Устройство для защиты от тока утечки в трехфазной электрической сети переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02H3/17 

При колебаниях напряжения сети сопротивление срабатывания аппаратов общесетевой защиты должно изменяться в сторону изменения напряжения сети и практически быть пропорциональ- ным указанному изменению. ,Дяя TorOt чтобы длительный ток утечки не пре высил допустимую величину, сопротивление срабатывания устройства с повышением напряжения должно соответ ственно увеличиваться, а при снижении напряжения не должно уменьщаться до величины, при которой длительный ток утечки превысит допустимую вели- чину. В действительности, сопротивлени срабатывания оттсаж&аго устройства при- повышении (снизкешш) напряжения сети увеличивается (уменьшается) в аначительйо больщей степени, чем это необходимо по условиям безопасности и нормальной эксплуатации сети. С увеличением напряжения сети, нап ример, до 1,1 номиналзоюго токи в первой (тормозной) и во второй (рабочей) обмотках и соответственно их ампер-витки увеличиваются в 1Д раза. Вследствие этого результирующие ампе витки реле, равные разности между ам витками первой (тормозной) и второй (рабочей) обмоток, увеличиваются так- же в 1,1 раза,а тяговое усшше реле, пропорциональное квадрату реаультирук ших амперк-витков, увеличивается соответственно в 1,21 раза. Сопротивлени срабатывания устройства увеличивается также примерно в 1,21, раза. При сни жении напряжения сети до 0,85 номин ноге результирующие ампер-витки составляют 0,85 от результирующих ампе витков при номинальном напряжении. Тяговое же усилие и сопротивление срабатывания снижаются примерно до 0,72 от их величин при номинальном напряжении сети. Снижение сопротивле срабатывания устройства в больщей степени, чем снижение напряжения сет вызывает превыщение длительным током утечки допустимой величины. Толда при нижнем пред еле изменения нап ряжения сетас, чтобы длительный ток утечки не превысил допустимого значения, сопротивление срабатывания устройства приходится увеличивать в 1,2 раза (О,85/О,72) и более. Вследствие этого сопротивление срабатывания устройства при напряж ннн сети, равном 1,1 номинального, доцолнительно возрастает примерно . в 1,4 раза, что приводят к ухудшению условий эксплуаташш сети, так как сеть чаще и неоправданно из соображений безопасности отключается защитой При номинальном напряжении сопротивление сратать1вания устройства из-за необходимости увеличивать его при нижнем пределе напряжения сети также превысит значение, определяемое из условий безопасности. Указанные обсто- , ятельства снижают также чувствительность и стабильность защитных характеристик и,в первую очередь,отрицательно влияют на устойчивость устройства против ложных срабатываний при переходных процессах, вызванных коммутаднямг в сети. Целью изобретения является повыщение чувствительности устройства путем обес печения стабильности защитных характеристик. Поставленная цель достигается тем, что в устройство последовательно с рабочей обмоткой двухобмоточного реле вкшочен элемент с нелинейным сопроти леннем. При этом в качестве элемента с н&линейным сопротивлением используют стабилитрон, включенный встречно источнику оперативного тока. На чертеже представлена принхшпиаяь) ная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит источник оперативного тока 1, подключенный между землей и первым выходом фильтра npi&соединения 2 к сети, реагирующий oprak 3, выполненный в виде двухобмоточного реле, одна из обмоток которого nofr. ключена параллельно сопротивлению 4 изоляции сети и источнику оперативного тока 1, а другая обмотка. - к дополнительному источнику 5, компенс рующий дроссель 6, подключенный через разделительный конденсатор 7 мех ду землей и сетью посредством фильо ра присоединения 2. На магнитопроводе компенсирующего дросселя 6 расположена вторичная обмотка 8, которай через второй вьшрямитель 9 подключена к дополнительному источнику 5 и. последовательно с обмоткой репе, включенной в цепь дополнительного источника, 5. Замыкающий контакт 10 iffifXi обмоточногх) реле 3 включен в цепь отключающей катушки 11 автоматического выключателя 12. Последовательно с включенной в цепь источника оцератявного тока обмоткой двухобмоточного реле 3 присоединен элемент с нелинейным ссшротивлением 13, например стабилитрон, включешшШ встречно исто нику оперативного тока. Ввиду вкпючения стабилитрона 13 часть сопротивления, включенного последовательно с обмоткой двухобмоточного реле 3, со&диненной с источником оперативного тока 1, исключается. После этого , реле настраивается на сопротивление срабатывания при номинальном напряжении сети,X При описанном включении стабилитрон работает в схеме как элемент с нелинейным сопротивлением. Величина указанного сопротатления, как известно, зависит от приложенного напряжени С увеличением напряжения сопротивление стабилитрона 13 снижается. Поэтому при увеличении напряжения сети най ряжение на стабилитроне 13 изменяет ся незначительно, а ток через стабилитрон и последовательно включенную с ним обмотку (рабочую) реле увеличиввается на величину, значительно большую по сравнению со случаем, когда в цепи обмотки реле установлен обычный резистор. С увеличением тока, про текающего через стабилитрон 13 и рабочую обмотку при повышении напряжения, уменьшается разность между ампе1 витками тормозной и рабочей обмотов:, в результате этого снижает-ся сопротивление 4 утечки, при котор срабатывает устройство до значения бяи кого к требуемому сопротивлению сра бытыванвя Со снижением напряжения сети ток: через рабочую обмотку двухобмоточнсяч реле 3 и стабилитрон наоборот снижает ся гораздо в большей степени, чем в случае установки в пепь рабочей o6MOtv кн реле обычного резистора. Это обусловлено тем, что щш снижении напряжешш сопротивление стабилитрона возрастает. Большее снижение тока рабочую обмотку при установке в ее иепи стабилитрона вместо обычного резистсра приводит к более резкому снижевию ампер-витков рабочей обмсФкн. В результате увеличиваются резуль тирующие ампер-витки (разность меяоду ампе1 -ввтками тормозной и рабочей самоток) реле. В конечном итоге соп- ротивление срабатывания реле 3 при снижешш напряжения не снижается W3f же значения, требуемого из,условий безопасности. Одновременно с этим повышается чз ствительность устройства к изменению ссщротивленяя ИЗОЛЯЩЕН сети. При установке в цепь рабочей обмотки стабилитршса ток через нее при орком и том же изменении сопр(Ш1&я гая изменяется в большей стшхенн, ч&л при установке обычнснго резвст ора. Изобретение имеет следующие теккико-экономические преимущества: yny«tщенные зайштшые характеристики, благодаря чему снижается п езапоЕта с&тг; тжышается чувстватепьносте устройства к изменению сопротивления изоляпииг и, KftK следствие, устойчивость его против ложных )аб пгывеищВ. При сравнительной простоте реал: запии предлага гое устройство позволяет совратить число перерыве я проотоев добкршых и транспортщ 1х машин и уменьшиъ потери добычи угля. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 1.Устройство для зашиты от тока утечки в трехфазной алвктричесх;ой eels племенного тока по авт. с&. Me 843081 тличают с я тем,что, с пелью повышения чувствительное ттут&л обеопеч ения стабильности защитных xapcusTeip cTHK, последсхвательно с рабочей обмоткой дву)собмоточного реле включен элемент с нелинейным сопротивлением. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что в качестве элемента с нелинейным сопротявлеянем используют стабшштрон включенный встречно источнику оператишюго тока. Источники информации, принятые во внимание при эксперпкзе 1, Авторское свидетельство СССР№ 843081, кл. Н О2 Н 3/16 07.0.3.79,