Устройство для защиты от утечек на землю в шахтных электрических сетях

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты от утечек на землю в шахтных электрических сетях, и может быть использовано, в частности, в рудничных взрывобезопасных осветительных установках. Целью изобретения является повышение безопасности эксплуатации сети путем самоконтроля элементов устройства и исключения подачи напряжения в сеть с поврежденной изоляцией. При повреждении изоляции сети возрастает ток утечки и напряжение на конденсаторе 19 достигает порогового значения для открытия стабилитрона 21. В результате ключ 17 открывается, а ключ 18 запирается, что вызывает срабатывание пускателя 6 на размыкание контактов 7,8, причем ток в сети ограничивается защитными резисторами 9 и 10. При отсоединении заземляющей жилы 15, разрыве цепи элементов устройства или поврежденной изоляции сети включение реагирующего органа 16 и пускателя 6 не будет обеспечено, что исключает подачу напряжения в сеть с поврежденной изоляцией или при неисправном устройстве для защиты. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕХ1УБЛИК (51}5 Н 02 Н 3/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ5Ь4

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4615946/24-07

;(22) 01.08.88 (46) 23.10.90. Бюл. 39 (71) Институт горного дела . им. А.А.Скочинского (72) В.Б.Митник (53) 621.3 16.925(088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 206713, кл. H 02 Н 3/16, 1965.

Авторское свидетельство СССР

М 120714, кл. Н 02 Н 3/16, 1960. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧЕК

НА ЗЕМЛЮ В ШАХТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СЕТЯХ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защиты от утечек на землю в шахтных электрических сетях, и может быть использовано, в частности, в рудничных взрывобезопасных осветительных установках. Целью изобретения явля1

ЛК 1601682 А 1

2 ется повышение безопасности эксплуатации сети путем самоконтроля элементов устройства и исключения подачи напряжения в сеть с поврежденной изоляцией. При повреждении изоляции сети возрастает ток утечки и напряжение на конденсаторе 19 достигает порогового значения для открытия стабилитрона 21 ° В результате ключ 17 открывается, а ключ 18 запирается, что вызывает срабатывание пускателя

6 на размыкание контактов 7, 8, причем ток в сети ограничивается защитными резисторами 9 и 10. При отсоединении заземляющей жилы 15, разрыве цепи элементов устройства или поврежденной изоляции сети включение реагирующего органа 16 и пускателя

6 не будет обеспечено, что исключает подачу напряжения в сеть с поврежденной изоляцией или при неисправном устройстве для защиты. 1 ил.

1601682

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защиты от утечек на землю в шахтных электрических сетях, и может быть использовано, в частности, в рудничных взрывобезопасных осветительных установках.

Цель изобретения - повышение безопасности эксплуатации сети путем самоконтроля элементов устройства и исключения подачи напряжения в сеть с поврежденной изоляцией.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для защиты от утечек на землю в шахтной, двухпроводной осветительной сети„

Устройство для защиты от утечек на землю содержит подключенный со стороны питания присоединительный узел 1, выполненный на встречно включенных диодах 2 и 3, коммутационный узел 4, состоящий из вспомогательного источника 5 питания, гальванически не связанного с сетью, и пускателя 6 с замыкающими контактами 7 и

8, включенными между источникам се тевого питания (осветительным трансформатором или преобразователем частоты) и защищаемой сетью.

"10

Устройство также содержит защи гные резисторы 9 и 10, подключенные параллельно замыкающим контактам 7 и 8 пускателя 6, и концевые резисто ры 11 и 12, подключенные по одному со стороны нагрузки между рабочими жилами 13 и 14 и заземляющей жилой

15 защищаемой сети. Кроме того, устройство содержит релейный блок 16, в состав которого входит два транзисторных ключа - входной 17 и выходной

18, измерительный конденсатор 19, диод 20, стабилитрон 21 и измерительный резистор 22.

Измерительный резистор 22, последовательно соединенный с базовой цепью выходного транзисторного ключа

18,включен на вход релейного узла

16, базовая цепь входного ключа 17 через стабилитрон 21 подключена к измерительному конденсатору 19, который через диод 20 подсоединен к входу релейного узла 16. Выходная цепь ре.лейного узла 16 образована змиттерколлекторной цепью выходного транзис55 торного ключа 18.

Для сглаживания пульсаций тока в

: базовой цепи выходного транзисторного ключа 18 служит конденсатор 23.

