Способ защиты электрической сети от утечки тока на землю

 

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, основанный на наложении оперативного тока , измерении по абсолютной величине, преобразовании и сравнении его с первой эталонной величиной и формировании отключающего сигнала в случае превышения его над первой эталонной величиной, а также дополнительном измерении скорости нарастания оперативного тока, преобразовании ее в электрический сигнал, сравнении полученного сигнала со второй эталонной величиной и формировании дополнитель ного отключающего сигнала в случае превьшения полученного сигнала над второй эталонной величиной, отличающийся тем, что, с целью повышения электробезопасности, путем достоверности контроля сопротивления изоляции электрической сети, в качев стве оперативного тока используют импульсы разной полярности с частотой защищаемой сети, выделяют nepBjno гармонику , преобразуют,в постоянный элек трический сигнал, после чего производят указанные .-.сравнения. СО ISD

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1192013 (51)4 Н 02 Н 3 17 5 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.1 !

13, Н ABT0PGHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

;.(21) 3672079/24-07 (22) 15.12.83 (46) 15,11.85, Бюл. У 42 (7l) Читинский политехнический институт (72) А. Г. Машкин, 10. Г. Бацежев, И. Ф.,Суворов, А, С. Скажутин и В. Ф. Кузин (53) 621.316.925(088 ° 8) (56) Колосюк В, П. Защитное отключение рудничных электроустановок. М.:

Недра, 1980, с. 25.

Авторское свидетельство СССР

М 6755 12, кл. Н 02 Н 3/17, Н,02 Н 5/12, 1976. (54)(57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СЕТИ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, основанный на наложении оперативного то-. ка, измерении по абсолютной величине, преобразовании и сравнении его с первой эталонной величиной и формиро- \ вании отключающего сигнала в случае превышения его над первой эталонной величиной, а также дополнительном . измерении .скорости нарастания оперативного тока, преобразовании ее в электрический сигнал, сравнении полученного сигнала со второй эталонной величиной и формировании дополнитель" ного отключающего сигнала в случае превышения полученного сигнала над второй эталонной величиной,, о T л и" ч а ю шийся тем, что, с целью повышения электробезопасности путем . достоверности контроля сопротивления а изоляции электрической сети, в каче- Е стве оперативного тока используют импульсы разной полярности. с частотой защищаемой сети, выделяют первую гармонику, преобразуют.в постоянный электрический сигнал после чего произвоt ю дят указанные .:сравнения.

1192013

Изобретение относится к электротехнике, а именно к средствам контроля состояния изоляции и защитного отключения, и может быть использовано преимущественно в электрических сетях 5 переменного тока напряжением до

1140 В с изолированной нейтралью, Цель изобретения - повышение электробезопасности путем достоверности контроля изоляции электрической сети.10

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства контроля состояния изоляции и защитного отключения, посредством которого осуществляется предлагаемый способ; на фиг, 2 — вре-15 менные диаграммы его работы.

Устройство содержит источники постоянного оперативного тока разной полярности 1 и 2, присоединительные фильтры 3 и 4, коммутирующий блок 5, 20 формирующий блок 6, выполненный в виде активного фильтра первой гармоники:и выпрямляющего устройства, пороговый элемент 7, селектор импульсов

8, выполненный в виде дифференцирую- 25 щего звена и нуль-органа.

Дифференцирующее звено предназначено для контроля скорости нарастания оперативного тока, а нуль-орган служит для сравнения действительной З0 скорости нарастания оперативного тока с предельно допустимой, задаваемой уставкой, Пороговый элемент ог- раничивает нижний предел активного сопротивления изоляции сети относительно земли. Источники оперативного тока разной полярности, коммутирующее и формирующее устройство предназначены для формирования напряжения пропорционального величине актив-10 ного сопротивления изоляции.

Способ основан на свойстве электроизоляционных материалов, работающнх на переменном напряжении, и заключается в том, что активное сопротивление изоляции меньше омического, т.е. сопротивления постоянному току из-за появления активного сопротивления току абсорбции, величина которого определяется различными видами релаксационных поляризаций и которое на схеме замещения электроизоляционного материала включено параллельно омическому, Устройство работает следующим образом, Посредством коммутирующего устройства через присоединительные фильтры к сети попеременно подключаются с частотой равной или близкой к частоте тока питающей сети источники оперативного постоянного тока разной полярности. На выходе коммутирующего устройства формируется переменное напряжение, пропорциональное полному току утечки, -t/i

i =U(Se + G) где U — напряжение источника оперативного тока;

S — начальная проводимость, С вЂ” омическая проводимость;

à — постоянная времени, На фиг. 2 приведена временная диаграмма напряжения на выходе коммутирующего устройства.

Напряжение, образованное коммутирующим устройством, преобразовывается формирующим устройством в постоянное напряжение, которое по величине пропорционально значению активного сопротивления изоляции электрической сети. Из переменного напряжения частоты f отфильтровывается первая гармоника, После преобразования синусоидального напряжения с амплитудой U в постоянное на выходе формирующего устройства получается постоянный сигнал, величина которого пропорциональна текущему значению активной проводимости изоляции электрической сети.

При прикосновении к сети человека через него протекает небольшой по величине оперативный ток и переменный ток сети, величина которого обусловлена напряжением сети, сопротивлением ее изоляции относительно земли и быстро уменьшающимся начальным сопротивлением тела человека, Скорости нарастания оперативного и переменного токов, протекающих через человека, одинаковы, поскольку они вызваны и определяются одной причиной — уменьшением электрического сопротивления человека. Вследствие этого на выходе дифференцирующего звена, включенного в цепь оперативного тока, появится прямоугольный импульс напряжения, поскольку скорость нарастания оперативного тока постоянна. Величина этого импульса пропорциональна скорости нарастания оперативного тока и, следовательно, переменному току сети, 1192013

Составитель Н. Чутчев

Редактор А. Гулько Техред О.Неце Корректор И. Муска

Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 71б7/51 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 протекающему через человека, а его длительность будет определяться общим временем срабатывания аппарата защиты от утечки и отключения сети.

С выхода дифференцирующего звена импульс напряжения подается на вход нуль-органа, который сравнивает его параметры с заданными и при их превышении подает команду на отключение сети.

В,случае возникновения утечки, вызванной повреждением изоляции се ти, когда общее сопротивление изоля ции сети относительно земли меньше предельно допустимого, на выходе дифференцирующего звена появится, импульс напряжения,которыйпо формеи вели чине отличаетсяот импульса, вызванного прикосновением ксети человека и,следо10 вательно,не вызовет отключениесети.