СПОСОБ КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ В СЕТЯХ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Российский патент 2005 года по МПК H02M7/08 

Описание патента на изобретение RU2265949C2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля и защиты изоляции электропотребителей, работающих в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Известен способ контроля и защиты изоляции, реализованный устройством [1], пропусканием оперативного тока через систему изоляция - датчик. По данному способу измерительный ток пропускают по цепи изоляция - датчик, включенный в рассечку зануляющего PEN-проводника, и контролируют создаваемое падение напряжения на датчике. Уменьшение сопротивления изоляции приводит к пропорциональному увеличению контролируемого падения напряжения на датчике, и, когда оно достигает порогового уровня, исполнительный механизм отключает электроустановку.

Недостатком этого способа является повышенная сложность схемной реализации из-за необходимости дополнительного источника напряжения, а также снижение функций защитного зануления вследствие включения в его цепь активного и индуктивного сопротивлений датчика.

Известен способ контроля и защиты изоляции непосредственным контролем тока утечки от сетевого напряжения, реализованный устройством защитного отключения [2]. Согласно этому способу ток утечки, протекая через обмотку реле, включенную в рассечку PEN-проводника, создает намагничивающую силу, при определенной величине которой реле отключает электроустановку.

Недостатком способа является низкая чувствительность и электробезопасность. Наличие в контуре фаза - нуль сопротивления обмотки реле снижает надежность защитного зануления и ухудшает электробезопасность. Повышение чувствительности контроля связано с увеличением числа витков обмотки реле или первичной трансформатора тока, что входит в противоречие с требованиями ПУЭ по минимальному сопротивлению в цепи контура защитного PEN-проводника.

Наиболее близким к предлагаемому по технический сущности является способ [3], примененный в трехфазной сети переменного тока с заземленной нейтралью для питания симметричных нагрузок. Способ, принятый за прототип, заключается в использовании нелинейного элемента, включенного между нейтралью источника и контуром заземления. Нелинейный элемент выполнен в виде двух встречно-параллельно включенных диодов, внутреннее сопротивление которых не постоянно. При нормальной работе электроустановки, когда ток утечки отсутствует или очень мал, сопротивление диодов велико. В случае однофазного замыкания на землю ток в PEN-проводнике многократно возрастает, сопротивление диодов резко падает, соответственно ток в контуре фаза - нуль увеличивается до значений, гарантирующих отключение аппаратом максимальной защиты.

Недостатком прототипа является низкая чувствительность контроля изоляции электропотребителей. Фактически контроль осуществляется при сопротивлении изоляции, близком к нулю, т.е. пробое.

Задачей изобретения является повышение чувствительности контроля изоляции.

Поставленная задача достигается тем, что используют зависимость падения напряжения на нелинейном датчике от сопротивления изоляции для измерения сопротивления изоляции.

На фиг.1 показана возможная схемная реализация способа. На фиг.2 приведена зависимость падения напряжения на датчике от сопротивления изоляции.

Способ осуществляется следующим образом. Ток утечки, протекая через нелинейный датчик, выполненный в виде диодов 1, 2, создает падение напряжения UK (фиг.1), непропорциональное его величине. При малых величинах тока утечки, соответствующих высокому сопротивлению изоляции, внутреннее сопротивление датчика велико, контролируемое падение напряжение UK повышено, что способствует увеличению чувствительности контроля. При этом каждому сопротивлению изоляции однозначно соответствует напряжение контроля, а результирующая характеристика UK=f(RИЗ) (фиг.2) пригодна для измерения сопротивления изоляции на участке 0,1...1 МОм.

Таким образом, заявленный способ обеспечивает повышение чувствительности контроля изоляции в области нормируемых ПУЭ значений сопротивления изоляции RИЗ=0,5 МОм, что улучшает защиту потребителей и гарантирует электробезопасность.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:

1. Заявка РФ 2000107353/09 Н 02 7/08, 7/10

2. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М.: Энергия, 1984, рис.7.5, с.266

3. А.с. 881933. Трехфазная сеть переменного тока с заземленной нейтралью для питания симметричных нагрузок./ Штейнер А.Л.// БИ Открытия и изобретения. - 1981. - №42. - прототип.

