Устройство для защитного отключения электроустановки переменного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОЮ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее независимый расцепитепь обмотка которого одним выводом подключена через замыкающий контакт реагирующего органа к одному miHeиному проводу сети, к которому подключены также один вывод контактора нулевого провода сети и первый вывод первичной обмотки трансформатора напряжения, между выводом вторичной обмотки которого и корпусом защищаемой электроустановки включен реагирующий орган, к вторичной обмотке трансформатора подключен через двухпозиционную кнопку Проверка заземлитель, а также замь1кающий контакт контактора, вклк ченный в цепь нулевого провода, отличающееся тем, что, с цепью расщирения области применения путем обеспечения работы в однофазных сетях переменного тока, второй вывод обмотки независимого расцепите ля подключен к замыкающему контакту контактора ну левого провода сети, а также через вновь введенный переключающий контакт контактора подключен Е нулевому проводу Ш сети и к другому линейному проводу,при этом вывод контактора через вновь введенный блок-контакт независимого расцепитепя присоединен к нулевому проводу сети.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (111 1 11 Н 02 Н 3/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный комитет сссР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21 ) 3427479/24-07 (22) 22.04.82

{46) 30.07.83, Бюл. % 28 (72) В. К. Щербак и В. И. Кутынов (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

% 754546, кл. Н 02 Н 3/14, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 860196, кл. Н 02 Н 3/14, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТНОРО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ fKPEMEHHOK) ТОКА, содержащее независимый расцепитепь обмотка которого одним выводом подключена через замыкающий контакт реагирующего органа к одному линейному проводу сети, к которому подключены также один вывод контактора нулевого провода сети и первый вывод первичной обмотки трансформатора напряжения, между вывоцом вторичной обмотки которого и корпусом защищаемой электроустановки включен реагирующий орган, к вторичной обмотке трансформатора подключен через цвукпозиционную кнопку "Проверка" заземлитель, а также замыкающий контакт контактора, вклк ченный в цепь нулевого провода, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения работы в однофазных сетях переменного тока, второй вывод обмотки независимого расцепителя подключен к замыкающему контакту контактора ну левого провода сети, а также через вновь введенный переключающий контакт контактора подключен к нулевому проводу сети и к цругому линейному проводу, при этом вывод контактора через вновь ввеценный блок-контакт независимого рас4 цепителя присоединен к нулевому проводу сети.

Х 0325

Изобретение относится к эпекгротехнике, а именно к устройствам дпя зашиты чеповека от поражения электрическим током на передвижных (переносных) эпек. троусгановках переменного тока с испопьзованием напряжения корпуса относительно земпи.

Известно устройство дпя зашитного отключения эпектроустановок переменного тока с использованием напряжения корпу- 16 са относите пьно земли, содержа цее аппарат защитного эткпючения, откпючак»щий элемент которого подсоединен к сети через контакт реагирующего органа, подкпюченного одним выводом к корпусу, и 15 заземпитепь 1), Недостатком известного устройства явпяется отсутствие унификации устройства дня обеспечения его работы в четырехпроводных и трехпроводных сетях трех- щ фаэного и двухпроводных сетях однофазного переменного тока.В устройстве отсутствует,, автоматическое перекпючение ряда эцемен- тов(откпючающего элемента аппарата защитного отключения,трансформатора и т.д,) 25 на соответствующий номинал напряжения в зависимости от типа сети, что не позвопяет унифицированно испопьзо=-ать устройство защитного отк:»ючения дпя работы с эпектроусгановками различного типа. 30

Наибо»ее бпизким по технической сущности к предлагаемому явпяется устройство дпя защитного отключения электроустановки 1-;временного тока, основанное на контропе напряжения корпуса огноси35 тепьно земли, содержащее аппарат защитного отключения, состоящий из коммутационных устройств трех первых проводов и нупевого провода сети, отключающий элемент кого»юго подсоединен к сети через коитакт реагирующего органа, состоящего из госледоватепьно соединенных репе и резистора с малым температурным ко;- ффициентом сопрогивпения, пвдкпюченногс первым концом к корпусу, заэемпи45 тель, трансформатор, первичная обмотка котоpîãî подключена к сети, вторичная обмотка своим первым выводом соединена с заэемпитепем через размь|каюший контакт дв хпозиционной кнопки и с вторым

5Q концом реагирующего органа, а другим выходом — через замыкающий контакт двухпоэиционной кнопки с зазел пигепем 2, Недост тком является то, что все эпементы устройства присоединены к сети между: сп. актами аппа paia защитного

55 отключения ":;; защищаемой эпектроусгаиовкой, ч о не дозволяет унифицированно испопьзовагь это устройство для работы

QQ 2 с эпектроустановками с различными видами питающей сети иэ-эа отсутствия автоматического переключения эпементов устройства .на соответствующую сеть с соответствующим .номинапьным напряжением:

Hens изобретения - расширение области применения путем обеспечения работы устройства в однофаэных сетях переменного тока.