TGK короткого замыкания между рабочими жилами 13 или 14 и заземляющей жилой 15 ограничивается балластным сопротивлением 24„ Сеть коммутируется выключателем 25.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании контактов выключателя 25 на вход сети через защитные резисторы 9 и 10 подается напряжение и на входе релейного узла 6, если изоляция сети и устройство защиты от утечек на землю не повреждены, появляется оперативный ток, величина ко" торого в основном определяется (при заданном напряжении источника сете" ваго питания) сопротивлением резисторов - защитных 9 и 10, концевых 11 и 12 и балластного 24. Эти сопротивления выбирают такими, чтобы выходной транзисторный ключ 18 открылся и начал пропускать ток, достаточный для срабатывания пускателя 6.

В результате контакты 7 и 8 пускателя 6 закорачивают защитные резисторы 9 и 10 и на нагрузку подается питающее напряжение.

Оперативный ток создает падение напряжения на измерительном резисторе 22. Сумма этого напряжения и напряжения на входе выходного транэис" торного ключа 18 через диод 20 подается на измерительный конденсатор

19, который заряжается до амплитудного значения указанной суммы. Пороговое напряжение стабилитрона 21 выбирается таким, чтобы оно было бол ьше амплитудного значения напряжения на измерительном конденсаторе 19. Поэта" му оперативный ток не вызывает отпирания входного транзисторного ключа

17.

При повреждении изоляции сети через сопротивление утечки начинает протекать ток утечки, который суммируется с оперативным током и напряжение на измерительном конденсаторе

19 возрастает.

Когда сопротивление утечки Ку снижается до аварийного порогового уровня - сопротивления уставки (за- . висит от сопротивления измерительного резистора 22), напряжения на из" мерительном конденсаторе 29 становится достаточным для отпирания стабилитрона 21,, что вызывает отпирание входного транзисторного ключа 17, он шунтирует базовую цепь выходного

01682

Формула изобретения

Устройство для защиты от утечек на землю в шахтных электрических сетях, содержащее присоединительный

Составитель О.Муратов

Техред H.Хода»ич

Редактор Е.Папп

Корректор М.Кучерявая

Заказ 3274 Тираж 47ч Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Па-,унт", г. Ужгород, ул. Гаг рина,101

5 16 транзисторного ключа 18, который запирается. При этом пускатель 6 срабатывает на отключение и ток в рабочих жилах сети снижается до искробеэопасного уровня °

Если изоляция сети повреждена (сопротивление утечки стало меньше сопротивления уставки), подключение сети к источнику сетевого питания не опасно. В такой сети через вход релейного узла 16 протекает ток, вызывающий отпирание входного транзисторного ключа 17, он шунтирует вход выходного транзисторного ключа 18, который поэтому не открывается, что препятствует срабатыванию пускателя

6 на включение.

При разрыве или отсоединении заземляющей жиль> 15 транзисторный ключ 18 запирается или не может быть открыт, что обеспечивает автоматический непрерывный контроль цепи заземляющей >нилы 15.

При разрыве цепи диодов 3 или рабочих жил 13 или 14, концевых резисторов 11 или 12 входной рабочий ток релейного узла 16 становится недостаточным для насыщения выходного транзисторного ключа 18, что препятствует срабатыванию на включение пускателя 6. Таким образом, при каждом замыкании контактов выключателя

25 обеспечивается автоматический конт роль устройства защиты от утечек на землю на отсутствие указанных повреждений.

Использование предлагаемого изобре тения уменьшает число отказов устройства защиты от утечек на землю, тре-. бующих инспекционной проверки, что упростит контроль и повысит безопасность эксплуатации сети.

45 узел, выполненный на двух встречно соединенных диодах, между общей точкой которых и землей включены последовательно соединенные реагирующий орган и коммутационный узел, ограничительные резисторы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,.с целью повышения безопасности эксплуатации сети путем самоконтроля элементов устройства и исключения подачи напряжения в сеть с поврежденной изоляцией, дополнительно введены концевые резисторы по числу контролируемых Фаз, первые выводь>. которых соединены с клеммами для подключения к сети со стороны нагрузки, а вторые выводы объединены в обцую точку, соединенную с землей, ограничительные резисторы зашунтированы замыкающими контактами коммутационного узла и подсоединены к клеммам для включения в рассечку контролируемых Фаз, при этом реагирующий орган выполнен в виде последовательно соединенных балластного резистора, измерительного резистора, первого конденсатора, включенных между общими точками диодов присоединительного узла и концевых, резисторов соответственно, параллель. но измерительному резистору и первому конденсатору включены последовательно соединенные анод-катод третьего диода и второй конденсатор, средняя точка которых соединены с анодом стабилитрона, катод которого соединен с базой первого транзистора и через первый резистор с общей точкой концевых резисторов, которая соединена с эмиттерами первого, второго транзисторов и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с коллектором первого транзистора, точкой соединения измерительного резистора и первого конденсатора и базой второго транзистора, коллектор которого подключен к входу коммутационного узЛа.