Устройство для определения повреждений фазы при замыкании на землю в трехфазных сетях с изолированной нейтралью

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСДНИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.08.77 (2! ) 2513577/24 21 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Гооударстванный комитат йо делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80 Бюллетень лй 18

Дата опубликования описания 18.05.80

В. Ф. Антонов, И. М. Сирота, Б. М. Ягудаев, В. В. Назаров, В. И. Микрюков, В. С. Дэюбан и В, П. Кононенко (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ИЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕ)КДЕННОЙ ФАЗЫ

ПРИ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Цзобретение относится к области электроизмерительной техники и может быль использовано для определения повреждений фазы при замыканиях на землю в трехфазных сетях с изолированной нейтралью совместно с быстродействующей аппаратурой защиты от поражения электрическим током при случайном прикосновении человека к любой из фаз цепи.

Наиболее близким по технической сущности к данному нэбретению является устройство для непрерывного контроля изоляции трехфаэных сетей с изолированной HOHTpBJlblo> содержащее элементы формирования фазных напряжений, блок измерения напряжения нулевой последовательности и блок фазочувствительных элементов (1) . Недостатком этого устройства является низкая чувствительность.

Бель изобретения — повышение чувствительности.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее элементы формирсвания опорных фазных напряжений, один выход каждого из

2 которых соединен с соответствующей фазой контролирующей сети, другие выводы которых соединены со входом блока измерения напряжения нулевой последовательности, и блок фазочувствительных элементов, выходы которого соединены с соответствующими фазами контролируемой сети, введены четыре формирователя импульсов, исйолнительные органы и элемент задержки, причем первый вход каждого из трех формирователей импульсов соединен с соответствующей фазой контролируемой сети, второй вход соединен с соответствующими выводами элементов формирования опорных фазных напряжений, а

15 выходы формирователей импульсов соединены со входами соответствующих исполнительных органов, выходы которых механически связаны со входами блока фазочувствительных - элементов, выход блока измерения напряжения нулевой последовательности соединен соответственно через четвертый формирователь импульсов и элемент задержки со входами соответствующих исполнительных органов, выходы которых механически связаны с соот20

Следовательно, через 10 м/с после замыкания на землю фазы А контролируемой сети

3 734572 ветствующими входами блока фазочувствительных элементов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит элементы формирования опорных фазных напряжений 1 — 3, блок измерения напряжения нулевой последовательности 4, формирователи импульсов 5 — 8, исполнительные органы 9 — 13, элемент задержки

14 и блок фазочувствительных элементов 15 с нормально разомкнутыми контактами 16 — 20.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме, когда ни одна из фаз контролируемой сети 21 не замкнута на землю, на входе блока измерения напряжения нулевой последовательности 4 напряжения нет, а на один из входов формирователей импульсов 5,6,7 поступают опорные фазные напряжения, которые преобразуются в положительные (или отрицательные) импульсы длительностью 5 м/с (в интервале от

30 до 120 полупериода). В течение этих импульсов исполнительные органы 9, 10, 11 25 замыкают нормально разомкнутые контакты

16, 17, 18 блока фазочувствительных элементов 15.

При однофазном замыкании на землю, например, фазы А контролируемой сети 21 на 30 выходе блока измерения напряжения нулевой последовательности 4 появляется соответствующее напряжению поврежденной фазы напряжение нулевой последовательности, которое преобразуется формирователем импульсов 8 з в положительные (или отрицательные) импульсы длительностью 1,5 м/с (в интервале от 10 до 40 полупериода). При этом, в течение этих импульсов исполнительный орган 12 замыкает нормально разомкнутый контакт 40

19 блока фазочувствительных элементов 15.

Одновременно с этим с выхода блока 4 напряжение нулевой последовательности поступает на вход элемент а задержки 14. С выхода элемента задержки 14 через 10 м/с после момента замыкания на землю одной из фаэ контролируемой сети 21 на вход исполнительного органа 13 поступает сигнал.

После чего исполнительный орган 13 в блоке фазочувстви ельных элементов 15 замыкает S0 нормально разомкнутый контакт 20, который остается замкнутым до отключения замыкания фазы контролируемой сети 21 на землю. Временная задержка в один полупериод (10 м/с) обеспечивает отстройку устройства 55 от ложных срабатываний в переходном режиме.

21 поврежденная фаза определяется по совпадению времени замкнутого состояния нормально разомкнутых контактов 16, 19 блока фазочувствительных элементов 15, Для двух других фаз В и С контролируемой сети 21 времена замкнутого состояния нормально разомкнутых контактов 17, 19 и 18, 19 соответственно не совпадают.

Устройство позволяет определить поврежденную фазу сети при изменении угла между вектором напряжения нулевой последовательности и вектором опорного напряжения поврежденной фазы до 90, то есть устройство становится чувствительным к замыканиям на землю через весьма большие сопротивления, создающие напряжение нулевой последовательности величиной до 5% от фа— зового напряжения контролируемой сети, что дает возможность использовать это устройство в быстродействующей аппаратуре защиты людей от поражения электрическим током.

Формула изобретения

Устройство для определения повреждений фазы при замыкании на землю в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, содержащее элементы формирования опорных фазных напряжений, один вывод каждого из которых соединен с соответствующей фазой контролируемой сети, другие выводы которых соединены со входом блока измерения напряжения нулевой последовательности, и блок фаэочувствительных элементов, выходы которого соединены с соответствующими фазами контролируемой сети, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введены четыре формирователя импульсов, исполнительные органы и элемент задержки э причем первый вход каждого иэ трех формирователей импульсов соединен с соответствующей фазой контролируемой сети, второй вход соединен с соответствующими выводами элементов формирования опорных фаэных напряжений, а выходы формирователя импульсов соединены со входами соответствующих исполнительных органов, выходы которых механически связаны со входами блока фазочувствительных элементов, выход блока измерения напряжения нулевой последовательности соединен соответственно через четвертый формирователь импульсов и элемент задержки со входами соответствующих исполнительных ор. ганов, выходы которых механически связаны с соответствующими входами блока фазочувствительных элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельс1во СССР Х 40!937, кл. G 01 Я 31/02, 1971.