Поставленная цепь достигается тем, что в устройстве для защитного откпючения эпекгроустановки переменного тока, содержащем независимый расцепитепь, обмотка которого одним вь|водом подкпючена через замыкающий контакт реагирукпж.о органа к одному линейному проводу сети, к которому подкпючены также один вывод контактора нулевого провода сети и первый вывод первичной обмотки трансформатора напряжения, между ВВУВопоМ вторичной обмотки которого и корпусо»м защищаемой электроустановки включен реагирующий орган, к вторичной обмотке трансформатора подключен через двухпоэиционную кнопку Проверка" заземпитепь, а также замыкающий контакт конгактора вкпюченный в цепь нулевого провода, второй вывод обмотки независимого расцепитепя подкпючен к замыкающему контакту конгактора нулевого провода сети, а также через вновь введенный перекпючающий контакт контактора подкпючен к нупевому проводу сети и к другому линейному проводу, при этом вывод контакгора через вновь введенный бпок-контакт независимого расцепитепя присоединен к нулевому проводу сети.

Введение бпок-контакта независимого расцепигепя, переключающего контакта конгактора нупевого провода сети и указанное соединение эпеменгов устройства защитного откпючения обеспечивает автомагическое переключение эпементов на соответствующий номинап напряжения в зависимости от типа сети. Номинап напряжения эпементов устройства выбирается равным фаэному pH подкпючении к трехфазной четырехпроводной сети с выведенной нейтрапью. При подключении к указанной сети устройство обеспечивает автоматическое "перекнючение обмотки независимого расцепитепя, первичной обмотки трансформатора и пампы световой сигнапизации на фаэное напряжение сети за счет подачи поснеднего на конгактор нулевого провода сети при замыкании контактов ндэввисимого расцепитепя. При этом производится коммутация ввода сети

3 10325 на вывод устройства защитного отключения через замыкающие контакты кочтактора нулевого провода сети. ЛналогичHast ситуация возникает при подключении

ftepaoro и нулевого провода ввода уст-. ройства к двухпроводной сети переменного тока с напряжением равщь м фазному.

При подключении трех первых проводов ввода устройства защитного отключения к трехпровоцной сети, с линейным напряже- 10 нием, равным фазному в первом рассмотренном случае, контактор нулевого провода сети находится в обесточенном состоянии и обмотка независимого расцепителя, первичная обмотка трансформатора и лам- f5 па световой сигнализации подключены к напряжению сети, равному номинальному напряжению элементов устройства, через размыкающий контакт контактора нулевого провоца сети. При этом не проиэво- 20 дится коммутация ввода нулевого провода сети на вывод устройства защитного отключения. Укаэанная существенная отличительная совокупность, признаков, с:".ес . печивает унифицированное применение предлагаемого устройства защитного отключения в трехфазных четырехпровоцных и трехпроводных, а также в цвухпровод,ных сетях переменного тока с любым режимом ней тра ли.

Р

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Сеть подключается к проводам 1-4 ввода устройства 5 защитного отключения, выполненного в виде блока, устанав

35 ливаемого на вводе 6, защищаемой апектроустановки 7. Устройство защитного отключения состоит иэ независимого расцепителя 8 трех первых проводов сети, содержащего силовые контакты 9-11, вновь введенный блок-контакт 12 и огключающую обмотку независимого расцепителя 13, а также контактора 14 нулевого провода сети, содержащего контакт

15 и вновь введенный переключающий

45 контакт 16. Реагирующий орган состоит из последовательно соединенных репе с выпрямителем 17 и резистора 18 с низким температурным коаффициентом сопротивления, Замыкающий контакт 1 9 реагирующего органа стоит в цепи обмотки независимого расцепителя 1 3. В цепи реагирующего органа стоит двухпоэиционная кнопка 20, обеспечивающая при проверке всей цепи защитного отключения последовательное подключение вторичной обмотки трансформатора 21 к цепи реагирующего органа. Реагирующий орган поцключен первым концом к корпусу 22, а

