Устройство контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

661416

М.Кл

G 01 R 27/20

G 01 R 31/00

Гасударственный комитет

СССР по делам кэааретений и открытий

УДК 621.317.

3 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. И. Раппопорт, Ю. И. Логинов, Л. М. Серебров, Г. И. Магилат и Л. А. Муфель

Научно-производственное объединение «Автоматгормаш» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЙ ЖИЛЫ КАБЕЛЯ:. = -.

Изобретение относится к области дистанционного управления передвижными шахтными машинами и механизмами и может быть использовано в угольной,. нефтехимической и газовой промышленности.

Известно устройство для контроля заземляющей жилы кабеля, в котором к заземляющей и дополнительной жилам кабеля подключены источник питания и чувствительный элемент, воздействующий на исполнительный элемент (1).

Ус1ройство для контроля заземляющей жилы кабеля, питающего шахтные передвижные машины, выполнено по схеме, реализованной в шахтных магнитных пускателях. В этих пускателях реле, с помощью которого производится дистанционное управление машиной, одновременно выполняет и функцию контроля сопротивления заземляющей жилы, используемой в качестве одного из проводов, образующих цепь питания реле.

Однако совмещение функций управления и контроля сопротивления замеляющей жилы кабеля ставит выполнение указанных функций во взаимную зависимость.

Наиболее близким техническим решением является устройство для управления шахтными передвижными машинами и механизмами, в котором функции управления пускателем и контроля сопротивления заземляющей жилы разделены, причем реле постоянного тока подключено параллельно высокоомной вторичной обмотке трансформатора, а заземляющая и дополнительная жила кабеля подключены к точкам соединения трансформатора и реле с одной стороны и через контакты блокировочных устройств — к полупроводниковому диоду с другой стороны (2) .

Однако устройство контролирует сопротивление последовательной цепи, состоящей

15 из заземляющеи и дополнительнои жил кабеля. Вследствие этого увеличение сопротивления дополнительной жилы, например, за счет переходного сопротивления конта ктов блокировочных устройств приводит к отключению реле. Кроме того, устройство контролирует сопротивление параллельно соединенных заземляющей жилы и естественного заземления между корпусами передвижной ма шины и ее пускателя и может произойти

661416 самопроизвольное включение машины за счет «блуждающих токов».

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля, содержащее задающий генератор, дополнительную жилу, связанную с.заземляющей жилой в точках ее подключения к земле, исполнительный элемент, вход которого соединен с выходом порогового элемента, снабжено двумя источниками тока, каждый из которых содержит выходной и измерительный трансформаторы, усилитель, резонансный усилитель и регулируемый элемент, первый выход котброго через резонансный усилитель связан с началом и концом обмотки измерительного трансформатора, второй выход — через усилитель соответственно с началом и концом обмотки выходного трансформатора, причем выход задающего генератора связан со вторыми входами регулируемых элементов, выходной и измерительный трансформаторы первого источника тока индуктивйо связаны с дополнительной жилой. Трансформаторы второго источника тока связаны с заземляющей жилой, а оба входа порогового элемента подключены к началу и концу обмотки выходного трансформатора второго источника тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля.

Устройство для контроля сопротивления содержит источники тока 1 и 2, представляющие собой следящие системы переменного тока и имеющие общий задающий генератор 3, Каждый источник тока содержит оконечный усилитель 4 с выходным трансформатором 5, измерительный трансформатор б тока со своим резонансным усилителем 7, настроенным на частоту генератора 3, и регулируемый элемент 8. В источнике тока

2 к выходу усилителя 4 подключен пороговый элемент 9, к выходу которого подсоединен исполнительный элемент 10, например реле. Трансформаторы 5 и 6 источников тока выполнены на кольцевых сердечниках.

