Устройство для защитного отключения в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1988 года по МПК H02H3/17 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл защиты тиристорных электроприводов драг, земснарядов, экскаваторов и других механизмов, получающих электрическую энергию от сети ограниченной мощности с изолированной нейтралью, от недопустимого снижения сопротивления изоляции.

Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления изоляции и повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства} на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства.

Предлагаемое устройство-содержит источник 1 сети с изолированной нейт ралью, подключенный к сети защитно- коммутационным аппаратом с силовыми контактами 2, кинематически связанными с электромагнитной катушкой 3.

В цепи питания катущки 3 находится замыкающий контакт 4 релейного элемента 5, первый основнрй вход которого подключен к выходу управляемого интегратора 6. Один вход интегратора 6 через последовательно включенные управляемый ключ 7 и выпрямитель 8 соединен с выходом коммутатора 9, входы которого соединены с общими точками вентильных групп 10

и 11. При этом каждая па соединена в звезду

вентильная грув звезду и имеет по отношению одна к другой противоположную полярность. Выпрямитель 8 снабжен заземлителем 12. Вход управления коммутатора 9 соединен с генератором 13 и с формирователем 14 управляющих сигналов, выходы которог соединены с входами управления ключа 7 и интегратора 6.

Второй компенсирующий вход релейного элемента 5 соединен с согласующим устройством 15, подключенным к питающей сети. В качестве согласующего устройства может,быть использован трансформатор с выпрямителем на выходе. Потребителем электроэнергии из сети является тиристорный электропривод 16.

На схеме (фиг.1) показаны сопротивления утечки: R,.- в положительном проводе электропривода 16 j Ru, - в отрицательном проводе электропривода 16; RMJ в фазных проводах питающей сети.

5

0

15

0

25

30

35

40

Устройство работает следующим образом.

При замыкании в положительном проводе тиристорного электропривода 16 ток утечки протекает через катодную группу тиристоров электропривода 16, сопротивление Ry утечки, землю, выпрямитель 8, управляемый ключ 7, интегратор 6, релейный элемент 5 и в соответствующую фазу работы коммутатора 9 через группу вентилей 11.

При замыкании в отрицательном проводе электропривода 16 образуется замкнутый контур для протекания тока утечки через группу 10 вентилей,коммутатор 9, вьшрямитель 8, землю,управляемый контакт 7, интегратор 6, релейный элемент 5, сопротивление R|j утечки и анодную группу тиристоров электропривода 16.

При утечке в фазных проводах питающей сети ток замыкается через обе группы 10 и 11 вентилей.

Рассматривая временную диаграмму работы устройства (фиг.2) видно, что за период работы Т коммутатора 9 на интеграторе 6 накапливается сигнал, пропорциональный суммарному сигналу тока утечки в различных частях питающей сети, с исключением вредной (шумовой) информации переходного процесса в измерительном контуре устройства.

Исключение вредной информации происходит за счет размьжания ключа 7 на время t, который управляется вы- ходным сигналом формирователя 14.

Длительность сигнала для размыкания ключа 7 (время t, на фиг.2) определяется из соотношения

вх кв

где

вл

Экв

входное сопротивление устройства защитного отключения;

Лс; - эквивалентная емкость питаю- щей сети относительно земли, равная сумме емкостей отдельных (С;) участков силовой цепи.

Период работы Т коммутатора 9 определяется из следующих условий:

55

Т г 6/1, Т ,,

0,12 с 5

где частота питающей сети.

Введение отличительных признаков в устройстве защитного отключения позволяет при частоте питающей сети 50 Гц и емкости питающей сети 1 мкФ, повысить частоту срабатывания комму- татора в 4-5 раз по сравнению с прототипом, обеспечивая быстродействие 0,2 с.

ты коммутации цепей измерения в измерительном контуре устройства и устранения влияния вредной (шумовой) помехи переходных процессов коммутирования. Так частота срабатывания коммутатора в сравнении с прототипом может быть повышена в 4-5 раз, что значительно повышает быстродей

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты тиристорных электроприводов механизмов, питающихся от сети ограниченной мощности с изолированной нейтралью, от , недопустимого снижения сопротивления изоляции. Цель изобретения - повышение точности измерения сопротивления изоляции и повышение быстродействия устройства. При замыкании в положительном проводе тирис- тор-ного электропривода 16 ток протекает через катодную группу тиристоров, сопротивление утечки, землю, выпрямитель 8, управляемый ключ 7, интегратор 6, релейный элемент 5 в . соответствующую фазу коммутатора 9 через группу 11 вентилей. При замыкании в 4отрицательном проводе электропривода 16 (Образуется замкнутый контур для протекания тока утечки через группу 10 вентилей, коммутатор 9, выпрямитель 8, землю, управляемый контакт 7, интегратор 6, релейный элемент 5, сопротивление утечки и анодную группу тиристоров электропривода 16. При утечке в фазных проводах питающей сети ток замыкается через обе группы 10 и 11 вентилей. Генератор 13 управляет работой коммутатора 9 и формирователя 14, управля- ющего работой ключа 7 и интегратора 6, обеспечивая сброс накопленного сигнала в конце каждого периода рабо- , ты коммутатора 9. 2 ил. сл со CD о сх

Сигнал-на входе А релейного эле- Q ствие отключения. Кроме того, повымента монотонно возрастает до величины, пропорциональной суммарному значению тока утечки в сети (фиг.2)-. Сигнал на входе А релейного элемента монотонно возрастает до величи- нЫр пропорциональной суммарному значению тока утечки в сети (фиг.2).

Генератор 13 управляет работой коммутатора 9 и формирователя 14, управляющего в свою очередь работой ключа 7 и интегратора 6, обеспечивая сброс накопленного сигнала в конце каждого периода работы коммутатора 9.

Если в процессе возрастания вход-- ного сигнала на входе А релейного элемента 5. величина его превысит величину уставки релейного элемента 5, последний срабатывает и своим замыкающим контактом 4 включает катушку 3 защитно-коммутационного аппарата, отключающего тиристорный электропривод 16 от питающей сети. Сигнал на входе Б релейного элемента 5 компенсирует влияние изменения напряжения питающей сети на величину уставки.

По сравнению с -прототипом предла- гаемое техническое решение позволяет повысить точность измерения сопротивления утечки и быстродействие отключения за счет повьшения частошается электробезопасность обслуживающего персонала и повьшается общая надежность работы защищаемых электроприводов.

Формула изобретения

о

5

Устройство для защитного отключения в сети с изолированной нейтралью, содержащее подключаемые к фазам сети две группы вентилей, соединенные в звезду, противоположной полярности, общие точки которых через коммутатор и выпрямитель соединены с. заземлителем, генератор, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, релейный элемент, компенсирующий вход которого соедийен с сетью через согласующий 0 блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения сопротивления изоляции и повышения быстродействия устройства, в него введены формирователь управляющих сигналов, последовательно соединенные ключ и интегратор, управляющие входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами формирователя, вход которого соединен с выходом генератора, причем вход ключа подключен к выходу выпрямителя, а выход интегратора - к основному входу релейного.элемента.

5

0

Т

WVVYI

А

ен

nfYYWn IWVrn

Фиг.2

MT/VWI

V

р t

Фиг.2