Устройство для защитного отключения электроустановки

 

(i»970544

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву В 817845 (22) Заявлено 17 ° 12 ° 80 (21) 3219814/24-07 с присоединением заявки Ио— (23) Приоритет—

Опубликовано 301082 ° Бюллетень ¹ 40

Дата .опубликования описания 30. 10.82

f51)M.Êë з

Н 02 Н 5/12

Н 02 Н 5/10

Н 02 Н 3/14 Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 316. . 925 (088. 8) -—

z (72) Автор . изобретения

Н. П. Мартинович

Специализированное проектно-конструкторско

Донецкого областного управления грузового автотранспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защитного отключения передвижных электроустановок, предотвращающим поражение электрическим током обслу>кивающего персонала электроустановок, питаемых от низковольтной электрической сети переменного тока, в случае повреждения защитной заземляющей цепи или при замыкании любой из фаз питающей сети на корпус электроустановки

По.основному авт. св. Р 817845 известно устройство для защитного отключения электроустановки, содержащее первый и второй релейный блоки, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подкюпочена к одной иэ фаз и заземляющей магистрали, контрольную и защитную цепи питающего кабеля, последняя из которых соединена непосредственно с корпусом электроустановки и заземляющей магистралью, первый выпрямитель, к выходу которого подключен первый вход

Первого релейного блока, второй выпрямитель, резистор, кнопку управления, последовательно соединенные стабилитрон и диод, контактор, в цепь катушки которого включены последовательно соединенные размыкающий контакт первого релейного блока и замыкающий контакт второго релейного блока, вход первого выпрямителя и резистор,соединены последовательно и подключены между заземляющей магистралью и контрольной цепью питающего кабеля, которая через кнопку управления соединена с корпусом электроустановки, вход второго выпрямителя подключен последовательно с частью резистора между контрольной цепью питающего кабеля и вторичной обмоткой трансформатора, а к его выходу подключены последовательно соединенные вход (обмотка) второго релейного блока, зашунтированный последовательно соединенными стабилитроном и диодом, и второй вход

2О первого релейного блока, а первый и второй входы второго релейного блока совмещены между собой.

Данное устройство осуществляет отключение электроустановки от питающей сети при увеличении выше нормы величины сопротивления защитного заземления или при замыкании на корпус электроустановки любой из фаз питающей сети.

970544

A после возникновения короткого замыкания и отключения электроуста- . новки от питающей сети первый релейный блок остается во включенном состоянии даже после, отключения кнопки управления, так как по первой 5 обмотке (первому входу) первого релейного блока протекает ток, доста точный для удержания реле во включенном состоянии, препятствуя повторному включению электроустановки 10 до отключения самого защитного устройства и информируя тем самым обслуживающий персонал о необходимости выяснения причин возникновения короткого замыкания (1 3. 15

Недостатком данного устройства является снижение его надежности при ! ошибочных подключениях начал и концов обмоток двухобмоточного первого релейного блока или полярности напря-Зъ жения, подведенного к этим обмоткам, вследствие чего результирующий магнитный поток первого релейного блока будет равен разности величин магнитных потоков, создаваемых его обмотками, что приводит к снижению надежности работы устройства (к снижению его чувствительности) при защите электроустановки от токов коротких замыканий на ее корпус.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройст:ва для защитного. отключения электроустановки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительная кнопка и конденсатор, соединен- З5 ные между собой последовательно и подключенные параллельно обмотке второго релейного блока, дополнительный резистор, соединенный параллельно с конденсатором, емкость которого 40 выбрана такой величину, что постоянная времени цепи его заряда не превышает 0,2 с.

При этом первый релейный двухобмоточный блок выполнен в виде элект 45 ромагнитного реле переменного тока.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит контактор 1, силовые контакты 2 которого подключены к питающей сети 3 с заземляющей магистралью 4 и к электроустановке 5. Корпус электроустановки 5 жилой б (защитная цепь) кабеля 7 соединен с заземляющей магистралью 4, а через кнопку 8 — с жилой 9 (контрольная цепь) кабеля 7. Жила 9 подключена к резистору 10. Вход второго; выпрямителя 11 подключен последовательно с частью резистора 10 между контроль-60 ной цепью питающего кабеля 7 и вториЧной обмоткой 1? трансформатора 13.

Первичная обмотка 14 трансформатора 13 подключена к одной иэ фаз питающей сети 3 и к заземляющей ма- 65 гистрали 4. Второй вывод вторичной, обмотки 12 также соединен с заземляющей магистралью 4.

Вход первого выпрямителя 15 одной клеммой соединен с заземляющей магистралью 4, а другой - с резистором 10. К выходу первого выпрямителя 15 подключен первый вход первого релейного блока 16 (обмотка напряжения), выполненного в виде двухоб моточнoro реле, а к выходу второго выпрямителя 11 подключены последовательно соединенные вход второго релейного блока 17 и второй вход (токовая обмотка) первого релейного блока 16. Параллельно входу (обмотке) второго релейного блока 17 включены последовательно соединенные стабилитрон 18 и диод 19, а также соединенные между собой последовательно конденсатор 20 и дополнительная кнопка

21. Параллельно конденсатору 20 включен дополнительный резистор 22.

Катушка контактора 1 одной клеммой через размыкающий контакт 23 первого релейного блока 16 и замыкающий контакт 24 второго релейного блока 17 подключена к одной из фаз питающей сети 3, а другой клеммой— к заземляющей магистрали 4.

В качестве первого релейного блока 16 используется электромагнитное реле переменного тока, которое при включении в цепь постоянного тока имеет существенно меньшее напряжение отключения, чем аналогичное реле постоянного тока, что способствует более надежному удержанию реле во включенном состоянии после возникновения короткого замыкания и отключения электроустановки 5.