Через сердечники трансформаторов 5 и

6 источника тока 2 пропущена заземляющая жила 11 кабеля, а через сердечники трансформагоров 5 и б источника тока 1 — дополнительная жила 12 кабеля, соединенная с заземляющей жилой в точке 13 присоединения последней к заземляющему устройству пускателя и в точке 14 йрйсоединения заземляющей жилы к корпусу передвижной машины. Присоединение дополнительной жилы кабеля 12 к жиле 11 в точках 13 и

14 может быть не гальваническим, а выполнено через конденсаторы, либо последовательйИе"резойансные" контуры, настроенные на частоту генератора 3.

Можно использовать жилы 11 и 12 кабеля в устройстве управления, работающем на постоянном токе, либо на переменном с частотой, отличной от частоты задающего ге не р а тор а 3.

Устройство работает следующим образом.

Источники тока 2 и 1, подключенные соответственно к заземляющей 11 и дополтивоположно направленные по отношению к точкаи 13 и 14 соединения жил между собой и с землей. Так как в каждый момент времени в точки 13 и 14 втекают, например, от источника тока 1 и вытекают соответственно от источника тока 2 равные по величине токи, ток в естественном заземлении,в соответствии с первым законом Кирхгофа, равен нулю. Так как через естественное заземление ток не протекает, величина его сопротивления не оказывает влияния на результаты контроля сопротивления заземляющей жилы. Кроме того, равенство нулю тока в естественном заземлении, означает равенство нулю напря>кения между точками 13 и 14. Вследствие этого напряжение на выходе каждого из источников тока равно произведению величины тока, протекающего по каждой из жил, на сопротивление

-соответствующей жилы. Таким образом, в данном устройстве напряжение на выходе

30 каждого из источников тока оказывается прямо пропорциональным сопротивлению соответствующей жилы. При увеличении сопротивления заземляющей жилы до заданного значения увеличивается напря>кение а выходе источника тока 2, пороговый элемент 9 срабатывает и включает исполнительный элемент IO, благодаря чему отключается пускатель, к которому подключена передвижная машина.

В случае необходимости контроля сопротивления дополнительной жилы 12 необходимо к выходу усилителя источника l тока подключить пороговый и исполнительный элементы. Равенство токов в жилах 11 и 12 обеспечивается применением идентичных источников 1 и 2. Необходимая фазировка токов обеспечивается применением общего задающего генератора 3 и соответственным включением обмоток трансформаторов 5.

45

Предлатаемое устройство позволит контролировать минимально допустимое по правилам безопасности ее .сопротивление, что приводит к повышению безопасности эксплуатации электрооборудования. Устройство также обеспечивает контроль целостности заземляющей жилы и исключает шунтирующее действие естественного заземления (почвы). При этом обеспечивается надежная защита от самовключения машин и механизмов из-за влияния «блуждающих» токов.

"нительной 12 жилам кабеля, создают в по1О следних токи, равные по величине и про661416

Формула изобретения

Составитель В. Скоробогатова

Редактор О. Филиппова ТехредО. Луговая Корректор Н. Степ

Заказ 2442/44 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород. ул. Проектная, 4

Устройство для контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля, содержащее задающий генератор, дополнительную жилу, связанную с заземляющей жилой в точках ее подключения к земле, исполнительный элемент, вход которого соединен с выходом порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя источниками тока, каждый из которых содержит выходной и измерительный трансформаторы, усилитель резонансный усилитель и регулируемый элемент, первый выход которого через резонансный усилитель связан с началом и концом обмотки измерительного трансформатора, второй выход — через усилитель соответственно с началом и концом обмот1 ки выходного трансформатора, причем выход задающего генератора связан со вторыми входами регулируемых элементов, выходной и измерительный трансформаторы первого источника тока индуктивно связаны с дополнительной жилой, трансформаторы второго источника тока связаны с заземляющей жилой, а оба входа порогового элемента подключены соответственно к началу и концу обмотки выходного трансформатора второго источника тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Лейбов P. M., Озерной М. И. Электрификация подземных горных работ. M., 1972, с. 138.

2. Подвойский В. К., Муфель Л. А. Безопасность эксплуатации новых горных машин и комплексов. «Донбасс», 1972, с. 37.