Устройство опережающего контроля сопротивления изоляции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью Советский патент 1990 года по МПК G01R27/18 

Изобретение относится к электро- технике и предназначено для контроля сопротивления изоляции отключенных выключателем ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью, в частности для контроля кабельных от- 2 ветвлений электрических сетей в горной промышленности „

Цель изобретения - повышение достоверности, помехозащищенности контроля и расширение функциональных возможностей за счет контроля режима пробоя междуфазной изоляции и контроля изоляции при отключенной нагрузке.

На фиго 1 и 2 представлены соответственно принципиальная электрическая 3 и блок-схема устройства„

Устройство содержит ввод 1 силовой коммутирующий аппарат 2, контролируемое ответвление сети 3 с эквивалентным сопротивлением 4 изоляции и ем- 3 костью 5 относительно земли, источник 6 постоянного напряжения, состоящий из четырех вентилей, включенных по мостовой схеме, блокировочное реле 7, источник 8 переменного синусоидального напряжения, заградит эльный фильтр 9, блок 10 включения, блок 11 выдержки времени, механизм 12 привода включения, блок 13 коммутации измерений и блок 14 контроля переменного напряже ния0 Первый вход 13 соединен с первым выходом источника 8, второй вход - с тремя фазам-i электрической сети, третий вход - с третьим выходом блока 10, первый выход соединен с вто-5 рым входом заградительного фильтра 9, второй выход - с четвертым входом блока 11 выдержки времени, а выход одеративного перемен -юго тока с входами питания блоков 10 и 11, источни-5 ка 6 и блокировочного реле 7, первые вход и выход которого соединены с вторыми выходом и входом блока 10, второй

, 4

20

30

3550 55

45

вход блокировочного реле 7 соединен с выходом источника 6, а третий - с выходом заградительного фильтра 9, первый вход которого соединен с вторым выходом источника 8, первый вход которого через блок 14 соединен с тремя фазами контролируемого присоединения, выход блока 14 соединен с вторым входом блока 11, первый вход и второй выход которого соединены с первыми выходом и входом блока 10 соответственно, а первый вход - с входом механизма 12о

Источник 8 содержит три однофазных трансформатора 15-17, начала вторичных обмоток которых соединены с соответствующими фазами контролируемого присоединения, а соединенные вместе концы являются вторым выходом источника 8, первичные обмотки соединены

параллельно и их выводы являются первым выходом источника 8, в случае контроля изоляции при отключенной междуфазной нагрузкой на присоединении первичные обмотки трансформаторов соединены в треугольник, три вывода которого являются выходом источника 8„ Заградительный фильтр 9 содержит высоковольтный блок-контакт 18, резисторы 19 и 20, конденсатор 21, два вентиля 22 и 23, причем высоковольтный блок-контакт 18 размыкающим контактом соединен с первым выводом резистора 19, второй вывод которого соединён с заземлителем и вторым выводом конден-сатора 21, первый вывод конценсатора 21 соединен с подвижным контактом высоковольтного блок-контакта 18 и катодом вентиля 22, замыкающий контакт высоковольтного блок-контакта является первым входом заградительного фильтра 9, а второй его вход - входом управления высоковольтного блок-контакта 18, анод вентиля 22 через резне51573433

тор 20 соединен с выходом заградительного фильтра и катодом вентиля 23, анод которого соединен с заземлите- леМо

Блокировочное реле 7 содержит кноп- ки 24 и 25 проверки и сброса, резисторы 26 и 27, омметр 28, реле 29 утечки и реле 30 самоблокировки с сигнальной

Устройство работает следующим образом.

После отключения высоковольтного аппарата замыкаются его блок-контакты 36, и оперативное переменное напряжение поступает в блоки с вторичной обмотки трансформатора 39 блока 13. Если схему контроля сопротивления изо- лампой 31, управляемые контакты 32 и 1Q ляции предполагается использовать для 33, третий вход блокировочного реле 7 подачи напряжения контроля,, то ключ 38 соединен через включенные последовательно кнопку 24 и резистор 26 с за- землителем и через включенные последовательно резистор 27 и омметр 29 - с первым выводом реле 29, причем резистор 27 шунтирован нормальнозамкнутым контактом 33, вход управления которого является первым входом блокировочного

реле 7, второй вывод реле 29 является 20 плюс источника 6,ГобмоткгГрёлё вторым входом блокировочного реле 7, ка 7 омметр 28, размыкающий контакт а первый вывод через нормально замкнутый контакт реле 30 соединен с зазем- лителем, реле 30 соединено с входом питания блокировочного реле 7 одним выводом непосредственно, а другим - через соединенные последовательно контакт реле 29, собственный нормально замкнутый контакт и кнопку 25, причем собственный контакт и кнопка 25 шунтированы управляемым контактом 32, вход управления1 которого явля-ется четвертым входом блокировочного реле 7-,

