Устройство контроля целостности заземляющей жилы экскаваторного кабеля Советский патент 1983 года по МПК G01R27/20 

11 Изобретение относится к электробезопасности и может быть использовано для контроля целостности эаземляюи(их проводников. Известен прибор контроля целостности заземлякхцей жилы экскаваторного кабеля,содёржа1ций источник питания постоянного тока, исполнительное и сигнальное реле С 1 }. Прибор не обеспечивает контроль целостности заземляющей жилы, если имеется побочный путь распространения контрольного сигнала ( трубопровод, рельсовый путь и др.) или произошло замыкание контрольного провод ника на заземляклций в месте, располо женном ближе к устройству, чем место обрыва заземляющего проводника. Наиболее близки м к предлагаемому является устройство непрерывного автоматического контроля целостности цепи заземления карьерных электроустановок, содержащее источник питания промышленной частоты, соединенны с первичной обмоткой выходного трансформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого соединен с управляющим элементом приключательного пункта 2. . Устройство имеет те же недостатки, что и 1 и, кроме того, при наличии в земле .токов утечки иЯи наведенных токов, не обеспечивает срабатывания управляющего элемента приключательного пункта. Цель изобретения - повышение -надежности и достоверности контроля. Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник питания, к выходу которого-присоединена первичная обмотка выходного тра сформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого соеди нен с входом управляющего элемента п приключатель.ного пункта введены дро сель и полосовой фильтр, причем вход релейного элемента через полосовой фильтр соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичной обмот кой которого служит заземляющая жила соединенная с корпусом приключательного пункта и корпусом экскаватора, к которым присоединены последователь но соединенные вторичная оймотка-выходного трансформатора и обмотка дpo селя, выполненные экранами кабеля. На фиг. 1 приведена схема, устройства контроля целостности заземляю-. щей жилы экскаваторного кабеля; на 7 . Z фиг. 2 - электрическая схема замещения контролируемой цепи. Устройство содержит источник питания 1 повышенной частоты, выходной трансформатор 2, трансформатор 3 тока, релейный элемент k, дроссель 5, полосовой фильтр 6, экраны 7 кабеля, заземляющую жилу 8, управляющий элемент 9 приключательного пункта, корпус 10 приключательного пункта, корпус 11 экскаватора. Цифрой 12 обозначен побочный путь распространения контрольного сигнала. Конструктивно устройство контроля заземляющей жилы экскаваторного кабеля выполняется следующим образом. На магнитопроводы выходного трансформатора 2 и дросселя 5 наматывают по несколько витков сплетенных вместе экранов 7 кабеля. На магнитопровод трансформатора 3 тока наматывают несколько витков заземляющей жилы 8. Магнитопроводы могут быть выполнены разъемными. Концы заземляющей жилы 8 и экранов 7 запрессовываются в наконечники игрисоединяются под одни болты, приваренные к корпусам 1 f) и 11 приключательного пункта и экскаватора соответственно. Устройство работает следующим образом. При неповрежденных заземляющей жиле 8, экранах 7 а также наличии побочного пути 12 распространения контрольного сигнала например, опорная поверхность экскаватора, земля, заземляющее устройство приключательного пункта ), ток D от вторичной обмотки выходного трансформатора 2 проходит по экранам 7, обмотке дросселя 5, затем разветвляется на токи 3 , протекающие по заземляющей жиле 8 и побочному пути 12. При этом во вторичной обмотке трансформатора тока 3 протекает ток, величина которого пропорциональна величине тока J , протексющего в заземляющей жиле 8. Г, . : . Этот ток в полосовом фильтре 6, настроенном на частоту источника питания 1,. преобразовывается в напряжение, которое подается на вход релейного элемента4. Релейный элемент k имеет два