09 4 другим концом через размыкающий контакт цвухпозиционной кнопки 20 или через трансформатор 21 и замыкающий контакт цвухпозиционной кнопки 20 - к заземлителю 23. !(орпус устройства 5 защитного отключения связан с корпусом .защищаемой электроустановки 7 металлической связью 24. Заземлитель 25 корпуса электроустановки устанавливается непосредственно у электроустановки 7, а рабочий заземлитель 23 реагирующего органа устанавливается вне зоны растекания токов от эаэемлителя корпуса 25 (т.е. на расстоянии не менее 20 м). Оцин конец контактора 14 нулевого провоца сети, трансформатора 21, обмотки независимого расцепителя 13 и лампы 26 световой сигнализации работы устройства защи|ного отключения соединен с первым проводом сети между контактом 9 независимого расцепления 8 и защищаемой электроустановкой 7. Другой конец контактора 14 нулевого цровоца,сети через вновь введенный блок-контакт l 2 независимого расцепителя 8 подключен к нулевому проводу сети. Другой конеп обмотки независимого расцепителя 13, тран форматора 21, сигнальной лампы 26 и вывода нулевого провода сети соединен с вновь введенным переключающим контактом 16 контактора 14 и через его раэмыкакхций контакт с вторым или треть. им проводом сети между силовыми кон тактами 10 нли 11 независимого расцепителя 8 и защищаемой электроустановкой 7, а через его замыкающий контакт 16 с нулевым проводом ввода сети

4. Вывод нулевого провода, переключак щего контакта 16 соединен с выводом 6 устройства защитного отключения через замыкающий контакт 15 .контактора 14, что обеспечивает коммутацию нулевого провода при подключении к сетям различного типа.

Предлагаемое унифицированное устрой. ство защитного отключения может быть применено для работы в четырехпроводных сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В, в трехпровоцных трехфазных сетях переменного тока частотой 50 Гц, напряжением

220 В и в двухпроводных оцнофаэных сетях частотой 50 Гц и напряжением 220В.

При соответствующем выборе элементов устройство может работать в четырехпроводных трехфазнь х сетях переменного

I тока частотой 400 Гц, напряжением 208 B трехпроводных трехфазных сетях перемен3 1032 ного тока частотой 400 Гц и напряжением

115 В, двухпроводных оцнофазных сетях переменного тока частотой 400 Гц и напряжением 115 В. Дпя первого случая целесообразно испольэовать независимый расцепитепь 8 (например, типа A-3700П) на номинальное напряжение 220 В в совокупности с реле ипи контактором 14 с катушкой на 220 В, одним замыкающим

15 и одним переключающим контактом >0

16. Первичная обмотка трансформатора

21(например, серии ТПП) и сигнальная пампа 26 также должны иметь номинальное напряжение 220 В, Измерительная цепь реагирующего органа 17, 18, 22, 15

24, 25, 23, 20 дожкна быть расчитана на прохождение тока величиной около

2 мА. Реагирующий орган должен иметь общую величину сопротивления в пределах

6-7 кОМ, причем основное падение на — 20 пряжения в указанной измерительной цепи должно приходиться на резистор (например, типа С -5-35) величиной сопротивпения 5-6 кОм, мощностью 15-20 Вт с малым температурным коэффициентом сопротивления (ТКС= +500 10 1/ С).

Величина сопротивления катушки åïå 17 (например, типа РЗС-5У) должна лежать в пределах соответственно 2-1 кОм дпя обеспечения напряжения срабатывания ЗО устройства защитного отключения в пределах допустимых норм (24 + 10%) при температуре окружающего воздуха от

+50 С цо --50 С и изменении сопротивпения растеканию заземпитепей 25 и 23 в пределах от 7 Ом до 1,2 кОм.

Устройство работает следующим образом.

Четырехпроводная сеть трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 380 В. Фазные провода сети поцкпючаются к проводам 1-3, а нулевой провод — к проводу 4 ввода устройства 5 защитного отключения При Вкпючении н& 45 зависимого расцепитепя 8 замыкаются его силовые контакты 9-11 и блок-контакт 12. Фазное напряжение 220 В подается через блок-контакт 12 на контак-. тор 14 нулевого провода сети, поцкпю (J ченного межцу фазным проводом 1 и нулевым проводом 4. Контактор 14 за— мыкает свои контакты 15 и 16 и подает фазное напряжение 220 В между проводом 1 ".::: - на трансформатор 21, снп напьную пампу 26, замыкающий контакт

19 реагирующего ор ана, подготавпивая обмотку независимого расцепитепя 13 к аварийному отключению контролируемой

509 установки от сети. Одновременно комму тируется нулевой провод сети с контакта !

