Устройство для защиты от токов утечки в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью

 

ВСЙГ ЮЗМ AR ".ТР1тт..о . . ; i.а с i г б«блиотеч- ЧБо

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 4450 95

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 10.11.72 (2! ) 1844964/24-7 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.09.74. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 23.05.75 (51) М. Кл. Н 0211 3/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. С. Тонкошкур и А. Г. Ликаренко

Криворожский горнорудный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ OT ТОКОВ УТЕЧКИ

В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к устройствам для защиты от токов утечки в трехфазных сетях с изолированной нейтралью.

Известное устройство, содержащее трехфазный дроссель, подключенный к сети, последовательно с которым включены компенсирующий и нулевой дроссели, источник оперативного напряжения и транзисторное реле, выполненное по схеме двухкаскадного усилителя, недостаточно надежно при обрыве заземляющих проводов или увеличении переходных сопротивлений в местах их присоединения.

В предложенном устройстве, с целью повышения надежности, эмиттер транзистора первого каскада усилителя и положительный полюс источника оперативного напряжения подключены непосредственно к месту присоединения заземляющих проводов к корпусу передвижной трансформаторной подстанции.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство 1 подключено к шинам 2 передвижной трансформаторной подстанции 3, первичная обмотка трансформатора 4 которой присоединена к воздушной линии электропередачи 5 через разъединитель 6, а вторичная обмотка — через автоматический выключатель 7 — к шинам 2, к которым через автоматические выключатели 8 подключаются также кабели низковольтных потребителей 9.

Контроль изоляции осуществляется путем наложения выпрямленного напряжения на сеть, находящуюся под рабочим напряжени5 ем, а в качестве источника электрической энергии для цепи защиты используется напряжение контролируемой сети, снимаемое со вторичной обмотки трехфазного дросселятрансформатора 10.

10 С целью повышения отключающих сопротивлений устройства 1 при прикосновении человека за счет использования переходных процессов в оперативную цепь введен П-образный четырехполюсник 11.

15 Источник оперативного напряжения (выпрямитель 12) с помощью П-образного четы рехполюсника 11 присоединен с одной стороны через вход транзисторного реле 13 к заземляющим проводам, а с другой через килоомметр

20 14, параллельно которому, включена кнопка измерения 15, нулевой 16 и компенсирующий

17 дроссели — к нулевой точке трехфазного дросселя-трансформатора 10, служащего ячейкой связи с контролируемой сетью, при25 чем общая точка дросселей 16 и 17 присоединена к земле через конденсатор 18.

Один из стержней трехфазного дросселя 10 выполняет роль трансформатора для питания оперативной цепи (выпрямителb 12) и транзи30 сторного реле 13 (выпрямитель 19).

445095

30

Транзисторное реле 13 выполнено по схеме двухкаскадного усилителя с непосредственной связью, в котором в коллекторную и эмиттерпую цепи второго транзистора 20 соответственно включены катушка реле 21, зашунтированная конденсатором 22, и диод 23, на который подано смещение от коллекторного напряжения через резистор 24.

В транзисторном реле 13 эмиттер первого транзистора 25 и положительный полюс выпрямителя 19 присоединяются непосредственно к заземляющим проводам с высокой и низкой стороны передвижной трансформаторной подстанции 3.

Цепь проверки работы устройства состоит из сопротивления 26 и контактов кнопки 27, воздействие на которую позволяет одновременно проверить исправность устройства и непрерывность цепи заземления.

При таком присоединении устройства 1 к заземляющей сети ток от положительного полюса выпрямителя 19 (точка А) к эмиттеру транзистора 25 (точка Б) будет протекать через места присоединения заземляющих проводов и корпус подстанции 3. Падение напряжения, создаваемое этим током между точками А и Б, непрерывно сравнивается с опорным напряжением па диоде 23. Если величина падения напряжения между точками А и Б меньше величины опорного напряжения, то к переходу база — эмиттер транзистора 20 приложено запирающее напряжение, и катушка реле 21 поэтому полностью обесточена. Когда падение напряжения между точками А и Б становится больше опорного напряжения, то к переходу база — эмиттер транзистора 20 прикладывается отпирающее напряжение. В результате транзистор 20 переходит в насыщенное состояние и катушка реле 21 оказывается практически под полным напряжением выпрямителя 19. Реле 21 срабатывает и замыканием контакта 28 отключает автоматический выключатель 7.

Таким образом, изобретение позволяет осуществить не только автоматический контроль связи его схемы с заземляющей сетью, но и непрерывно контролировать величину переходных сопротивлений в местах присоединения заземляющих проводов к корпусу подстанции.

Предлагаемое устройство контролирует изоляцию следующим образом.

При нормальном состоянии заземляющей сети между точками А и Б падение напряжения на этом участке меньше опорного напряжения на диоде 23, и транзистор 20 надежно заперт. Поскольку через переход база— эмиттер транзистора 25 протекает отпирающий ток, определяемый величиной резистора

29, то этот транзистор находится в насыщенном состоянии, а оперативный ток, создаваемый выпрямителем 12, имеет возможность проходить по этому переходу в непроводящем направлении. Когда в результате снижения сопротивления изоляции сети величина оперативного тока, проходящего через переход база — эмиттер транзистора 25, становится больше отпирающего тока, транзисторы 25 и

20 скачкообразно изменяют свое состояние.

Реле 21 срабатывает и отключает автоматический выключатель 7.

При медленном снижении величины сопротивления изоляции в оперативной цепи свободной составляющей тока не возникает; устройство срабатывает при сопротивлении

1 ком и ниже. При прикосновении человека к токоведущей части за счет возникновения в оперативной цепи свободной составляющей оперативного тока устройство будет срабатывать при более высоких сопротивлениях.

Предмет изобретения

Устройство для защиты от токов утечки в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью с передвижными трансформаторными подстанциями, содержащее трехфазный дроссель, подключенный к сети, последовательно с которым включены компенсирующий и нулевой дроссели, источник оперативного напряжения и транзисторное реле, выполненное по схеме двухкаскадного усилителя с непосредственной связью, в коллекторную и эмиттерную цепи второго транзистора которого соответственно включены катушка реле, зашунтированная конденсатором, и диод, соединенный с источником коллекторного напряжения через резистор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности защиты, эмиттер транзистора первого каскада усилителя и положительный полюс источника оперативного напряжения подключены непосредственно к месту присоединения заземляющих проводов к корпусу передвижной трансформаторной подстанции.

445095

Составитель Л. Корнеева

Техред E Подурушина

Корректор Н. Аук

Редактор В. Левитов

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ !205/9 Изд. Ко 1272 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ьо делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5