Устройство для защиты от утечки тока на землю Советский патент 1988 года по МПК H02H3/17 

ним зажимом соединен с землей, а другим через чувствительный элемент 2, заграждающий фильтр и разветвление, образованное фильтром присоединения и токоограничивающим элементом 6, подсоединен к токоведущим частям контролируемой установки. Посредством токоограничивающего элемента 6, в качестве которого в простейшем случае может быть использован конденсатор, устройство подсоединяют к нулевой

точке 8 сети переменного тока, а посредством фильтра присоединений, образованного двумя КС-цепочками - к болюсам сети 11 постоянного тока. Если сопротивление изоляции ниже допустимого, то оперативный ток источника 1 оперативного тока в цепи чувствительного элемента выше его уровня срабатывания, в результате чего исполнительный орган выдает команду на отключение силового тока. 1 ил.

Изобретение обеспечивает за1циту от поражения электрическим током в смешанной электрической сети переменного трехфазного и постоянного токов, преимущественно в зарядных и зарядно- разрядных сетях шахтных тяговых аккумуляторных батарей. Цель изобретения - повышение надежности эксплуатации шахтных зарядных сетей путем уменьшения неоправданных срабатываний в системах с тиристорными преобразователями. Устройство содержит источник 1 оперативного тока, который од(Л со ю 4 ел го

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защиты электрических линий, машин и приборов, предназначено для осуществления защиты от утечек тока на землю в смешанной электрической сети переменного трехфазного и постоянного iTOKOB, преимущественно, для защиты сетей с тиристорными зарядными и за- рядно-разрядными устройствами для шахтных тяговых аккумуляторных батарей, и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. № 1270826.

Цель изобретения - повышение надежности эксплуатации шахтных зарядных сетей путем уменьшения неоправданных срабатываний в системах с тиристорными преобразователями.

На чертеже представлена схема прелагаемого устройства.

Устройство для защиты содержит источник 1 оперативного тока, выполненный в виде феррорезонансного двигателя частоты, чувствительный элемент 2, состоящий из измерительного блока и исполнительного органа, заграждающий фильтр 3, образованный дросселем, конденсатором, резистором и дополнительным резистором 4, фильт 5 присоединения, токоограничивающий элемент 6 и конденсатор 7, нулевую точку 8 источника 9 переменного тока преобразователь 10 и сеть 11 постоянного выпрямленного тока.

Устройство работает следующим образом.

Переменный ток источника 1 оперативного тока через последовательно

соединенные чувствительный элемент 2 и заграждающий фильтр 3, также через разветвление, образованное фильтром 5 присоединения и токоограничивакнцим элементом 6, прикладывается как к стороне сети 11 постоянного (выпрямленного) тока, так и к источнику 9 переменного тока. Если на первичную обмотку источника 9 переменного тока (не показана) не подано напряжение, то в цепи чувствительного элемента 2 протекает только ток оперативного источника 1. При этом устройство защиты осуществляет предупредительный контроль сопротивления изоляции как на стороне источника 9 переменного тока, так и на стороне сети 11 постоянного тока..Если сопротивление изоляции ниже допустимого, то оперативный ток в цепи чувствительного элемента 2 вьш1е его уровня срабатывания. Чувствительный элемент 2 в этом случае блокирует подачу силового тока в цепь нагрузки, например, размьжая соответствующий контакт в цепи управления магнитного пускателя.

В нормальном режиме функционирования, когда сопротивление изоляции контролируемой электроустановки вьш1е минимально допустимого, осуществляется подача тока на преобразователь. Угол отпирания тиристоров устанавливается из условия получения заданной величины тока. Работа тиристоров с углами отпирания, не равными 0°, сопровождается появлением высших гармоник, имеющих большие амплитуды. Гармоники накладываются на оперативньш ток источника 1, протекающий в контролируемой сети. В предлагаемом устройстве токи высших гармоник, возникающие при работе преобразователя 10, замыкаются через фильтр 5 присоединения в токоограничительный элемент 6. При этом некоторая часть таких токов ответвляется через резистор 4, конденсатор заграждающего фильтра 3, конденсатор 7 и источник 1 оперативного тока в землю и совсем уже незначительная их часть ответвляется в чувствительный элемент 2. В то же самое время оперативный ток, вырабатываемый источником 1, поступает через чувст- вительньш элемент 2, заграждающий фильтр 3 и разветвление, образованно фильтром 5 и токоограничивающим элементом 6, на токоведущие части контролируемой электроустановки. Далее этот ток через проводимость утечки стекает на землю. Как только величин тока, протекающего через измерительный блок чувствительного элемента 2, превысит установку, срабатывает его исполнительньй орган, подавая команд на отключение преобразователя 10. Поскольку в режиме срабатывания токи высших гармоник, ответвляющиеся в чувствительный элемент 2, значительн меньше протекающего через него оперативного тока, сопротивление срабатывания устройства практически не зависит от режима работы преобразователя, что исключает ложные срабатывания .

В качестве токоограничивающего элемента 6 в простейшем случае может быть использован конденсатор или цепочка из конденсатора и резистора.

Таким образом, введение токоограничивающего элемента между нулевой точкой сети переменного тока и точкой, общей для фильтра присоединения и заграждающего фильтра, и дополнительного резистора позволило практически исключить ложные срабатывания, что объясняется следукщим: при работ трехфазного тиристорного преобразова теля в моменты коммутации тиристоров возникают высшие гармонические сос0

5

0

5

0

5

0

5

0

тавляющие, амплитуда и частота которых изменяется в процессе регулирования выпрямленного тока. Высшие гармонические составляющие появляются на выходных клеммах тиристорного преобразователя. Введение токоограничивающего элемента и дополнительного резистора позволило уменьшить воздействие высокочастотных составляющих на измерительный блок.

Введение дополнительного резистора, позволяющее повысить внутреннее сопротивление устройства, привело к снижению длительных токов утечки при данных значениях сопротивления изоляции защищаемой сети. Это послужило основанием для снижения сопротивления срабатывания устройства без снижения электробезопасности, что также позволяет повысить надежность энергоснабжения контролируемой электроустановки.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность энергоснабжения контролируемой электроустановки, т.е. снизить число неоправданных отключений.

Формула изобретения

Устройство для защиты от утечки тока на зеипю по авт. св. № 1270826, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности эксплуатации шахтных зарядных сетей за счет уменьшения неоправданных срабатываний в системе с тиристорными преобразователями, оно снабжено токоограничивающим элементом, первый вывод которого служит для подключения к нулевой точке сети переменного тока, а второй вьшод соединен с точкой, общей для фильтра присоединений и заграждающего фильтра, а также дополнительным резистором, введенным в ветвь заграждающего фильтра, образованную конденсатором и резистором, между обкладкой конденсатора и упомянутой общей точкой.