Похожие патенты RU2265949C2

название год авторы номер документа
Устройство для защитного отключения передвижного электромеханизма в сети с заземленной нейтралью трансформатора 1986
  • Быков Михаил Александрович
  • Гончар Нинель Ароновна
SU1390686A1
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ И КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 2000
  • Фейгин Л.З.
  • Левинзон С.В.
  • Харлов И.И.
RU2183375C2
Устройство для автоматического контроля целостности цепи 1974
  • Желиховский Хаим Менделеевич
  • Чупайленко Алексей Андреевич
SU561910A1
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ НУЛЕВОГО ПРОВОДНИКА В ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ 0,4 КВ 2002
  • Апаров Д.А.
  • Сидоров А.И.
  • Петров В.А.
  • Дружинин В.В.
RU2230415C1
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ НУЛЕВЫХ ПРОВОДНИКОВ В ЛИНИЯХ 0,38 кВ 2007
  • Олин Дмитрий Михайлович
  • Попов Николай Малафеевич
RU2348094C2
Система контроля сопротивления изоляции электрических сетей с глухозаземленной нейтралью 2019
  • Тихомиров Павел Юрьевич
  • Лукашов Алексей Сергеевич
  • Николаев Алексей Владимирович
  • Фоминич Эдуард Николаевич
  • Колесников Иван Владимирович
  • Тишков Алексей Анатольевич
  • Иванов Сергей Васильевич
  • Кузьмин Иван Николаевич
  • Капац Виктор Васильевич
RU2737349C1
Устройство для защитного отключения электроустановки с зануляющей магистралью, подключенной к защитной магистрали распредпункта 1980
  • Кудин Олег Борисович
  • Кудин Борис Дмитриевич
SU982135A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 1997
  • Слободкин А.Х.
  • Слободкин Е.А.
RU2124794C1
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИБОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1993
  • Гринсон Анатолий Аронович
  • Балаев Константин Константинович
RU2040840C1
СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ 2020
  • Малафеев Сергей Иванович
RU2725898C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 265 949 C2

Реферат патента 2005 года СПОСОБ КОНТРОЛЯ И ЗАЩИТЫ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОПОТРЕБИТЕЛЕЙ В СЕТЯХ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля и защиты изоляции электропотребителей, работающих в сетях с глухозаземленной нейтралью. Сущность: ток утечки через изоляцию от сетевого напряжения в зануляющем проводнике пропускают через нелинейный датчик. При больших значениях тока утечки получают низкое внутреннее сопротивление датчика, гарантирующее безопасное отключение защитным занулением. При этом для измерения сопротивления изоляции используют зависимость падения напряжения на датчике от сопротивления изоляции. Технический результат: повышение чувствительности контроля изоляции. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 265 949 C2

Способ контроля и защиты изоляции электропотребителей в сетях с глухозаземленной нейтралью, при котором ток утечки через изоляцию от сетевого напряжения в зануляющем проводнике пропускают через нелинейный датчик, при больших значениях тока утечки получают низкое внутреннее сопротивление датчика, гарантирующее безопасное отключение защитным занулением, отличающийся тем, что используют зависимость падения напряжения на датчике от сопротивления изоляции для измерения сопротивления изоляции.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2265949C2

ДОЛИН П.А
Основы техники безопасности в электроустановках
М.: Энергия, 1984, рис.7.5, с.266
Устройство для защиты электрической цепи от перенапряжений 1977
  • Котляренко Николай Федорович
  • Намитоков Кемаль Кадырович
  • Капуста Александр Степанович
  • Золочевский Петр Петрович
SU705589A1
Компаратор тока 1986
  • Погосов Александр Юрьевич
SU1370758A1
Трехфазная сеть переменного тока с заземленной нейтралью для питания симметричных нагрузок 1979
  • Штейнер Александр Лазаревич
SU881933A1

RU 2 265 949 C2

Авторы

Пахомов А.И.

Даты

2005-12-10Публикация

2003-02-06Подача