Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ , содержащее две искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, связанные с блоком временной задержки и исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональной возможности путем ликвидации трехфазного замыканий на землю, в него введены первый и второй согласующие элементы, блок амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали, блок амплитудной селекции постоянного оперативного тока, элемент И и элемент ИЛИ, при этом искусственная нулевая точка на реактивных элементах через первый согласующий элемент подключена к земле, а выход указанного элемента через блок амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали подключен к первому входу элемента И, искусственная нулевая точка на активных элементах через второй согласующий элемент подключена также к земле, выход указанного элемента на активных элементах подключен к входу блока амплитудной селекции постоянного оперативного тока, первый выход которого подключен через блок временной задержки и первому входу элемента ИЛИ, а второй выход указанного блока амлитудной селекции постоянного оперативного тока - к второму входу элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к исполнительному органу. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй согласу (0 ющий элемент выполнен в виде измери (Л тельного моста, первое плечо которого состоит из первого резистора и первого конденсатора, точка соединения которых является первым выходом согласующего элемента, а второе плечо моста состоит из второго резистора и второго конденсатора, зашунтированного третьим резистором, точка соединения которых является вторым выходом согласующего элемента, при этом к точке соединения первого и второго резистора, являющейся первым входом измерительного моста, согласно подключен источник постоянного оперативного тока,вьгход которого через четвертый резистор подсоединен к точке соединения первого конденсатора и второго конденсатора, зашунтированного третьим резистором, являющейся вторым входом согласующего элемента .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИ Х

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 H 02 H 3/17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-я

"«ъ >-. ЙИЩЕ

ГОСУДЯРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3731893/24-07 (22) 25.04.84 (46) 30.09.85. Вюл. ((36 (72) В.С.Прудников (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)(- 152903, кл. Н 02 Н 3/16, 1961.

Авторское снидетельстно СССР

К 792432, кл. Н 02 Н 3/16,,1980 ° (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ

ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ HA ЗЕМЛЮ В

ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее дне искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, связанные с блоком временной задержки и исполнительным органом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональной возможности путем ликвидации трехфазного замыканий на . землю, н него введены первый и второй согласующие элементы, блок амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали, блок амплитудной селекции постоянного оперативного тока, элемент И и элемент ИЛИ, при этом искусственная нулевая точка на реактивных элементах через первый согласующий элемент подключена к земле, а выход укаэанного элемента через блок амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали подключен к перво1у входу элемента И, искусстненная нулевая точка на активных элементах через второй согласующий элемент подключена также к земле, выход указанного элемента на активных элементах подключен к входу блока амплитудной селекции постоянного оперативного тока, первый выход которого подключен через блок временной задержки и первому входу элемента ИЛИ, а второй выход указанного блока амлитудной селекции постоянного оперативного тока — к второму входу элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к исполнительному органу.

2,устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй согласующий элемент выполнен в виде измерительного моста, первое плечо которого состоит из первого резистора и первого конденсатора, точка соединения которых является первым выходом согласующего элемента, а второе плечо моста состоит из второго резистора и второго ионденсатора, зашунтированного третьим резистором, точка соединения которых явЛяется вторым выходом согласующего элемента, при этом к точке соединения первого и второго резистора, являющейся первым входом измерительного моста, согласно подключен источник постоянного оператинного тока, выход которого через четвертый резистор подсоединен к точке соединения первого конденсатора и второго конденсатора, зашунтированного третьим резистором, являющейся вторым входом согласующего элемента. гения смещения нейтрали измерительный ток не протекает. Через амплитудный селектор постоянного тока

13 протекает оперативный ток, который замыкается через резистор

11, резистор 10 и резистор 6, Величина этого тока значительно превышает уставку срабатывания амплитудного селектора 13. На вход элемента 14 и блока 15 временной задержки сигнал не поступает. Исполнительный орган 17 обесточен. При возникновении однофазной утечки между искусственными нулевыми точками и землей появляется напряжение смещения нейтрали. Вследствие этого на выходе блока 4 амплитудной селекции 4 появляется сигнал, пос- . тупающий на вход элемента И 14.

