Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1986 года по МПК H02H9/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты сетей с изолированной нейтралью от перенапряжений.

Цапью изобретения является повышение надежности путем уменьшения тока в месте замыкания.

На чертеже изображено устройство защиты от перенапряжений в сетях с изолированной нейтралью.

Устройство содержит однофазньй трансформатор 1, резистор 2 в цепи вторичной обмотки трансформатора 1, коммутатор 3, дополнительную обмотку 4 на вторичной стороне однофазного трансформатора 1, пороговые блоки 5 и б, блок 7 выбора поврежденной фазы, логическую схему И 8,

блок 9 управления коммутатором. I

В нормальном режиме при отсутствии замыкания на землю напряжения фаз относительно земли близки к номинальным, а напряжение на нейтрали мало по величине, и поэтому сигнал с выхода порогового блока 5, уставка которого выбирается по условию отстройки от нормального режима, на вход схемы И не поступает. При этом отсутствует сигнал на входе блока 9 управления, коммутатор 3 заперт и ток через резистор 2 не протекает.Пр устойчивом замыкании напряжение нейтрали представляет собой синусоидальную функцию, по величине близкую к фазному напряжению сети, и сигналы с выхода порогового блока 6 при превышении уставки порогового блока поступают каждьй полупериод на вход схемы И 8. В этом режиме сигнал с выхода блока 7 выбора поврежденной фа- зы, пропорциональный напряжению на поврежденной фазе относительно земли, равен нулю или мал по величине, поэтому сигнал с выхода порогового блока 6, отстроенного по условию устойчивого замыкания, отсутствует, на выходе схемы И сигнала нет, блок 9 управления не работает и KOMMj/ татор 3 заперт.

При дуговом замыкании после каждого зажигания перемежающейся дуги на обмотке 4 периодически появляется напряжение, пропорциональное напряжению нейтрали сети, превьшающее уставку порогового блока 5, и сигнал с его выхода поступает на первьй вхо схемы И 8. При этом на выходе блока выбора поврежденной фазы после оче

5

0

5

0

5

0

5

0

5

редного зажигайия дуги напряжение становится меньше уставки порогового блока 6, а после погасания дуги превышает ее спустя некоторое время, обусловленное скоростью восстановления напряжения на поврежденной фазе, и поступает на второй вход схемы И 8. Сигнал с выхода схемы И появляется при наличии сигналов на обоих ее входах, поступает на вход блока 9 управления и обеспечивает существование опирающего импульса до тех пор, пока не исчезнет один из сигналов на входе схемы И.

Таким образом, в течение каждого гщкла зажигание - гашение дуги сигнала на выходе схемы И, а значит открытое состояние коммутатора 3 и протекание тока по резистору 2 наступает только при совпадении двух условий: наличие напр}гжения на нейтрали, что соответствует режиму замыкания на землю, и наличие напряжений на повержденной фазе, что соответствует очередному погасанию дуги внутри цикла зажигашие - гашение. В данном случае подключение резистора в нейтраль осуществляется только после очередного погасания дуги и не создает наложение дополнительного тока в место повреждения. Цепь дополнительного активного тока не включает места поврежденияJ заряд с нейтрали стекает через первичную обмотку трансформатора 1 в тот промежуток времени внутри цикла зажигание - гашение, когда место повреяодения после очередного погасания дуги восстанавливает электрическую прочность.

Дпя надежной работы, кроме включения коммутатора после погасания дуги, требуется прекратить протекание тока через первичную обмотку транс- форматора 1 до наступления момента следующего зажигания дуги, иначе коммутатор при горящей дуги останется в проводящем состоянии и дополнительный активный ток попадет в место заключения .

Требуемую логику работы коммутатора можно обеспечить выбором сопротивления резистора 2 такой вeJ:iичины, чтобы заряд с нейтрали (напрялсение нейтрали) успевал стекать до наступления очередного зажигания дуги. При

этом ток коммутатора, по форме повторяющий напряжение нейтрали, проходит через нулевое значение до момента оч6р едного зажигания дуги, и коммутатор запирается,

Такая логика управления обеспечивает надежное выявление перемежающего режима горения дуги и включение О резистора в цепь только на время пауз в горение дуги. При этом дополнительный активный ток, обеспечивающий стекание заряда с нейт.рали, течет по цепи, не содержащей места поврежде- 5 ния, что по сравнению с существующими устройствами, улучшает условия дуго- гашения, а следовательно, повышает надежность электроснабжения.

Формула изобретения

Устройство для защиты от дуговых перенапряжений в сети с изолированной нейтралью, содержащее однофазный трансформатор, первичная обмотка которого включена между нейтралью и землей, а во вторичную обмотку включен резистор через коммутатор, снабженный блоком управления, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности путем уменьшения тока в месте замыкания, блок управления коммутатором подключен к выходу дополнительно введенного логического элемента И, к входам которого подключены выходы дополнительных пороговых блоков, связанных с напряжением нейтрали и напряжением поврежденной фазы.

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения тока в месте замыкания. В нормальном режиме и при устойчивом замыкании коммутатор 3 заперт. При дуговом замыкании после каждого зажигания перемежающейся дуги на обмотке 4 периодически появляется напряжение, пропорциональное напряжению нейтрали сети, превышающее уставку порогового блока 5, и сигнал с его выхода поступает на первый вход схемы И 8. На выходе блока 7 выбора поврежденной фазы сигнал появляется при превьппении напряжением поврежденной фазы уставки порогового элемента 6. Сигнал с выхода схемы И 8 появляется при наличии сигналов на двух ее входах. Т.е. резистор 2 вводится в нейтраль только после очередного погасания дуги и не создает дополнительного тока в месте повреждения. Заряд с нейтрали стекает через первичную обмотку тр-ра 1 в тот промежуток времени внутри цикла зажигание - гашение, когда место повреждения после очередного погасания дуги восстанавливает электрическую прочность. 1 нл. i СЛ tc ю со