Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1987 года по МПК H02H3/17 

Изобретение относится к устройствам для защиты электрических сетей от ухудшения изоляции, утечек-и замыканий на зёмпро в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью как под напряжением, так и отключенных:, и может быть использовано в рудничных электроаппаратах, в пероргана 3, достигает величины его срабатывания достаточно быстро. Ор- . ган 3, сработав, вьщает сигнал на быстродействующий привод, который одновременно выключает выключатель и включает короткозамыкатель выключа- теля-короткозамыкателя 4. Если использовать оперативный ток только от

вую очередь во взрывобезопасных авто- Q 3 В, то при ухудшении изоляции в двух

матических выключателях.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг.. изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вариант принципиальной электрической cxeNfti.

Устройство содержит три вентиля 1, первый исполнительный орган на реле 2 и второй быстродействующий испол- нительны й орган 3, которые срабатывают при определенной величине сопротивления утечки, выдавая сигнал на отключение выключателя-короткоза-

мыкателя 4, резисторы 5 и 6 с регули- 25 рез реле 2 и .регулируемый резистор

руемым сопротивлением, элемент 7 временной задержки, источник В опера- тивного напряжения постоянного тока, диод 9.

В статическом состоянии, когда в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью хорошая изоляция фаз относительно земли, ток че-: рез катушку реле 2 и резистор 5 не .течет, реле 2 и исполнительный орган 3- устройства находятся в исходном состоянии.

При медленном ухудшении (старении) изоляции одновременно в трех фазах начинает протекать ток, в основном от 3 В, через параллельную цепь; катушку реле 2 и резистор 5. Часть падения напряжения на резисторе 5 прикладывается к входу быстродействующего исполнительного органа 3 При достижении тока реле 2 величины срабатывания последнее, сработав, воздействует на электромагнитный расцепитель,.отключая выключатель 4, а величина напряжения, снимаемая с резистора 5, не достигает величины срабатывания органа 3.

Если происходит мгновенное разрушение изоляции (механическое повреждение или электрический пробой) в защищаемой электросети, то ток в катушке реле 2 мгновенно не может на- расти до величины тока срабатывания, а напряжение,, Шрикладываемое к входу

органа 3, достигает величины его срабатывания достаточно быстро. Ор- . ган 3, сработав, вьщает сигнал на быстродействующий привод, который одновременно выключает выключатель и включает короткозамыкатель выключа- теля-короткозамыкателя 4. Если использовать оперативный ток только от

или одной фазе появляются провалы в кривой тока реле 2 и кривой напряжения на входе органа 3, а в данном устройстве провалы кривых тока и напряжения отсутствуют, так как их перекрывает источник 8 независимого оперативного напряжения.

При постепенном или мгновенном ухудшении изоляции в двух или одной

фазе защищаемой сети устройство работает аналогично выше описанному, Для того, чтобы внутреннее сопротивление источника 8 оперативного напряжения не ограничивало ток че5 при работе от 3 В, источник 8 за- шунтирован диодом 9.

Уставка срабатывания реле 2 и органа 3 выбирается с помощью резисто- ров 5 и 6 с регулируемым сопротивлением.

С целью исключения ложных срабатываний устройства входное напряжение на орган 3 подается через элемент 7

временной задержки,

В статическом состоянии конден-.

саторы быстродействующего исполнительного органа 3 заряжены от источника питания (не показано) до

стабилизированного напряжения, величина которого ниже порога срабатьгоа- ния динистора 13, а конденсатор 14 заряжен до амплитудного значения от автономного источника переменного

тока (не показано). Конденсатор элемента 7 временной задержки разряжен. Замыкающий контакт реле 2 введен в цепь независимого расцепителя выключателя 4, размыкающий контакт реле

15 с магнитной защелкой - в цепь расцепителя нулевого напряжения выклю- чателя 4, а импульсньш сигнал разряд конденсатора 11 через динистор 13 подается на схему управления быстродействующим приводом выключате-- ля 4. Работает устройство аналогично описанному выше.

При медленном ухудшении изоляции .в защищаемой электросети при достижении тока в реле 2 величины срабатывания оно, сработав, замыкает цепь независимого расцепителя, отключая выключатель 4. После отключения выключателем 4 защищаемой сети реле 2 остается во включенном состоянии, та как устройство переходит работать в режим блокировочного реле утечки и не позволяет включить выключатель 4 . После устранения неисправностей, вы- зьтавших утечку тока на землю, реле 2 возвращается в исходное состояние, автоматический выключатель можно включать.

При резком ухудшении изоляции в защищаемой сети динистор 13 открывается раньше, чем сработает реле 2. Разрядный импульс, предварительно заряженного конденсатора 11 через открытый динистр 13, подается на схему управления быстродействующим приводом (не показано) выключателя 4, который, воздействуя на механический короткозамыкатель и независимьй рас- цепитель выключателя 4, отключает и закорачивает отходящую сеть. Одновременно с этим предварительно заряженный конденсатор 12,. разряжаясь . через рабочую катушку реле 15 и от- крытый динистор 13, перебрасывает контакты реле, разрьшая цепь расцепителя нулевого напряжения, блокируя включения выключателя 4.

I

После устранения неполадок в защищаемой сети необходимо деблокировать реле 15. При нажатии кнопки 16

конденсатор 12, разряжаясь через тормозную катушку реле 15, перебрасывает контакты, замыкая цепь расцепителя нулевого напряжения. После этого можно включить выключатель 4.

Формула изобретения

Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее три вентиля, соединенные в звезду, с выводами для подключения

к защищаемой сети, общая точка звез-. ды соединена с первым исполнительным органом, последовательно с которым подключен первый резистор, а также второй -резистор, подключенный между

общей точкой звезды и источником о-пе- ративного напряжения постоянного тока, второй вывод которого предназначен для подключения к земле, элемент временной задержки и диод, включенный параллельно указанному источнику, отличающее ся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия уст- ройства, источник оперативного напряжения постоянного тока йодключен одним выводом к второму выводу первого резистора, а параллельно второму резистору подключен через элемент временной задержки вновь введенный второй быстродействующий исполнительный орган, при этом упомянутые вентили, диод и источник оперативного напряжения постоянного тока включены в одном направлении.

LJ

2 G

Редактор Н.Слободяник

Составитель Л.Васькова

Техред М.Дццык КорректорМ.Пожо

Заказ 6159/53Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб«, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты электрических сетей от повреждения. Цель изобретения - повышение быстродействия работы устройства. При медленном понижении сопротивления изоляции в сети до уставки срабатывания реле 2 оно своими контактами воздействует на отключение выключателя 4. При резком ухудшении сопротивления изоляции динистор 13 открьгаа- ется и конденсатор 11 разряжается на схему управления выключателя 4, который отключает и закорачивает защищаемую сеть. 2 ил. g (Л со ел со 00 N4 со