Устройство для защитного отключения в трехфазной сети с изолированной нейтралью Советский патент 1985 года по МПК H02H3/17 

1 1 Изобретение относится к устройствам для заищтного отключения в . трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью. Цель изобретения -. упрощение устройства. На фиг. I представлена. диаграмма временных характеристик токов: посто янного оперативного 1 и эталонного пропорционального .амплитудному значению одной полуволны, и пропорционального мгновенным значениям другой полуволны переменного напряжения, которая поясняет принцип работы устройства: на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема пред.лягаемого устройства. Устройство содержит питающий трансформатор 1, первичная обмотка которого подключена к контролируемой сети, цепь компенсации, состоящую из дроссель-трансформатора 2, подключенного первыми выводами к фазным проводам сети, вторые выводы которог соединены в звезду и подключены к по |следовательно соединенным компенси|рующему дросселю 3 и разделительному конденсатору 4, второй вывод которого заземлен. Компенсирующий дроссель 3 и разделительный конденсатор 4 зашунтированы первым резистором 5, К : точке соединения компенсирующего дросселя 3 с разделительного конденсатора 4 подключен первый вход второго резистора 6, второйвход которого подсоединен к базе транзистора 7, база-эмиттерный переход которого зашунтирован встречновключенным первым диодом 8 и к входу блока эталонного напряжения 9, выполненного в виде двух цепочек, первая из которых содержит второй диод, третий резистор, а вторая цепочка содержит третий диод, первый конденсатор и четвёртый резистор. К коллектору транзистора 7 подключен первый вход исполнительного органа 10, состоящий из пятого резистора, второго конденсатора, четвертого диода и выходного реле. Второй вход исполнительного органа подключен к земле, а третий вход - через выпрямитель с фильтром, состоящий из третьего конденсатора и пятого диода, соединен с первым выводом вторичной обмотки питающего трансформатора 1, к которому также подключены две цепочки блока .эталонного напряжения. К второму 92 выводу указанной обмотки грангформатора 11(.)дключен конденса -ор. фильтра 1 1 и эмиттер транзистора. Устройство работает следующим образом. . При бесконечно большом сопротивлении изоляции 12 оперативный ток 1 , пропорциональный амплитудному значению одной полуволны неременного напряжения от вторичной обмотки трансформатора 1 замыкается по цепи: земля, первый резистор 5, обмотки компенсирующего дросселя 3, второй резистор 6 и эмиттер-базовый переход транзистора 7. При этом через этот же переход транзистора 7 по первой цепочке блока эталонного напряжения протекает эталонный ток Ij, , пропорциональный действующему значению этой же полуволны переменного напряжения. В это же время через диод 8, шунтирующий вход транзистора 7 по второй цепочке указан-. лого блока, протекает постоянный эталонный ток I пропорциональный амплитудному значению другой полуволны того же переменного напряжения от вторичной обмотки трансформатора 1. В результате этого через вход транзистора 7 протекает импульсный ток, обусловленный разностью между постоянным током Ij, , пропор- Циональным амплитудному значению напряжения на конденсаторе второй цепочки блока эталонного напряжения и током, пропорциональным сумме токов: оперативного тока Ion пропорционального значению напряжения на конденсаторе выпрямителя с фильтром 11, и тока , пропорционального мгновенным значениям той же полуволны напряжения от обмотки трансформатора 1 ,. протекающего через первую цепочку блока эталонного напряжения. В связи с этим транзистор 7 периодически открывается и закрывается (tg и tj - соответственно, длительность открытого и закрытого состояний транзистора 7). Когда транзистор 7 открыт, через диод исполнительного органа и эмиттер-коллекторный переход протекает зарядный трк конденсатора указанного органа, которьй заряжается до величины напряжения на конденсаторе фильтра 11. Когда транзистор 7 закрывается, конденсатор исполнительного органа разряжается через выходные реле и резистор ука3

занного органа, В результате выходно реле срабатывает м удержи ается в притянутом состоянии, разрешая подачу напряжения в электрическую сеть. В случае снижения сопротивления изоляции 12 до опасной По условиям безопасности величины, ток, протекающий -через эмиттер-базоный переход транзистора 7, превышает амплитудное значение тока I,j/ , Это приводит к тому, что через вход транзистора 7 протекает ток только открывающий транзистор 7. Так как в этом случае разрядный ток конденсатора исполнительного органа через выходное реле исчезает, последний

-4794

отключается .и вызывает отключение защищаемой се.ти.

При поиреж;дениях элементов схемы также происходит отключение сети, так каг при нормальном функционировании активных элементов необходимо выполнение ими двух альтернативных операций (транзистора - открытия, закрытия; конденсатора исполнительного органа - заряда-ра.зрядз) , что невыполнимо при наличии повреждения. Вследствие этого предлагаемое устрой- ство обеспечивает защитный отказ, что препятствует эксплуатации элекТ- роустановок с неисправным устройством защиты.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее дроссель-трансформатор, подключенный первыми выводами к фазным проводам сети, вторые выводы которого соединены в звезду и подсоединены к.последовательно соединенным компенсирующему дросселю и разделительному конденсатору, второй вьгеод которого заземлен, при этом компенсирующий дроссель и разделительный конденсатор зашунтированы первым резистором, а точка соединения вышеуказанных дросселя и конденсатора связана через второй резистор с базой транзистора, база-змиттерный переход которого защунтирован встречно включенным первым диодом, а коллектор указанного транзистора подключен через исполнительный орган и выпрямитель с фильтром к первому выводу вторичной обмотки питающего трансформатора, а змиттер указанного транзистора подключен вместе с вторь м Q входом выпрямителя с фильтром к втоS рому выводу указанной .обмотки транел сформатора, причем блок эталонного напряжения подсоединен между базой -транзистора и первым выводом вторичной обмотки питающего трансформатора, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, - выход исполнительного органа под« 4j ключен к земле, при этом точка соеОд динения компенсирующего дросселя и 4 разделительного конденсатора под-vj ключена к первому выводу второго CD резистора непосредственно.