Устройство работает следующим образом.

При включении кнопки 8 по цепи: вторичная обмотка 12 трансформатора

13 — второй выпрямитель 11 — катушка второго релейного блока 17 — второй вход первого релейного блока 16 второй выпрямитель 11 — часть резистора 10 — жила 9 (контрольная цепь) кабеля 7 - кнопка 8 управления корпус электроустановки 5 — жила б (защитная цепь) кабеля 7 — заземляющая магистраль 4 - вторичная обмотка 12 трансформатора 13 протекает ток. После второго выпрямителя 11 ток протекает также по цепи: резистор 10 - первый выпрямитель 15 первый вход первого релейного блока 16 - выпрямитель 15 — вторичная обмотка 12 трансформатора 13.

Величины токов, протекающих по защитной цепи и цепи первого входа релейного блока 16, обратно пропорциональны величинам сопротивления этих цепей.

При исправных контрольной и защитной цепях релейный блок 17 замыкает

970544

Формула изобретения

55 свой. контакт 24 в цепи катушки контактора 1, который замыкает свои си,ловые контакты 2 и на электроустановку подается напряжение питающей сети 3.

Резисторбм 10 устанавливается одинаковая величина тока контроля исправности заземления при различных. длинах и сечениях жил кабеля 7.

При увеличении заданного вьзае суммарного сопротивления защитной и конт-рольной цепей или при обрыве одной из них ток в катушке релейного блока 17 уменьшается и он размыкает свой контакт 24 в цепи катушки контактора 1, отключая электроустановку 5 от питающей сети 3.

При возникновении короткого замыкания на корпус потенциал его становится выше потенциала заземляющей магистрали и по защитной (жила 6) и контрольной цепях протекают тОки, величины которых обратно пропорциональны величинам сопротивлений этих цепей. При этом величины токов в катушках первого и второго релейных блоков 16 и 17 увеличиваются.

Так как катушка релейного блока

17 эашунтирована стабилитроном 18 и диодом 19, то ток в ней возрастает только до определенной величины, а ток в втором и первом входах релейного блока 16 интенсивно возрастает и вызывает срабатывание его и отключение контактом 23 контактора 1 элект роустановки 5 от сети 3. Для увеличения чувствительности срабатывания релейного блока 16 и уменьшения времени отключения релейного блока 17 катушка блока 17 зашунтирована соединенными последовательно стабилитроном 18, ограничивающим величину напряжения и ток в ней; и диодом 19, исключающим воэможность увеличения тока в катушке блока 17 при возникновении в ней ЭДС самоиндукции в период уменьшения тока в ней

Резистор 10 также ограничивает величину тока, протекающего при коротком замыкании по диодам первого выпрямителя 15, чем исключается возможность выхода их из строя.

Контроль исправности сопротивления защитной цепи осуществляется кнопкой 8, при размыкании которой .ток в обмотке второго релейного блока 17 резко уменьшается и он размыкает свой контакт 24 в цепи катушки контактора 1.

Контроль исправности защиты от коротких замыканий осуществляют следующим образом.

При включенной кнопке 8 включают дополнительную кнопку 21 и через конденсатор 20 и второй вход (токовую обмотку) релейного блока 16 протекает импульс тока, вызывающий срабатывание релейного блока 16 при правильном подключении начал и концов его обмоток и правильной полярности напряжения на них. Длительность и величина импульса тока через конденсатор 20 обуславливается его емкостью С и величиной суммарного сопротивления R токовой обмотки блока

16 контрольной и защитной цепей.

При этом емкость конденсатора 20 выбирается такой величины, что постоянная времени Т цепи его .Заряда не превышает 0,2 с (нормируемое наибольшее время срабатывания защиты также не должно превышать 0,2 с)

Т= RC <02c, 15

Если за время длительности импульса тока через конденсатор 20, не зависящем от длительности времени включения дополнительной кнопки 21, первый релейный блок 16 не срабатывает, то это свидетельствует о его неисправности (неверном подключении начал и концов обмоток) или неправилвной полярности напряжений, подведенных к обмоткам.

При срабатывании блока 16 и раэмыкании кнопок 8.и 21:: по первому вхо ду (обмотке напряжения) блока 16 протекает постоянный ток, достаточный для удержания релейного блока 16 во

ЗО включенном состоянии, так как напряжение отпускания электромагнитного реле. переменного тока значительно меньше напряжения его срабатывания при включении катушки реле в цепь

35 постоянного тока.

При отключении кнопки 21 конден« сатор:20 разряжается через резистор

22.

Использование предлагаемого уст4р ройства позволяет повысить надежность его работы, так как обеспечивается контроль исправности защиты от коротких замыканий на корпус электроустановки и длительность времени ее сра» .45 батывания, а также снижается величина напряжения отпускания,первого релейного блока при одинаковой величине напряжений его срабатывания.

1. устройство для защитного отключения электроустановки по авт. св.

N 817845, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены допопнитель« ная кнопка и конденсатор, соединенные между собой последовательно и подключенные параллельно обмотке вто60 рого релейного блока, дополнительный резистор, соединенный параллельно с конденсатором, емкость которого выбрана такой величины, что постоянная времени цепи его заряда не превышает, 65 0,2 с.

970544

Составитель Л. Васькова

Редактор 0 Коаа Текрещ

Заказ 8413/69 Тираж бб9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

2. Устройство по п. 1, о т л и ч .аю щ. е е с я тем, что первый релейный двухобмоточный блок выполнен в виде электромагнитного реле переменного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство сссР

817845, кл. Н 02 Н 5/12, 1979.