Способ защиты от токов утечки в сети с полупроводниковым преобразователем Советский патент 1989 года по МПК H02H3/17 

Гях

СП

3151

Изобретение относится к защите от утечек тока в изолированных от земли электрических сетях с полупроводниковыми преобразователями и пред назначено для защиты людей от поражения электрическим током в условиях предприятий горнорудной-и других отраслей промьш1ленности.

Цель изобретения - повышение элек робезопасности.

На чертеже представлена схема устройства защиты от токов утечки в сетях с полупроводниковыми преобразователями, реализующего предло- жсиный способ.

Устройство защиты от токов утечки содержит фильтр 1 присоединения, источник 2 переменного измерительного напряжения, измерительный орган 3 с исполнительным реле 4, замыкающий контакт 5 которого включен в цепь катушки 6 независимого расцепителя автоматического выключателя 7, замыкающий контакт 8 подключен последо- вательно в цепь параллельного включения источника 2 измерительного напряжения и измерительного органа 3, компенсирующий дроссель 9, присоединенный к сети через указанный фильтр 1 и к земле через замыкающую часть переключающего второго контакта 10 исполнительного реле 4, размыкающая часть которого включена между источником 2 измерительного напряже- ния и землей, а третий размыкающий контакт 11 реле 4 включен в цепь источника 12 питания блока 13 управления полупроводниковым преобразователем 14.

Сопротивление 15 обозначает сопротивление утечки, в качестве которой может оказаться человек. Емкости сети до и после преобразователя 14 обозначены соответственно 16 и 17. До и после преобразователя 14 подключены двигатели 18 и 19.

При появлении опасной утечки, в качестве которой может оказаться человек, обозначенный сопротивлением 15, исполнительное реле 14 измерительного органа 3 срабатьшает и своим замыкающим контактом 5 воздействует на катущку 6 независимого расцепителя автоматического выкл1бчателя 7, отключающего сеть с питающимися от нее до и после преобразователя 14 двигателями 18 и 19.

г

о

5

0 5 0 с 0

5

0

5

Кроме того, при срабатывании исполнительное реле 4 измерительного органа 3 своим размыкающим контактом

11отключает цепь источника 12 питания блока 13 управления полупроводниковым преобразователем 14, а переключающим контактом 10 отключает от земли цепь контроля изоляции с источником 2 переменного измерительного напряжения и подключает к земле компенсирующий дроссель 9, присоединенный к сети через фильтр 1, который может быть выполнен как в виде звезды емкостей, так и в виде трехфазного трансформатора с нулевой точкой.

В результате отключения источника

12питания блока 13 управления полупроводниковый преобразователь 14 запирается и сеть разделяется на два электрически обособленных участка до и после преобразователя.

Кратковременный ток, протекающий через сопротивление 15 утечки (человека) и обусловленный ЭДС отключенных двигателей до преобразователя, снижается до безопасной величины за счет компенсации емкостной составляющей тока утечки дросселем 9, присоединенным между сетью и землей замыкающей частью контакта 10.

Отключение источника 2 измерительного напряжения от сети также снижает дополнительно кратковременный ток .через человека, прикоснувшегося к фазе сети.

При прикосновении человека после пр€;образователя 14 кратковременный ток резко снижается в результате запирания преобразователя и отключения емкости сети до преобразователя.

В сети с преобразователем, установленным в непосредственной близости к двигателю 19, после отключения преобразователя практически вся емкость сети оказьшается включенной до него.

В случае питания от полупроводникового преобразователя двигателя постоянного тока после отключения преобразователя кратковременный ток через человека, прикоснувшегося к полюсу сети после преобразователя, снижается практически до нуля, так как емкость в сети постоянного тока не оказьшает влияния на ток однополюс- . ной утечки.

При значительном количестве протяженных ответвлений, присоединенных

515

до преобразователя, и большой их суммарной емкости относительно земли настройка дросселя в резонанс с изменяющейся в результате включения- отключения ответвлений емкостью производится автоматически на частоте питающей сети после запирания преобразователя.

Компенсация емкостей составляющей тока утечки за счет статического дросселя, настраиваемого предварительно в резонанс на половину максимальной емкости сети до преобразователя, осуществляется в том случае, если при такой настройке дросселя и указанной максимальной емкости сети кратковременный ток не пре- вьшает допустимой величины. В качестве адекватного критерия допустимому кратковременному току может быть принято допустимое количество злектри- чества, протекающего через человека из условий безопасности.

Регулировка индуктивности статического компенсирующего дросселя осуществляется путем изменения немагнитного зазора дросселя или переключателем отпаек катушки дросселя. При одном или нескольких одновременно включаемых кабельных ответвлений с двигателями до преобразователя настройка компенсирующего дросселя осуществляется предварительно в резонанс с суммарной емкостью участка сети до преобразователя.

Таким образом, применение предложенного способа защиты от утечек в сетях с полупроводниковыми преобразователями и устройство для его осуществления обеспечивают безопасность эксплуатации протяженных сетей со снижением величины кратковременного

0б

тока утечки без существенного усложнения защиты от утечек.

Формула изобретения

i. Способ защиты от токов утечки в сети с полупров одниковым преобразователем, основанный на наложении

на защищаемую сеть тока от источника переменного измерительного напряжения , измерении величины наложенного тока и сравнении ее с зталонной величиной и в случае превыщения наложенным током зталонной величины отключении питания защищаемой сети, о тличающийся тем, что, с целью повышения электробезопасности, одновременно с отключением сети

производят запирание полупроводкико- вого преобразователя, отключение источника от сети переменного измерительного напряжения и подключение дросселя, компенсирующего емкостный

ток утечки на стороне сети переменного тока,

2.Способ по п. 1, о тличающийся тем, что дроссель после его подключения настраивают автома-

тически в резонанс с фактической емкостью сети до преобразователя на частоте питающей сети.

3.Способ по п. 1,отличающий с я тем, что дроссель пред- варительно до его подключения настраивают в резонанс на половину максимальной емкости сети до преобразователя на частоте питающей сети.

4.Способ по п. 1,отлича- Щ и и с я тем, что дроссель предварительно до его подключения настраивают в резонанс с фактической ем- костью сети до преобразователя на астоте питающей сети.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током. Цель изобретения - повышение электробезопасности. После срабатывания исполнительного реле 4 контактом 11 отключается источник 12 питания блока 13 управления полупроводниковым преобразователем 14. Переключающий контакт 10 отключает от земли цепь контроля изоляции с источником 2 переменного измерительного напряжения и подключает к земле компенсирующий дроссель 9, присоединенный к сети через фильтр 1. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.