Устройство для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечки тока на землю Советский патент 1984 года по МПК G01R31/02 H02H3/17 

Изобретенче относится к защите о поражения электротоком и опасных ут чек тока на землю, преимущественно для подземных электрических сетей с изолированной нейтралью, и может быть использовано в пусковых аппара тах, в частности, в пусковых аппара тах, предназначенных для питания, коммутации и защиты трехфазных элек родвигателей горных ручных электросверл. Известно устройство для защиты трехфазной сети от утечек тока и функции предварительного контроля изоляции отключенной ceTHjE I. Известно также устройство для защиты трехфазной сети с изолирован ной нейтралью от утечки тока на зем лю, содержащее основной источник оперативного тока, в качестве которого используется трехфазный полупроводниковый выпрямитель, один полюс которого через токоограничивающий резистор соединен с землей. Исполнительное реле включено между искусственной нулевой точкой сети, выполненной на делителях напряжения и землей; контакт реле включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя. Дополн тельный источник оперативного посто янного тока выполнен на диодах и включен согласно с основным источником, а общая точка диодов через последовательно соединенные регулируемый резистор, размыкакицую кнопку и разкажающий блок-контакт автоматического выключателя подключена к одной из фаз потребителя 121. Недостаток устройства защиты ограниченные пределы регулирования ,чувствительности, а следовательно, незначительный диапазон регулирования сопротивления срабатывания, так как данный параметр защиты за ренее обусловлен величиной тока . отпускания якоря исполнительного реле и ДОПУСТИМОЙ величиной тока утечки, который в режиме блокировочного реле утечки (ВРУ) должен быть искробезопасным. Целью изобретения является увеличение чувствительности путем расширени пределов регулирования и упрощение устройства. Поставленная цель достигается те .что в устройство для защиты трбхфа йой сети с изолированной нейтралью ОТ утечки тока на землю, содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного постоянного тока, исполнительное реле, зашунтированное конденсатором, включенное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напряжения, соединенным с сетью и землей, контакт которого включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя, размыкающий контакт коммутатора., подключенный первым выводом.к одной из фаз сети со стороны потребителя, а вторьв4 выводом связан через регулируемый резистор с исполнительным реле введен тиристор, катод которого подключен к искусственной нулевой точке сети, а анод - к земле, второй вывод размыкающего блок-контакта коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрон к управляющему входу тиристора и через регулируемой резистор к искусственной нулевой точке сети. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство содержит полупроводниковый выпрямитель 1, служащий источнике оперативного тока, токоограничивающий резистор 2, исполнительное реле 3, являющееся чувствительным элементом схемы, конденсатор 4, предназначенный для сглаживания пульсаций вьщрямленного тока, делитель 5 напряжения, образующий искусственную нулевую точку сети, тиристор 6, стабилитрон 7, включенный в цепь управляющего входа тиристора 6, который через регулируемый резистор 8, предназначенный для регулирования чувствительности, присоединен к искусственной нулевой точке сети и одновременно через размыкающий контакт 9 коммутатора 10 к одной из фаз сети со стороны потребителя. Электрическая связь этой фазы с двумя остальными осуществляется через.обмотки статора двигателя 11. Кроме того, на чертеже обозначено: отключающая катущка 12 автоматического выключателя, в цепь цитания которой включен контакт 13 испоянительного реле 3, питающий трансформатор 14 и сопротивление изоляции 15.

Устройство работает следующим образом.

При высоком сопротивлении изоляции 15 ток утечку ничтожно мал, оперативный ток Ion протекаемый по катушке реле 3, достаточный для е.го срабатывания и удержания якоря в притянутом положении. При этом его Контакт 13 в цепи катушки 12

«разомкнут, при помощи коммутатора 10 можно осуществлять управление электродвигателем 11.

При снижении сопротивления изоляции 15 сети часть тока ответвля- . ется через это сопротивление и Ток через реле 3 уменьшается. При сопротивлении изоляции 15, равном уставке сопротивления срабатывания, ток в реле 3 становится равным току его отпускания и оно отпускает свой якорь. Контакт 13 замыкается и включает питание катушки 12, вызывая отключение автоматического выключателя (не показан) и обестоI чивание устройства. Таким образом, когда коммутатор 10 включен или когд нарушение изоляции сети происходит на участке до коммутатора, устройство выполняет известные функции общесетевого устройства защиты от утечек.

Когда коммутато р 10 отключен, устройство защиты работает в режиме , т.е. осуществляет контроль .сопротивления изоляции отключенной сети и предотвращает возможность подачи напряжения на питающий трансформатор, если в сети возникло недопустимое снижение сопротивления изоляции.

В режиме БРУ устройство работает следующим образом.

При отключенном коммутаторе 10 его блок-контакт 9 замкнут. При

этом управляющий вход тиристора 6 со стабилитроном 7, подключенньй к искусственной нулевой точке сети через регулируемый резистор 8, присоединяется через блок-контакт 9 к одной из фаз отключенной сети. Создается цепь: источник оперативного тока 1, токоограничивающий резистор 2, сопротивление изоляции 15, блокконтакт 9, регулируемый резистор 8, искусственная нулевая точка сети. По этой цепи протекает ток , величина которого зависит от напряжения источника 1 и сопротивления цепи, в главной мере от сопротивления изоляции 15. Падение напряжения, создаваемое при Этом на резисторе 8, и значение которого зависит как от величины протекаемого тока, так и величины сопротивления резистора 8, прикладывается к управляклцему входу тиристоров 6.

При достижении величины падения напряжения, дос1аточной для срабатывания стабилитрона 7, созда1ется цепв срабатывания тиристора, который при этом открывается и шунтирует реле 3. При этом реле 3. отпускает свой якорь и замыкает контакт 13 в цепи отключающей катушки 12, что вызывает срабатывание автоматического выключателя и отключение питания трансформатора 14. Регулирование уставки сопротивления срабатывания защиты осуществляется при помощи резистора 8 иобеспечивает регулировку чувствительности защиты в очень широких пределах.

Использование предлагаемого устройства выгодно отличает его от устройства известного, так как позволяе упростить делитель напряжения и расширить возможность регулирования защиты в режиме предварительного конроля оборудования перед включением.

|гв.

roW

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного постоянного тока, исполнительное реле, .зашунтированное конденсатором, включенное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напряжения, соединенным с сетью и .землей, контакт которого включен в цепь питания отключающей катушки автоматического выключателя, размыкающий блок-контакт коммутатора, подключенный первым выводом к одной из фаз сети со стороны потребителя, а вторым выводом связан через регулируемый резистор с исполнительным реле, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности . путем расширения пределов регулирования и упрощения устройства, 3 в него введен тиристор, катод которого подключен к исскуственной нулевой точке сети, а анод - к земле, второй вывод размыкающего блок-контакта . коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрон к управляющему входу тиристора и через регулируемый резистор-к искусственной нулевой точке сети. :о