Способ защиты от тока утечки в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к защите человека от поражения электрическим током в трехфазных электрических сетях переменного тока с изолированной нейтралью . Цель изобретения - повышение селективности защиты. При появлении опасной утечки срабатывает блок t контроля тока утечки и воздействует на цепь автоматического выключателя. i J vl xt vl 12 N N г(П |8Ш|20| 00 О ел 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 H 02 Н 5/12, 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3832469/24-07 (22) 25. 12. 84 (46) 23.04.87. Бюл. № 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного оборудования (72) В.С. Дзюбан (53) 62 1.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 744823, кл. Н 02 Н 3/16, 1977.

Дзюбан В.С. Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. — Недра, 1982, с. 12 1-139.

„,SU 1305810 А 1 (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ТОКА УТЕЧКИ В

ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к защите человека ат поражения электрическим таком в трехфазных электрических сетях переменного тока с изолированной нейтралью. Цель изобретения — повышение селективности защиты. При появлении опасной утечки срабатывает блок контроля тока утечки и воздействует на цепь автоматического вы:лючателя,, 13058 отключая питание сети. Одновременно в блоке 6 выбора поврежденной фазы осуществляется поиск поврежденной фазы. B случае если емкость сети значительна и ни одно из реле выбора в блоке 6 не сработало, то включается реле 12 блока коммутации 11 и своим контактом 30 подключает дроссель 4 к земле. Если индуктивное сопротивление дросселя 4 близко к сопротивлению емкости сети относительно земли, то блок 6 определяет поврежденную фазу, которую шунтирует блок 5 на землю, При этом индуктивность дросселя 4 за10 фиксирована. Если же сопротивление дросселя больше емкостного сопротивления сети, то реле 13 своим контактом 32 подключает часть витков дросселя 4 к земле, т.е. тем самым снижает индуктивное сопротивление дросселя 4, после чего создаются условия для срабатывания блока 6 выбора поврежденной фазы. Таким образом, повышается селективность определения поврежденной фазы и тем самым надежность защиты человека от поражения электрическим током . 2 с . и . ф — лы ил.

Изобретение относится к способам защиты человека от токов утечки в трехфазных электрических сетях переменного тока с изолированной нейт-ралью, в первую очередь для защиты людей от поражения электрическим током при эксплуатации указанного рода сетей.

Цель изобретения — повышение селективности, 10

На чертеже приведена электрическая схема устройства, реализующего предложенный способ.

Устройство содержит блок 1 контроля тока утечки, выход которого вклю- чен в цепь 2 отключения, присоединительный дроссель 3 с вторичными обмотками, компенсирующий дроссель 4, подключенный к средней точке первичных обмоток присоединительного дросселя, блок .5 закорачивания фазного провода на землю, блок 6 выбора поврежденного фазного провода с первым, вторым и третьим реле 7-9 выбора и источником 10 опорного напряжения, 25 питающимся от вторичных обмоток присоединительного дросселя 3, блок 11 коммутации, состоящий из первого, второго и третьего реле 12-14. с дополнительным замыкающим контактом 15 блока 1 контроля тока утечки размыб кающего контакт 16 третьего реле„ первого и второго замыкающих контактов 17 и 18 первого реле„ первого и второго замыкающих контактов 19 и 20 35 второго реле, а также первого, второго и третьего размыкающих контактов

21 — 23 реле 7 выбора, первого, второго и третьего размыкающих контактов 24-26 реле 8 выбора и первого, второго и третьего размыкающих контактов 27-29 реле 9 выбора, компенсирующий дроссель 4 подключен через третий замыкающий контакт 30 первого реле и размыкающий контакт 31 второго реле к земле, а средняя точка дросселя 4 через третий замыкающий контакт 32 также подключена к земле.

Устройство работает следующим образом, При появлении опасной утечки блок

1 срабатывает и воздействует на выходную цепь 2 автоматического выключателя. Выключатель срабатывает и отключает сеть. Одновременно замыкается контакт 15 в цепях реле 1 2-14 блока 11 коммутации. В блоке 6 через трмозные обмотки реле 7-9 протекает ток, пропорциональный фазному напряжению сети, от источника 10 опорного напряжения. Через рабочие обмотки этих реле в противоположном направлении протекают токи, пропорциональные напряжениям фаз сети относительно земли. Если емкость сети мала и напряжение фазного провода с утечкой снижается настолько, что суммарный магнитный поток оказывается достаточным для срабатывания одного из реле 7-9 выбора, то, например, реле 7 включается и размыкает свои контакты 21-23 в блоке 11, а также замыка1305810 ройства необходимо, чтобы время срабатывания реле 7-9 было меньшим времени срабатывания реле 12-14.