4 ввода через замыкающие контакты 16 и 15 контактора 14 на вывод 5 устройства защитного отключения, При этом на вторичную обмотку трансформатора подается напряжение дпя проверки работоспособности устройства 5 защитного отключения, Лампа 26 сигнализирует о работе устройства 5„

Двухпровоцная сеть однофазного пере менного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В. Напряжение сети подключается к провоцу 1 и 4 ввода устройства 5 защитного отключения. Работа устройства аналогична рассмотренной. Трехпроводная сеть трехфазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220 В. Напряжение сети подается на контакты 1-3 ввода устройства 5 защитного отключения..При включении независимого расцепителя 8 замыкаются его силовые контакты

9-11 и блок-контакт 12. Контактор 14 находится в обесточенном состоянии. Напряжение между проводами 1 и 3 подается через размыкающий контакт 16 контактора 14 на трансформатор 21, сигнальную лампу 26, вывод четвертого провода сети с переключающего. контакта

16, замыкающий контакт 19 реагирующего органа подготавливает обмотку независимого расцепитепя 13 к аварийному отключению контролируемой установки о сети. При этом вывод четвертого провода с с контакта 1 6 не коммутируется HB вывод устройства 5 защитного отключения, Одновременно на вторичную обмотку траноформатора 21 подается напряжение дпя . проверки работоспособности устройства 5 защитного откпючения. Лампа сигнапизиру ет о работе устройства 5.

Нормальный режим. Работа устройства характеризуется отсутствием напряжения между корпусом защищаемой электроустановки 7 и заземпитепем 23. Перед каждым выключением эпектрозашитного откпючения, включая присоединение к корпусу 22 реагирующего органа, сопротиви ние рабочего заземпитепя 23 и заэемлитепя 25 корпуса электроустановки 7, соединение 24 корпусов эпектроустановки

7 и защитного откпючаюшего устройства

5, цепей питания обмотки неэа.висимого расцепитепя 13, сигнапьной лампы 26, а также проверку работоспособности защитного откпючающего устройства 5 в цепом при появпении опасного напряжения между корпусом электроустановки 7 ипи устройства 5 относительно точки нупево10325 го потенциала земли. Указанный контроль цепей и проверка работоспособности устройства производится путем нажатия на кнопку 20, предварительно включив неэавнсакый расцепитель. При етом вторичная обмотка трансформатора 21 вкпючается в разрыв провоца, соединяющего реагирующий орган с его рабочим заэемпитепем

23. Тем самым имитируется подача опасного напряжения между корпусом защища- f0 емой эпектроустановки 24 и нулевым потенциалом эемпитепя 23. В случае исправности указанных цепей и устройства

5 защитного отключения s цепом, а также удовлетворительных сопротивлений расте- 15 канию заземпитепей 23 и 25, реагирукщий орган срабатывает, замыкая замыкающий контакт 19 в цепи питания обмотки независимого расцепитепя 1 3, отключая его, тем самым обесточивается контактор 20

14. При етом обесточиваются все элементы схемы устройства защитного откпючения и защищаемой электроустановки. Лампа 26 сигнапизации работы гаснет. Отказ в срабатывании устройства указывает на 25

09 8 необкоцимость удобрения грунта вокруг заэемлитепей цпя снижения величины их сопротивпения растеканию цо допустимой ипи на необходимость устранения неис- правности в цепях устройства.

Аварийный режим. Аналогично работает устройство при появлении опасного напряжения между корпусом электроустановки и нупевым потенциалом земли, в котором расположен рабочий эаземпитепь 23. В

I этом случае цепь реагирующего органа соединяется с рабочим заземлитепем 23 через размыкающий контакт цвухпозицион ной кнопки 20.

Применение цредпагаемого устройства обеспечит надежную защиту людей от по ражения электрическим тохом, высокую степень унификации цри работе в трехфаэных четырехпроводных, трехпровоцных, а также в двухпроводных сетях переменного тока с любым режимом нейтрапи.

Схема устройства может быть применена в любых сетях переменного тока, частотой 50 Гц ипи 400 Гц.

1032509

ВНИИПИ Заказ 5413/55 Тираж 617 Полписное

Филиал ПЛЛ Патент, г. Ужгороп, ул. Проекткая, 4