "корпус-подвижного потребителя- силовой сети 10. !

9 !I

40 земпя и корпус приключительного Предлагаемый способ осуществляют пункта-земля", что не позволяет судить следующим образом. .об исправности самой заземляющей це- . Оперативную ЭДС ФЭ вводят в конпи. Кроме того, в данном устройстве,тур "корпус 1 (земля )-проводящий в цепь заземления подвижного потреби- экран 5 - элемент вывода сигнала 7теля включена -:емкость, чем прерыва- корпус б (земля )99, а ЭДС - Py -кон"

43 ется металлическая заземляющая цепь.,тур "корпус 1(земля)-.заземляющая жил.

Цель изобретения - повышение точ- :ла 4 " элемент вывода сигнала 8 -кор" ности и надежности защитного отключе- пус 6". В общем непрерывном металлиния электроустановки при неисправ- :ческом контуре, .состоящем из элемен» ности заземляющей цепи. 0 тов 2 „5,7,8, 4 и .3 ЭДС йэ и В дейст6оставленная цель достигается тем, вуют последовательно и согласно, со- что согласно способу защитного от- ответственно дйфференциальному метоключения электрической установки при ду ввода оперативных ЭДС. Под воз.неисправности заземляющей цепи, со- действием этих ЭДС возникают констоящей из контуров "земля-корпус" турные оверативные точки i > и приключательного пункта-экран сило- сигналы которых выделяют элементавого кабеля-корпус подвижного потре" ми вывода 7 и 8, измеряют и сравнибителя-земля" и "земля-корпус прик-,вают последние друг с другом и с ус966807

Формула изобретения (1) 10

5 тановленными эталонными величинами в блоке 9, на основании чего полу" чают сигнал состояния заземляющей цепи. При неисправном состоянии этой цепи сигнал с блока 9 вызывает защит- 3 ное отключение силовой сети потребителя электроэнергии выключателем 1О.

Если при исправном состоянии заземля ющей сети выполняется условие

6 2

1 е> Ь .где i > - сопротивление проводящего экрана (вспомогательной жилы), И

1 - сопротивление заземляющей жилы силового кабеля, го потенциалы общей точки источников

ДДС и общей точки элементов вывода сигналов контурных токов, связанных. ,соответственно с корпусами 1 и 6, одинаковы.

Вследствие этого контурные тока

1 =-i3 и составляющая оперативного тока,ответвляющегося в землю, равна нулю при любых значениях переходных

25 сопротивлений "корпуса 1 и 5 -земля"

При увеличении сопротивления! Хэ или 2 вследствие частичных порыйов или по другим причинам соотношение(1 перестает удовлетворяться, и на ос-. новании сравнения сигналов тока 1 у и 1„ блок 9 выдает сигнал неисправности заземляющей цепи. Кроме того, сравнением каждого из сигналов опе ;ративного тока с заданными эталон1 ными величинами контролируют и та. кие варианты неисправности, как про»

,порциональное увеличение сопротивле,ний проводящего экрана и заземляющей жилы силового кабеля вплоть до бесконечности при их обрыве.

Таким образом, предлагаемый споI соб позволяет устранить влияние пе-. реходных сопротивлений "корпуса прик-. лючательного пункта и подвижного Нот- ребителя электроэнергии-земпя" на. величины оперативных. токов в контурах заземляющей цепи. В свою очередь это обеспечивает повышение надежности защитного отключения потреби- 0 теля при неисправностях последней.

Способ защитного отключения электрической установки.при неисправности заземляющей цепи, состоящей из контуров земля-корпус приключатель-. ного пункта-экран силового кабелякорпус подвижного потребителя-земля" и "земля-корпус приключательного пункта-заземляющая жила силового кабеля-корпус подвижного потребителя-; земля", путем ввода в каждый из контуров соответствующих оперативных

ЭДС создающих контурные оперативные токи, измерения величин токов и срав" нения последних с установленными эталонными величинами, и формирования сигнала отключения при умень-: ,шении измеренных величин токов ниже, соответствующих эталонных величин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности.и надеж-: ности защитного отключения, вводиwe оперативные ЭДС принимают одно-. родными и .включают их согласно между собой, с соотношением величин оперативных ЭДС, пропорциональным соотношению сопротивлений экрана и заземляющей жилы еа з Ъ . Ъ где 63, Ф - оперативные ЭДС,вводи- мые соответственно в контуры экрана и заземляю" щей жилы;

2» f.> - сопротивления экрана и заземляющей жилы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 414548, кл. G 01 R 27/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

0 376732, кл. G 01 R 27/20, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР и 451021, кл. G 01 Ri27/20, 1971, 4, Па ест ФРГ tp 2533299, 1сл.,: Н 02 H 5/ 12, 1977, 5. Тонкошкур Л. С. и др, Устройство автоматического контроля непрерывности заземляющей сети карьера.

"Промышленная энергетика", 1976 „0 4.

966807

Составитель Л. Васькова

Редактор А. Долинич Техред Е.баритончик Корректор,И. Демчик

Заказ 7894/72 Тираж 669 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4