в цепи электромагнитного контактора 34 включен, Последним при этом включается блок-контакт 18, замыкая цепь конт- 15 роля реле 29 блока 7, Через сопротивление 4 изоляции начинает протекать постоянный оперативный ток, обусловленный источником 6 постоянного оперативного напряжения по следующей цепи:

33, резистор 27 элемента заглубления уставки, выход заградительного фильтра 9 (вентиль 23) резистор 20 (вен25 тиль 22 и подвижньй контакт блок-контакта 18), нулевая точка звезды высоковольтных обмоток трансформаторов 15-17 источника 8, обмотки трансформаторов 15-17 источника 8, ответвле30 ние сети 3, сопротивление 4 изоляции, земля, заземлитель, минус источника 6 постоянного напряжения. При снижении сопротивления изоляции ниже установленной величины с некоторой выдержкой времени, величина которой выбирается с учетом необходимости отстройки от переходных процессов в сети, срабатывает реле 29„ Вследствие этого блокируется возможность включения коммупараллельно реле 30 присоединена сигнальная лампа 31,

Блок 13 содержит электромагнитный контактор 34, реле 3-5 высоковольтного блок-контакта 36 коммутирующего аппарата, контакт 37 промежуточного реле и ключ 38, трехфазный трансформатор 39 напряжения, первичные обмотки которого соединены с тремя фазами электрической сети и являются вторым вхо-

После отключения высоковольтного аппарата замыкаются его блок-контакты 36, и оперативное переменное напряжение поступает в блоки с вторичной обмотки трансформатора 39 блока 13. Если схему контроля сопротивления изо- ляции предполагается использовать для подачи напряжения контроля,, то ключ 38

плюс источника 6,ГобмоткгГрёлё ка 7 омметр 28, размыкающий контакт

в цепи электромагнитного контактора 34 включен, Последним при этом включается блок-контакт 18, замыкая цепь конт- роля реле 29 блока 7, Через сопротивление 4 изоляции начинает протекать постоянный оперативный ток, обусловленный источником 6 постоянного оперативного напряжения по следующей цепи:

плюс источника 6,ГобмоткгГрёлё ка 7 омметр 28, размыкающий контакт

33, резистор 27 элемента заглубления уставки, выход заградительного фильтра 9 (вентиль 23) резистор 20 (вентиль 22 и подвижньй контакт блок-контакта 18), нулевая точка звезды высоковольтных обмоток трансформаторов 15-17 источника 8, обмотки трансформаторов 15-17 источника 8, ответвление сети 3, сопротивление 4 изоляции, земля, заземлитель, минус источника 6 постоянного напряжения. При снижении сопротивления изоляции ниже установленной величины с некоторой выдержкой времени, величина которой выбирается с учетом необходимости отстройки от переходных процессов в сети, срабатывает реле 29„ Вследствие этого блокируется возможность включения коммутирующего аппарата в блоке 10 а также подачи переменного испытательного напряжения на изоляцию Если сопротивление изоляции, контролируемое на постоянном напряжении, выше допустимого

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля сопротивления изоляции сетей с изолированной нейтралью. Цель - повышение помехозащищенности, достоверности, расширение функциональных возможностей и области применения. Устройство содержит ввод 1, силовой коммутирующий аппарат 2, контролируемое ответвление 3 сети, эквивалентное сопротивление 4 изоляции и емкость 5 относительно земли, источник 6 постоянного напряжения, блокировочное реле 7, источник 8 переменного тока, заградительный фильтр 9, блок 10 включения, блок 11 выдержки времени, механизм 12 привода включения, блок 13 коммутации измерений, блок 14 контроля переменного напряжения. Устройство позволяет осуществлять контроль сети до подачи на него напряжения, осуществляет блокировку включения сети при уровне изоляции ниже допустимого и при обрыве одной из фаз, позволяет осуществлять контроль сопротивления изоляции при отключенной нагрузке. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

дом блока 13, а вторичные обмотки Уровня, то возможно произвести включерез размыкающие блок-контакты 36 сое-ние испытательного переменного напрядинены с подвижными контактами элек-жения на изоляцию сигналом от блока тромагнитного контактора 34, неподвиж- 10. Нормально-замкнутый контакт 33 в

ные контакты которого являются первъгмцепи реле 29 размыкается, вследствие

входом блока 13, два неподвижных кон-50 чего сопротивление в цепи реле из-за

такта электромагнитного контактора 34последовательно включенного резистора

соединены через последовательно сое-27 значительно увеличивается, заглубдиненные обмотку электромагнитного контактора 34 и контакт 37, вход управления которого является третьим входом блока 13, а также соединен через последовательно соединенные ключ 38 и реле 35 и являются выходом оперативного переменного напряжения