порога срабатывания: на увеличение сопротивления заземляюи(ей жилы 8 в результате ее повреждения уменьшение сопротивления замкнутого контура результате замыкания заземляющей жилы 8 иг экраны- 71 Э10 При увеличении сопротивления заземляющей жилы 8 выше величины, определяемой ниже из выражения ( 7 ), или замыкании ее на экраны 7 напряжение на входе релейного элемента станет ниже вышеи4;р2соответственно. Релейный элемент ч срабатывает, селективно указывает причину повреждения и подает сигнал на управляющий элемент 9 приключательного пункта, который отключает экскаватор вместе с его кабелем от питаюи ей сети о : Согласно схеме замещения (фиг.2), ток, протекающий по заземляющей жиле 8 определяется из выражения (2др-2 2з(2.)г„„.2„,1з где (1/ - напряжение источника питания; сопротивления экранов, заз ляющей жилы, побочного пут и дросселя соответственно. Очевидно J ,л ЗХ ЗЖ«мн1 пп ЗЖ л и 2,„,.,, WOIICC пп ппмакс ЗЖ «акс АР эмо«кс Э с ««КС Устройство должно срабатывать п уменьшении тока tf в результате пр вышен1)Я сопротивления 2,заземляющ жило 8 до величины И увеличении тока J,, в результате замыкания заземляющей жилы 8 на эк раны 7 до величины D - Э мо(кс 3 MoiKc При этом для исключения ложных срабатываний устройства должны выполняться условия k з- - 22 Э/«о1кс Ар 3 ««КС 7 ЭГЧИН АР ЗЖ WMH где К ,.К-2 1 коэффициенты запаса. . . Совместное решение уравнений )ftV позволяет определить величину сопротивления дросселя 5Z,.j,, соотноше. ««ДУ токами, протекакнцими в заземляклнеи жиле 8, при которнх устройство должно срабатывать, и величину наибольшего сопротивления 2. заземляющей жилы 8, при котором устройство подает сигнал на отключение электроустановки 5,р 32V э/иакс З мслкс/ эмин зжллин(J о 32 2 32 Э мин ЗЖ мин Э мсакс. ЗХ макс «ззЛз)гмакс Зжмакс 7lf 7-7 МИН ЗЖРЛИН Напряжения срабатывания релейного лемента определяются по формулам I де - коэффициент преобразова12 ния фильтра 6; |Х -I. - коэффициент трансформаК -г-. ции трансформатора 3 тока; напряжение на выходе полосового фильtpa 6, ток, протекаюи1ий по заземляюи1ей жиле 8, являющейся первичной обмотг кой трансформатора тот ток, протекаюи4ий по вторичной обмотке трансформатора тока 3. Введение дросселя позволяет исклюить несрабатывание устройства при амыкании заземляющей жилы на экраы и последующем ее обрыве, а применение источника питания повышенной частоты позволяет исключить влияние наведённых в заземляющей жиле и земле TOKQB промышленной частоты и постоянных блуждащих токов на работу устройстЕ1ао Введение полосового фильтра и выполнение первичной обмотки трансфбрматора тока заземляю1чей жилой позволяет исключить несрабатывание устройства при обрыве заземляюи ей жилы и наличии побочного пути распространения контрольного сигнала. 10 7 Выполенние вторичной обмотки выходного трансформатора и обмотки дросселя экранами кабеля позволяет использовать их в качестве контрольного проводника и своевременно отключить питание экскаватора при повреждении экрана. Применение предлагаемого устройства позволяет повысить уровень электробезопасности при обслуживании электроприемников карьеров.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ЗАЗЕМЛЯЮР1ЕЙ килы ЭКСКАВАТОРНОГО КАБЕЛЯ, содержащее источник питания. к выходу которого присоединена первичная обмотка выходного трансформатора, трансформатор тока, релейный элемент, выход которого соединен с входом управляклчего элемента приключительного пункта, отличающееся тем, что, с целью повысиения надежности и достоверности контроля, в устройство введены дроссель и полосовой фильтр, причем вход релейного элемента через полосовой фильтр соединен с вторичной обмоткой трансформатора тока, первичной обмоткой которого служит заземляюи|ая жила, соединенная с корпусом приключительного пункта и корпусом экскаватора, к которым присоединены после- j довательно соединенные вторичная обмотка выходного трансформатора и об(Л мотка дросселя, выполненные экранами кабеля о ьо со