Однако на вход амплитудного селектора 13 сигнал от напряжения смещения нейтрали не поступает, Это обусловлено тем, что переменное напряжение на измерительной диаго-нали моста, в которую включен блок

13 амплитудной селекции, равно нулю, так как параметры RC-цепей 6, 8 и 7,9 одинаковы между собой, а. следовательно, мост сбалансирован по переменному току. В то же время при возникновении утечки постоянный оперативный ток, протекающий через вход блока 13 амплитудной селекции, уменьшается, так как часть его от источника 12 оперативного тока ответвляется через резистор 18 и резисторы 2 искусственной нулевой точки,Так как измерительный ток в диагонали измерительного моста уменьшается и достигает порогового значения, на выходе амплитудного. селектора 13 появляется сигнал, который поступает на вход элемента

И 14 и блок 15 временной задержки.

Так как на вход элемента И 14 одновременно приходит сигнал и от блока 4 амплитудной селекции и от блока 13, íà его выходе появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 16 вызывает срабатывание исполнительного органа !7, который с помощью быстродействующего автоматического выключателя (не показан) производит отключение повреж-, денной сети, При возникновении симметричного замыкания на землю измерительное напряжение между искусственными нулевыми точками и землей отсутствует. Следователь40

1 1182596 2

Изобретение относится к устройствам для защиты от однофазных и трехфазных замыканий на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и может быть 5 использовано Но взрывобезопасных аппаратах для защиты шахтных электрических сетей.

Цель изобретния — повышение надежности и расширение функциональ- !О ной воэможности путем ликвидации трехфазных замыканий на землю.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит две искусственные нулевые точки, одна из которых выполнена на реактивных кондейсаторах 1 и активных резисторах 2, Между искусственной нулевой точкой и землей включен первый согласу- 2О ющий элемент 3, к которому присоединен блок 4 амплитудной селекции. напряжения смещения нейтрали. Между искусственной нулевой точкой на резисторах 2 и землей подключен второй согласующий элемент 5, который выполнен в виде измерительного моста, состоящего из первого и второго резисторов 6,7 и первого и второго конденсаторов 8,9 сбалансированного по переменному току промышленной частоты. Второй конденсатор 9 зашунтирован третьим резистором 10, сопротивление которого достаточно велико и не оказывает влияния на балансировку измерительного моста.

К одной диагонали указанного моста через четвертый реэистор11 подключен источник 12 постоянного оперативного тока, а к другой — блок,3 амплитудной селекции постояниго оперативного тока. Причем блок амплитудной селекции постоянного оперативного тока через вход элемента И 14 соединен с блоком амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали и через блок 15 временной задержки присоединен к входу элемента ИЛИ 16, Вход элемента ИЛИ 16 соединен с выходом элемента И 14, а его выход подключен к исполнитель- 5О ному органу 17. Утечка на землю показана в виде резистора 18, подключенного к фазе сети и земле.

Устройство работает следующим образом, В нормальном режиме работы при отсутствии утечки на землю через блок 4 амплитудной селекции напря1 182596

Составитель Н.Чутчев

Редактор И.Ковальчук Техред A.Êèêåìåçåé Корректор А.Тяско

Заказ 6115/52 Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 но, через амплитудный селектор 4 ток не протекает.На его выходе сигнал отсутствует. Однако на выходе блока амплитудной селекции постоянного оперативного тока при этом появляется сигнал, так как оперативный ток, как и в случае однофазной утечки, уменьшается и достигает порогового значения.В результате этого через блок 15 временной задержки и элемент ИЛИ

16 поступает сигнал на исполнительный орган 17, который вызывает отключение сети.

При коммутационных операциях в сети, в результате которых изза неодновременности замыкания и размыкания силовых контактов между искусственными нулевыми точками и землей появляется напряжение смещения нейтрали, исполнительный орган 17 не срабатывает, а следовательно, ложных срабатываний не происходит. Это обусловлено тем, что на выходе блока 13 амплитудной селекции постоянного оперативного тока сигнал отсутствует, так как при этом оперативный ток не изменяется, а следовательно, на элемент И 14 приходит сигнал только от блока 4 амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали. Поэтому на выходе элемента И 14 сигнал отсутствует.

Исполнительный орган 17 не срабатывает.