Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью Советский патент 1985 года по МПК H02H3/17 

1

Изобретение относится к устройствам для защиты от однофазных и трехфазных замыканий на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью и может быть использовано во взрывобезопасных аппаратах для защиты шахтных электрческих сетей.

Цель изобретния - повышение надежности и расширение функциональной возможности путем ликвидации трехфазных замыканий на землю.

На чертпже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит две искусственные нулевые точки, одна из которых выполнена на реактивных конденсаторах 1 и активных резисторах 2. Между искусственной нулевой точкой и землей включен первый согласующий элемент 3, к которому присоединен блок 4 амплитудной селекции, напряжения смещения нейтрали. Между искусственной нулевой точкой на резисторах 2 и землей подключен второй согласующий элемент 5, который выполнен в виде измерительного моста, состоящего из первого и второго резисторов 6,7 и первого и второго конденсаторов 8,9 сбалансированног по переменному току промышленной частоты. Второй конденсатор 9 зашунтирован третьим резистором 10, сопротивление которого достаточно велики и не оказывает влияния на балансировку измерительного моста. К одной диагонали указанного моста через четвертый резистор 1. подключен источник 12 постоянного оперативного тока, а к другой - блок ;3 амплитудной селекции постоянйго оперативного тока. Причем блок амплитудной селекции постоянного оперативного тока через вход элемента И 1 4 соединен с блоком амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали и через блок 15 временной задержки присоединен к входу элемента ИЛИ 16. Вход элемента ИЛИ 16 соединен с выходом элемента И 14, а его выход подключен к исполнительному органу 17. Утечка на землю показана в виде резистора 18, подключенного к фазе сети и земле.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы при отсутствии утечки на землю через блок 4 амплитудной селёкдаи напря825962

гения смещения нейтрали измерительный ток не протекает. Через амплитудный селектор постоянного тока 13 протекает оперативный ток,

5 который замыкается через резистор 11, резистор 10 и резистор 6. Величина этого тока значительно превышает уставку срабатывания амплитудного селектора 13. На вход элемента 14 и блока 15 временной задержки сигнал непоступает. Исполнительный орган 17 обесточен. При возникновении однофазной утечки между искусственными нулевыми точками и землей появляется напряжение смещения нейтрали. Вследствие этого на выходе блока 4 амплитудной селекции 4 появляется сигнал, пос- . тупающий на вход элемента И 14.

0 Однако на вход амплитудного селектора 13 сигнал от напряжения смещения нейтрали не поступает. Это обусловлено тем, что переменное напряжение на измерительной диаго5 нали моста, в которую включен блок 13 амплитудной селекции, равно нулю, так как параметры RC-цепей 6, 8 и 7,9 одинаковы между собой, а. следовательно, мост сбалансирован по переменному току. В то же время при возникновении утечки постоянный оперативный ток, протекающий через вход блока 13 амплитудной селекции, уменьшается, так как часть его от источника 12 оперативного тока от ветвляется через резистор 18 и резисторы 2 искусственной нулевой точки.Так как измерительный ток в диагонали измерительного моста уменьшается и достигает порогового значения, на выходе амплитудного, селектора 13 появляется сигнал, который поступает на вход элемента И 14 и блок 15 временной задержки. Так как на вход элемента И 14 од новременно приходит сигнал и от блока 4 амплитудной селекции и от блока 13, на его выходе появляется сигнал, которьй через элемент ИЛИ 16 вызывает срабатывание

исполнительного органа 17, который с помощью быстродействующего автоматического выключателя (не показан) производит отключение повреж- , денной сети. При возникновении

55 симметричного замыкания на землю измерительное напряжение между искусственными нулевыми точками и землей отсутствует. Следователь

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ, содержащее две искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, связанные с блоком временной задержки и исполнительным органом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональной возможности путем ликвидации трехфазного замыканий на землю, в него введены первый и второй согласующие элементы, блок амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали, блок амплитудной селекции постоянного оперативного тока, элемент И и элемент ИЛИ, при этом искусственная нулевая точка на реактивных элементах через первый согласующий элемент подключена к земле, а выход указанного элемента через блок амплитудной селекции напряжения смещения нейтрали подключен к первому входу элемента И, искусственная нулевая точка на активных элементах через второй согласующий элемент подключена также к земле, выход указанного элемента на активных элементах подключен к входу блока амплитудной селекции постоянного оперативного тока, первый выход которого подключен через блок временной задержки и первому входу элемента ИЛИ, а второй выход указанного блока амлитудной селекции постоянного оперативного тока - к второму входу элемента И, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к исполнительному органу. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что второй согласу(0 ющий элемент выполнен в виде измери(Л тельного моста, первое плечо которого состоит из первого резистора и первого конденсатора, точка соединения которых является первым выходом согласующего элемента, а второе плечо моста состоит из второго резистора и второго конденсатора, зашунтированного третьим резистором, точка соединения которых является вторым выходом согласующего элемента, при этом к точке соединения первого и второго резистора, являющейся первым входом измерительного моста, согласно подключен источник постоянного оперативного тока,вьгход которого через четвертый резистор подсоединен к точке соединения первого конденсатора и второго конденсатора, зашунтированного третьим резистором, являющейся вторым входом согласующего элемента.