ляя уставку реле„ Нормально разомкнутый контакт 37 замыкает цепь питания электромагнитного контактора 34 блока 13, Контактор включается и подает напряжение на первичные обмотки источника 8о На вторичных обмотках источни- ка 8 возникает переменное напряжение,

715734

равное рабочему фазному, которое ггрик- ладывается к изоляции по цепи; обмотка трансформаторов 15-17 источника 8, соответствующая фаза ответвления сети 3, сопротивление 4 изоляции и емкость 5, земля заземлитель, конденсатор 21 фильтра 9, блок-контакт 18, второй выход источника 81 Некоторая часть переменного тока выпрямляется шунтирующим вентилем 23 фильтра 9 и проходит по цепи: катод вентиля 23, резистор 20 и вентиль 22 заградительного фильтра 9, блок-контакт 18, второй выход источника 8„ Эта часть тока очень неве 0

15

лика, так как сопротивление резистора 20 намного превосходит сопротивление емкостного фильтра.

Некоторая часть тока проходит через

заземленную точку источника б и обмот-jn сатор 21„ Работа схемы контроля в рас30

35

ку реле 29 реле 7, однако она практически не влияет на работу реле, так как суммарное сопротивление обмотки реле 29 и резистора 27 намного превосходит сопротивление вентиля 23 в пря- 25 мом направлениио Если электрическая прочность между фазами ответвления сети и землей достаточна, то при отсутствии обрыва фаз срабатывают блок 14 контроля измерительного переменного тока, который полает сигнал на запуск блока 11 выдержки времени. В случае обрыва одной из фаз ответвления сети сигнал на выходе блока 14 отсутствует. Команда на включение коммутирующего аппарата в.этом случае должна быть снята в блоке 100 Если фазы сети не оборваны и состояние изоляции удов- левторительное, блок 11 выдержки времени срабатывает и замыкает цепь элек- Q Формула изобретения тромагнита механизма 12 включения коммутирующего аппарата 2. В процессе .включения силового коммутирующего аппарата 2 размыкаются его блок-контакты 36 в цепи трансформатора 39 блока 130 45 Все элементы схемы контроля изоляции приходят в исходное состояние, а постоянное и переменное измерительные напряжения отключаются В случае невключения силового коммутирующего аппара- та, например из-за неисправности электропривода, срабатывает блок 11 выдержки времени и деблокирует блок 10, и схема контроля приходит в исходное состояние

Если после отключения переменного измерительного напряжения произойдет снижение сопротивления изоляции до недопустимо низкого уровня или вознисматриваемом случае не отличается от описанной за исключением того, что на изоляцию подается трехфазное перемен- ное синусоидальное напряжение и контролируется не только сопротивление изоляции между фазами и землей, но и состояние изоляции между фазами.При пробое междуфазной изоляции вследствие наложения переменного измерительного напряжения возникает короткое замыкание, которое ведет к перегоранию плавких предохранителей, включенных в месте присоединения вторичных обмоток трансформаторов 15-17 к контролируемому присоединению, и блок 14 блокирует работу блока 11 выдержки времени Команда на включение коммутирующего аппарата снимается.

1а Устройство опережающего контроля сопротивления изоляции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью, содержащее коммутационный аппарат с механизмом привода включения, вход механизма привода включения соединен с выходом блока выдержки времени, первый вход блока выдержки времени соединен с первым выходом блока включения, источник переменного синусоидального напряжения, три входа которого соединены с тремя фазами контролируемого ответвления соответственно, первый выход которого соединен с первым входом блока коммутации измерений, а второй выход - с первым входом заградительного фильтра, блокировочное реле и источник постоян

кает пробой изоляции на землю, то включается блокировочное реле 7„ Контакты указанного реле в цепи реле 30 замыкаются, реле 30 срабатывает и самоблокируется, замыкая своим замыкающим контактом цепь реле 29. Блокируется блок 10 включения и команда на включение силового коммутирующего аппарата 2 снимается о Повторное включе

ние коммутирующего аппарата возможно только после отключения реле 30 после нажатия кнопки 25 сброса„

В случаях, когда необходимо контролировать сопротивление изоляции ответвлений разомкнутых на конце, в источнике 8 переменного синусоидального напряжения, обеспечивают соединения первичных обмоток и отключают кондеи

Формула изобретения

сматриваемом случае не отличается от описанной за исключением того, что на изоляцию подается трехфазное перемен- ное синусоидальное напряжение и контролируется не только сопротивление изоляции между фазами и землей, но и состояние изоляции между фазами.При пробое междуфазной изоляции вследствие наложения переменного измерительного напряжения возникает короткое замыкание, которое ведет к перегоранию плавких предохранителей, включенных в месте присоединения вторичных обмоток трансформаторов 15-17 к контролируемому присоединению, и блок 14 блокирует работу блока 11 выдержки времени Команда на включение коммутирующего аппарата снимается.

