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

 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты электрических сетей от повреждения . Цель изобретения - повышение быстродействия работы устройства. При медленном понижении сопротивления изоляции в сети до уставки срабатывания реле 2 оно своими контактами воздействует на отключение выключателя 4. При резком ухудшении сопротивления изоляции динистор 13 открьгаается и конденсатор 11 разряжается на схему управления выключателя 4, который отключает и закорачивает защищаемую сеть. 2 ил. g (Л со ел со 00 N4 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ (19) <г»

А1 (584 Н2Н317

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ (21) 3852496/24-07 (22) 20.11.84 (46) 15.12.87. Бюл. N - 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывозащищенного и рудничного электрооборудова-: ния (72) Б.И.Гладышев и С.А.Корецкий (53) 621.316.925(088.8) (56) Фролкин В.Г. Рудничная быстродействующая коммутационная защитная аппаратура. М.: Наука, 1983, с. 95.

Шуцкий В.И. и др. Устройства защиты и сигнализации от замыканий на землю в шахтных электросистемах напряжением до 1000 B. M.: !966, с.!415. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙ-

ТРАЛ ЬЮ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты электрических сетей от повреждения. Цель изобретения — повышение быстродействия работы устройства.

При медленном понижении сопротивления изоляции в сети до уставки срабатывания реле 2 оно своими контактами воздействует на отключение выключателя 4. При резком ухудшении сопротивления изоляции динистор 13 открывается и конденсатор 11 разряжается g на схему управления выключателя 4, который отключает и закорачивает защищаемую сеть ° 2 ил.

С:

1 135

Изобретение относится к устройствам для защиты электрических сетей от ухудшения изоляции, утечек.и замыканий на землю в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью как под напряжением, так и отключенных, и может быть использовано в рудничных электроаппаратах, в первую очередь но взрынобезопасных автоматических выключателях.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг,l изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — вариант принципиальной электрической схемы.

Устройство содерх<ит три вентиля 1, первый исполнительный орган на реле

2 и второй быстродействующий исполнительный орган 3, которые срабатывают при определенной величине сопротивления утечки, выдавая сигнал на отключение выключателя-короткоза- мыкателя 4, резисторы .5 и 6 с регулируемым сопротивлением, элемент 7 временной задержки, источник 8 оперативного напрях<ения постоянного тока, диод 9.

В статическом состоянии, когда в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью хорошая изоляция фаз относительно земли, ток че- . рез катушку реле 2 и резистор 5 не .течет, реле 2 и исполнительный орган

3- устройства находятся в исходном состоянии.

При медленном ухудшении (старении) изоляции одновременно в трех фазах начинает протекать ток, н основном от 3 В, через параллельную цепь: катушку реле 2 и резистор 5.

Часть падения напряжения на резисторе 5 прикладывается к входу быстро" действующего исполнительного органа 3. При достижении тока реле 2 величины срабатывания последнее, сработав, воздействует на электромагнитный расцепитель, отключая выключатель 4, а величина напряжения, снимаемая с резистора 5, не достигает величины срабатывания органа 3.

Если происходит мгновенное разрушение изоляции (механическое повреждение или электрический пробой) в защищаемой электросети, то ток в катушке реле 2 мгновенно не может нарасти до величины тока срабатывания, а напряжение, прикладываемое к входу

9843 2

55 органа 3, достигает величины его срабатывания достаточно быстро ° Орган 3, сработав, выдает сигнал на быстродействующий привод, который одновременно выключает выключатель и включает короткозамыкатель выключателя-короткозамыкателя 4. Если использовать оперативный ток только от

3 В, то при ухудшении изоляции в двух или одной фазе появляются провалы в кривой тока реле 2 и кривой напряжения на входе органа 3, а в данном устройстве провалы кривых тока и напряжения отсутствуют, так как их пе»рекрынает источник 8 независимого оперативного напряжения.

При постепенном или мгновенном ухудшении изоляции н двух или одной фазе защищаемой сети устройство работает аналогично выше описанному.

Для того, чтобы внутреннее сопротинление источника 8 оперативного напряжения не ограничивало ток через реле 2 и регулируемый резистор

5 при работе от 3 В, источник 8 зашунтирован диодом 9.

Уставка срабатывания реле 2 и органа 3 выбирается с помощью резисторов 5 и 6 с регулируемым сопротивлением.

С целью исключения ложных срабаты" наний устройства входное напряжение на орган 3 подается через элемент 7 временной задержки.

В статическом состоянии конден-. саторы 10-12 быстродействующего исполнительного органа 3 заряжены от источника питания (не показано) до стабилизированного напряжения, величина которого ниже порога срабатывания динистора 13, а конденсатор 14 заряжен до амплитудного значения от автономного источника переменного тока (не показано). Конденсатор элемента 7 временной задержки разряжен.

Замыкающий контакт реле 2 введен в цепь независимого расцепителя выключателя 4, размыкающий контакт реле

15 с магнитной защелкой — в цепь расцепителя нулевого напряжения выключателя 4, а импульсный сигнал U разряд конденсатора 11 через динистор

13 подается на схему управления быстродействующим приводом выключателя 4. Работает устройство аналогично описанному выше, При медленном ухудшении изоляции .в защищаемой электросети при достиз 13 женин тока в реле 2 величины срабатывания оно, сработав, замыкает цепь независимого расцепителя, отключая выключатель 4. После отключения выключателем 4 защищаемой сети реле 2 остается во включенном состоянии, так как устройство переходит работать в режим блокировочного реле утечки и не позволяет включить выключатель 4.

После устранения неисправностей, вы1 зывавших утечку тока на землю, реле

2 возвращается в исходное состояние, автоматический выключатель можно включать.

При резком ухудшении изоляции в защищаемой сети динистор 13 открывается раньше, чем сработает реле 2 °

Разрядный импульс, предварительно заряженного конденсатора 11 через открытый динистр 13, подается на схему управления быстродействующим приводом (не показано) выключателя 4, который, воздействуя на механический короткозамыкатель и независимый расцепитель выключателя 4, отключает и закорачивает отходящую сеть. Одновременно с этим предварительно заряженный конденсатор 12, разряжаясь через рабочую катушку реле 15 и открытый динистор 13, перебрасывает контакты реле, разрывая цепь расцепителя нулевого напряжения, блокируя включения выключателя 4.

После устранения неполадок в защищаемой сети необходимо деблокировать реле 15. При нажатии кнопки 16

59843 конденсатор 12, разряжаясь через тор1 мозную катушку реле 15, перебрасывает контакты, замыкая цепь расцепителя нулевого напряжения. После этого можно включить выключатель 4.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

10 Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее три вентиля, соединенные в звезду, с выводами для подключения

15 к защищаемой сети, общая точка звез-. ды соединена с первым исполнительным органом, последовательно с которым подключен первый резистор, а также второй резистор, подключенный между общей точкой звезды и источником опе- ративного напряжения постоянного тока, второй вывод которого предназначен для подключения к земле, элемент временной задержки и диод, включенный параллельно указанному источнику, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия уст-. ройства, источник оперативного напряжения постоянного тока подключен

З0 одним выводом к второму выводу первого резистора, а параллельно второму резистору подключен через элемент временной задержки вновь введенный второй быстродействующий исполнитель3б ный орган, при этом упомянутые вентили, диод и источник оперативного напряжения постоянного тока включены в одном направлении.

1359843

Составитель Л.Васькова

Техред М.Дидык КорректорМ.ПожоРедактор Н. Слободяник

Заказ 6159/53 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4