Устройство для контроля изоляции и защиты от утечек тока в сетях с изолированной нейтралью Советский патент 1988 года по МПК H02H3/17 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл непрерывного контроля полного сопротивления изоляции электрической се- ти в зоне защиты и на сопряженном участке сети при возникновении утечки тока на землю.

Целью изобретения является обеспечение селективности защиты.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Схема защиты содержит две звезды диодов 1-3 и 4-6, подключенных к фазам контролируемой сети, причем звез да диодов 1-3 образована соединением их анодов, а звезда диодов 4-6 образована Соединением их катодов.

Нулевые точки диодных фильтров соединены между собой цепочкой через последовательно соединенные резисторы 7-10, причем резисторы 8 и 9 за- шунтированы конденсаторами 11 и 12. Провод, соединяющий резисторы 8 к 9, проходит через окно трансформатора 13 тока нулевой последовательности (ТТНП), на вторичную обмотку 14 которого включены указатель 15 уровня изоляции. Общая TO4ka резистсров 8 и 9 подключена через последовательно включенные резистор 6 и источник 17 питания к заземлителю 18. Параллельно резистору 16 подключен второй указатель 9 уровня изоляции, а параллельно первому указателю 15 уров- ня изоляции включена отключающая катушка 20, выключатель 21 которой включен в питающую сеть до трансформатора нулевой последовательности со стороны питающего силового трансфор- матора 22.

Сопротивление 23 изоляции относится к участку сети до вьпслючателя 21 , а сопротивление 24 изоляции относится к участку сети после выключате- ля 21 ,

Устройство работает следующим образом.

При положительной полуволне на резисторе 6 полный ток I протека

ет по проводу, соединяющему диодные мосты, через резисторы 9 и 10, диоды 4-6, а затем раздваивается.на состав- Л5Пощие: I. , протекающую через сопротивление 24 изоляции защищаемого участка сети к источнику питания, и 1л, протекающую через токопроводы фаз и сопротивление 23 изоляции сопряженного участка сети к источнику

to

15

20 25 30 5 0

0

5

питания. Указатель 9 показьтает сопротивление изоляции обоих участков сети, так как через резистор 6 про- T iKaeT суммарный ток I 1(+ I На вторичной обмотке 14 ТТНП 3 наводитг ся ЭДС, обусловленная током 1 I-Ij и указатель 15 показьгоает сопротивление изоляции защищаемого участка сети. Разность показаний указателей 19 и 15 соответствует сопротивлению изоляции сопряженного участка сети.

При отрицательной полуволне напряжения на резисторе 16 ток Ij протекает от источника питания, через сопротивление изоляции защищаемого участка сети, токопроводы фаз, диоды 1-3, резисторы 7 и 8 к источнику питания, а ток Ij. - от источника питания через сопротивление изоляции сопряженного участка сети, диоды 1-3 и резисторы 7 и 8 к источнику питания. Указатель 19 показьшает сопротивление изоляции обоих участков сети, а указатель 5 - сопротивление изоляциии защищаемого участка сети, так как через ТТНП 13 проходит только ток 1.

Ложные срабатывания устройства при значительных снижениях сопротив- ления 23 изоляции со стороны питающего трансформатора исключены по следующим причинам. При уменьшении сопротивления 23 увеличивается ток 1, протекающий через сопротивление 23, и утменьщается ток I , протекающий через сопротивление 24. Даже если I 12, то в этом случае указатель 15 показывает О, так как на вьшодах вторичной обмотки ТТНП нет сигнала, поскольку ток I 1 дважды пересекает пространство внутри ТТНП во встречных направлениях. Таким образом, отключающая катущка 20 не срабатывает и отключения не происходит. Указатель 19 показьюает значение сопротивления 23 изоляции.

При симметричном снижении сопротивления 24 и 23 изоляции не происходит ложных, срабатьшаний устройства, так как сопротивление 23 изоляции не влияет на работу устройства, а наличие утечки тока через сопротивление 24 изоляции приводит к отключению сети выключателем 21 только тогда когда сигнал на выходе обмотки 14 становится достаточным для срабатывания ка- тущки 20 вьшлючателя, т.е. превышает установку по току срабатывания, а эта

14449

величина принимается на основе критериев электробеэопасности.

Предлагаемое устройство является селективным, поскольку отключение происходит только при появлении утечки в зоне защиты. Кроме того, после отключения поврежденного п астка устройство осуществляет, . контроль состояния изоляции сопряженного участка сети. ю

Формула изобретения

Устройство для контроля изоляции и защиты от утечек тока в сетях с изолированной нейтралью, содержащее 15 первый указатель уровня изоляции, источник питания, заземлитель, две группы диодов, соединенных в звезду с вьшодами для подключения к сети по обе стороны выключателя, к общим 20 точкам каждой звезды подключены резисторы, вторые вьтоды которых сое- аинены с конденсаторами, отличающееся тем, что, с целью обеспечений селективности защиты, дополнительно введен тороидальный трансформатор тока нулевой последовательности для подключения в сеть после выключателя, через окно которого пропущен провод, соединяющий через дополнительный замыкающий контакт вьпслючателя вторые вьгооды конденсаторов, зашунтированных введенными первым и вторьм резисторами, общая точка которых соединена через последовательно включенные первый указатель уровня изоляции, за- шунтированный введенным ограничительным резистором,и источник питания с заземлителем, причем параллельно вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности подключены введенный второй указатель уровня изоляции и отключающая катушка выключателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для непрерывного контроля полного сопротивления изоляции электрической сети в зоне защиты и на сопряженном участке, а также для селективного отключения защищаемого участка . 2Z сети при возникновении утечки тока на землю. Целью изобретения является обеспечение селективности защиты. Контроль сопротивления изоляции осуществляется вьтрямленным оперативным током, получаемым от диодных фильтров Д1-ДЗ и Д4-Д6. На вторичной обмотке 14 трансформатора тока нулевой последовательности 13 наводится ЭДС, обусловленная током, обтекающим сопротивление изоляции защищаемого участка. При возникновении в защищаемой зоне тока утечки, превышающего уставку срабатьгоания, исполнительное реле 20 подает импульс на отключение сети. Указатель 15 показьшает сопротивление изоляции защищаемого участка, а указатель I9 - суммарное сопротивление изоляции защищаемого и сопряженного участков сети. 1 ил, rj (Л 4 СО