В этом случае сначала обнаруживается фаза с поврежденной изоляцией, а затем, если она не обнаружена, осуществляется переход на следующую ступень поиска. Необходимо также, чтобы время отключения реле 14 было большим времени отключения реле 12 и 13, чтобы при срабатывании реле 14 сначала отключались реле 12 и 13 а затем реле 14, ет свой контакт в блоке 5 и тем самым закорачивает соответствующий фазный провод сети на землю, а размыкая цепь питания реле 12, фиксирует в отключенном состоянии дроссель 4. Если емкость сети значительна и ни одно из реле выбора в блоке 6 не сработало, то включается реле 12 в блоке 11 и своим контактом 30 подключает дроссель 4 к земле. При этом, если индук- 10 тивное сопротивление дросселя 4 оказывается близким к сопротивлению емкости сети относительно земли, то одно из реле 7-9 срабатывает и размыкает свои контакты 21-23 либо 24-26, 15 либо 27-29. В этом случае цепи питания реле 13 и 14 оказываются разомкнутыми и они отключены. Реле 12, включившееся ранее, остается включенным через свой замыкающий контакт 17, а ZO индуктивность дросселя 4 зафиксированной. Контактом блока 5 закорачивается соответствующий фазный провод сети. Если же сопротивление дросселя оказывается значительно большим ем- 25 костного сопротивления сети и реле 79 выбора не срабатывают при включенном реле 12, то через замкнутые контакты 18, 22, 25 и 28 подключается реле 13. Это реле своим замыкающим 30 контактом 32 подключает часть витков дросселя 4 к земле, т.е. снижает индуктивное сопротивление дросселя

При этом срабатывает реле 7, 8 либо 9 выбора и своими контактами 2123 либо 24-26, либо 27-29 размыкает цепи питания реле 12-14.. Однако реле

13 продолжает удерживаться во включенном положении, так как замкнут контакт 19 этого реле, и требуемое 40 значение индуктивности дросселя оказывается зафиксированным.

Формула изобретения

1. Способ защиты от тока утечки в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, при котором накладывают на сеть оперативный ток, контролируют величину оперативного тока, сравнивают его с первой эталонной величиной и при его превышении отключают питание электрической сети, после чего измеряют остаточное напряжение каждого фазного провода относительно земли, сравнивают его с второй эталонной величиной, определяют поврежденный фазный провод сети по превьппению второй эталонной величина над измеренным остаточным напряжением и закорачивают его на землю, а также вводят в сеть индуктивный ток, отличающийся тем, что, с целью повьппения селективности, упомянутый индуктивный ток вводят после отключения питания электрической сети, осуществляют его изменения, тем самым уменьшая остаточное напряженис поврежденного фазного провода сети до значения второй эталонной величины, после чего осуществляют указанные операции по определению и закора-. чиванию поврежденного фазного провода.

2. Устройство для защиты от тока утечки в трехфазнсй сети с изолированной нейтралью, содержащее подключаемые к фазным проводам сети и земле блок контроля тока. утечки, выход которого включен в цепь отключения, блок закорачивания фазного провода на землю, блок выбора поврежденного фазного провода на землю, присоединительный дроссель, первые выводы первичных обмоток которого служат для подключения к фазным проводам сети, вторые выводы соединены в звезду и

Если же и после замыкания контакта 32 реле 7-9 в блоке 6 не сработа45 ли, это означает, что в момент, ког.да уменьшается индуктивность на первой или второй ступени, происходит резкое снижение емкости сети за счет отключения ее ответвлений, следсвательно, индуктивное сопротивление дросселя 4 оказывается значительно меньшим емкостного сопротивления сети. В этом случае срабатывает третье реле 14 и своим контактом 16 размыка-55 ет цепь питания реле 12-14. В результате все указанные реле отключаются, и цикл поиска поврежденной фазы повторяется. Для нормальной работы уст1305 Я10

Составитель Н. Чутчев

Техред Л.Кравчук

Редактор О. Юрковецкая

Корректор А. Зимокосов

Заказ 1463/53 Тираж 619 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 подключены к компенсирующему дросселю, причем вторичные обмотки указанного присоединительного дросселя подключены к источнику опорного напряжения блока выбора поврежденного фазного провода, включающего в себя первое, второе и третье реле выбора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективности, в него введены блок коммутация с первым, 10 вторым и третьим реле, а компенсирующий дроссель выполнен с выводом от средней точки обмотки, при этом два вывода блока коммутации служат для подключения к источнику питания, пер- 15 вый вывод которого через дополнительный замыкающий контакт блока контроля тока утечки подключен к первым вводам первого, второго и третьего реле, второй ввод первого реле под- 20 ключен к двум цепочкам, первая из которых состоит из последовательно включенных первых замыкающих контактов первого, второго и третьего реле выбора, а вторая - иэ первого эа- 25 мыкающего контакта первого реле, второй ввод второго реле подключен к двум цепочкам, первая из которых состоит из последовательно включенных вторых размыкающих контактов первого, второго и третьего реле выбора и второго замыкающего контакта первого реле, а вторая — из первого замыкающего контакта второго реле, второй ввод третьего реле подключен через последовательно включенные третьи контакты первого, второго и третьего реле выбора к первому выводу второго замыкающего контакта второго реле, второй вывод которого объединен с выводами указанных цепочек и через размыкающий контакт третьего реле подключен к второму выводу блока коммутации, при этом второй вывод компенсирующего дросселя подключен через последовательно соединенные третий замыкающий контакт первого реле и размыкающий контакт второго реле к земле, а через третий замыкающий контакт второго реле средняя точка обмотки компенсирующего дросселя также подключена к земле.