Формула изобретения

1а Устройство опережающего контроля сопротивления изоляции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью, содержащее коммутационный аппарат с механизмом привода включения, вход механизма привода включения соединен с выходом блока выдержки времени, первый вход блока выдержки времени соединен с первым выходом блока включения, источник переменного синусоидального напряжения, три входа которого соединены с тремя фазами контролируемого ответвления соответственно, первый выход которого соединен с первым входом блока коммутации измерений, а второй выход - с первым входом заградительного фильтра, блокировочное реле и источник постоянного напряжения, отличающее- с я тем, что, с целью повышения.достоверности, помехозащищенности контроля и расширения функциональных воз-. нежностей за счет контроля режима пробоя междуфазной изоляции и контроля изоляции при отключенной нагрузке, в него введен блок контроля переменного тока, который включен между контролируемым приспособлением и источником переменного синусоидального напряжения, выход блока контроля переменного тока соединен с вторым входом блока выдержки времени, второй выход которого соединен с первым входом блока включения, вторые вход и выход блока включения соединены соответственна с первыми выходом и входом блокировочного реле, второй и третий входы которого соединены с выходами источника постоянного напряжения и заградительного фильтра соответственно, второй, вход заградительного фильтра соединен с первым выходом блока коммутации измерений, второй трехфазный вход которого соединен с тремя фазами электрической сети, третий вход - с третьим выходом блока включения, выход оперативного переменного о довательно добавочный резистор и ом

напряжения блока коммутации измерений - с входами питания блока включения, блока выдержки времени, источника Постоянного напряжения и блокировочного реле, второй выход блока коммутации измерений соединен с четвертым входом блокировочного реле.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что источник переменного синусоидального напряжени содержит три однофазных трансформатора, первые выводы вторичных обмоток которых являются тремя входами источника переменного синусоидального на- пряжения, а вторые выводы соединены с вторым выходным зажимом источника переменного синусоидального напряжения, первичные обмотки трансформаторов соединены параллельно и их выводы соединены с выходными зажимами источника переменного синусоидального напряжения

30 Устройство по п, 1, о т л и - ч ающеес я тем, что заградительный фильтр содержит высоковольтный блок-контакт, разрядный резистор,конденсатор, высоковольтный и шунтирующий вентили, добавочный резистор,причем высоковольтный блок-контакт раз

мыкающим контактом соединен с первым выводом разрядного резистора, второй вывод которого соединен с заземлите- лем и вторым выводом конденсатора, первый вывод которого соединен с подвижным контактом высоковольтного блок- контакта и катодом высоковольтного вентиля, замыкающий контакт высоковольтного блок-контакта является первым входом заградительного фильтра, а второй вход - входом управления блок- контакта, анод высоковольтного вентиля через добавочный резистор соединен с выходным зажимом заградительного фильтра и катодом шунтирующего венти- . ля, анод которого соединен с заземли- телем,

4э Устройство по По 1,.о т л и 0 чающееся тем, что блокировочное реле содержит кнопку проверки и кнопку сброса, проверочный и добавочный резисторы, омметр, реле утечки, реле самоблокировки, сигнальную лампу

5 и управляемый контакт, третий вход блокировочного реле соединен через соединенные последовательно кнопку проверки и проверочный резистор с за- землителем и через соединенные после5

5

0

5

метр - с первым выводом реле утечки, причем выводы дополнительного резистора соединены с выводами размыкающего управляемого контакта, вход управления которого соединен с первой входной клеммой блокировочного реле, второй вывод реле утечки соединен с второй входной клеммой блокировочного реле, первый вывод через размыкающий контакт реле самоблокировки соединен с зазем- лителем, первый вывод реле самоблокировки соединен с первым зажимом переменного оперативного напряжения блока контроля переменного тока, вторым выводом - с замыкающим контактом реле утечки, неподвижный контакт которого соединен с вторым зажимом переменного оперативного напряжения блока контроля переменного тока через управляемьй Q контакт и через последовательно соединенные контакт реле самоблокировки и кнопку сброса, а сигнальная лампа подключена к выводам реле самоблокировки а

Фиг. 2

два неподвижных контакта электромагнитного контактора соединены между собой через последовательно соединенные обмотку электромагнитного контактора и контакт промежуточного реле и через последовательно соединенные ключ и реле высоковольтного блок-контакта, а также каждый соединен с соответствующим выходным зажимом оперативного переменного напряжения блока коммутации измерений, вход управления промежуточного реле соединен с третьим входным зажимом блока коммутации измерений,