Устройство для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечек тока на землю Советский патент 1990 года по МПК H02H3/17 

Изобретение относится к электро - технике и может быть использовано для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечек тока на землю, а также для предупреждения опасности поражения людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивления изоляции.

Цель изобретения - обеспечение независимости параметров срабатывания устройства от-изменения питающего напряжения.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит основной источник 1 оперативного постоянного тока, вьтрямительные элементы которого подсоединены к сети через делительные резисторы 2, исполнительное реле 3, -которое подключено параллельно конденсатору 4, а через регулировочный резистор 5 и ограничительные резисторы 6, соединенные в звезду - между сетью и добавочным заземлением 7, дополнительный источник 8 постоянного тока, выпрямительные элементы, которого зашунтированы резисторами 9 и подсоединены через делительные резисторы 2 также-к сети, а его отрицательный полюс присоединен через до- полнительньй конденсатор 10 к незаземленному вьгеоду исполнительного реле 3, пороговой элемент 11, под- ключенньй управляющим входом к свободным концам ограничительных резисторов 6, а выходом - одним концом к добавочному заземлению 7, а другим через нелинейный элемент 12 и дополнительный резистор 13 - к отрицательному полюсу дополнительного источника 8 постоянного тока, и резистор 14. На чертеже обозначены заземление 15 и конт-акт 16 реле 3.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на устройство трехфазного напряжения выпрямленный ток, 20 создаваемый источниками 1 и 8 постоянного тока, течет по цепи: положительный полюс основного источника 1 постоянного оперативного тока, резистор 14, заземление 15, добавочное заземление 7, исполнительное реле 3, конденсатор 10, отрицательный полюс дополнительного источника 8 постоянного тока. При напряжении сети, соответствующем оперативному напряже- 0 нию порогового элемента 11, внутреннее сопротивление последнего мало.и через его цепь также ответвляется часть оперативного тока. Величина оперативного тока, ответвляющаяся 5 в цепь порогового элемента, выбирается с помощью резистора 13 исходя из требуемого сопротивления срабатыва- ния при однофазной утечке и сопротивлении изоляции сети, практически рав- 0 ном бесконечности. В данном режиме сопротивление нелинейного элемента 12 мало и оно не оказьшает влияния на величину оперативного тока, ответвляемого в цепь порогового эле- 5 мента 11. В случае снижения сопротивления изоляции сети оперативный ток, протекающий через обмотку исполни- тельного реле, снижается, а так как оно работает на отпускание, то сраба- Q тывание его произошло бы при сопротивлении утечки, имеющем большее значение, чем при достаточно высоком сопротивлении изоляции сети. Следовательно, уставка срабатывания устрой- ства при однофазной утечке постоянно увеличивалась бы по мере снижения сопротивления изоляции защищаемой сети. В-то же время, по мере снижения сопротивления изоляции величина

оперативного тока в цепи изоляции увеличивается, а в цепи порогового элемен-та уменьшается, что вызывает увеличение сопротивления нелинейного элемента, введенного в цепь порогового элемента. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтирования цеп порогового элемента цепи исполнительного реле устройства. При этом ток в цепи исполнительного реле при прочих равных условиях возрастает и требуется меньшее сопротивление утечки для срабатьшания устройства. Таким образом удается деформировать защитную характеристику устройства в сторону снижения уставки срабатывания при возникновении одно Фазной утечки и низком сопротивлений изоляции сети. Если напряжение сети меньше указанного оперативного напряжения порогового элемента, то внутреннее сопротивление его достаточно, велико и ток в выходной- цепи практически равен нулю. Параметры устройства выбирают такими, чтобы обеспечить притягивание якоря исполнительного реле 3 независимо от величины напряжения сети, т.е. чтобы независимо от состояния (закрытого или открытого) порогового элемента 11 ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 3, оставался равным току его срабатывания. При возникновении тока утечки, соответствующего уставке срабатывания устройства, происходит перераспределение оперативного тока таким образом, что ток через обмотку исполнительного реле стано вится равным току возврата реле и оно отпускает свой якорь, размыкая свой контакт 16 и вызывая отключение коммутационного аппарата.

Резистором 5 осуществляется настройка устройства на сопротивление срабатывания при однофазных утечках и симметричных утечках,

Использование предлагаемого уст- ройства позволяет повысить безопасность обслуживающего персонала за счет исключения ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатьшания. Кроме того, адаптирова ние схемы к низкому уровню сопротивления изоляции сети исключает ложные срабатывания устройства.

Формулаизобре

тения

ю

10

5

0

Устройство для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечек тока на землю, содержащее основной источник оперативного выпрямленного тока, состоящий из трех диодов, делительные резисторы, первые выводы которых присоединены к клеммам для подключения к фазам сети вторые выводы подключены к анодам диодов, катоды которых соединены между собой, основной и дополнитель- ,5 ньй заземлители, резистор, первый

вывод которого подключен к общей точке диодов, второй вывод присоединен к основному зазенпителю, ограничительные резисторы, первые выводы кото- 20 Рых присоединены к клеммам для подключения к фазам сети, вторые выводы соединены между собой и подключены к первому выводу регулировочного резистора, второй вывод которого при- 25 соединен к параллельной цепи, состоя- - щей из исполнительного реле и конденсатора, а вторые выводы параллельной цепи присоединены к дополнительному заземлителю, дополнительный 30 источник вьтрямленного тока, состоящий из трех диодов, катоды которых присоединены к общим точкам делительных резисторов и анодов диодов основного источника оперативного вы- прямпенного тока, аноды дополнитель- ного источника соединены между собой и через конденсатор присоединены к общей точке регулировочного резистора и указанной параллельной ветви, а между анодами и катодами дополнительного источника выпрямпенного тока включены разрядные резисторы, от- личающееся тем, что, с целью обеспечения независимости параметров срабатывания устройства от изменения питающего напряжения, в него введена последовательно соединенная цепь, состоящая из резистора, нелинейного элемента и порогового элемента, причем другой вывод резис- . тора присоединен к общей точке конденсатора и дополнительного источника выпрямленного тока, а другой вывод порогового элемента присоединен к клемме для подключения к дополнительному заземлителю, при этом управляющий вход порогового элемента присоединен к двум клеммам для подключения к фазам сети.

40

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения опасности поражения людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивления изоляции. Целью изобретения является обеспечение независимости параметров срабатывания устройства от изменения питающего напряжения. Введение в устройство порогового элемента 11, подключенного на выходе источника 1 оперативного тока, позволяет перераспределять оперативный ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 3 и цепь порогового элемента, что обеспечивает адаптирование схемы устройства к дискретным изменениям напряжения защищаемой сети. По мере снижения сопротивления изоляции величина оперативного тока в цепи изоляции увеличивается, а в цепи порогового элемента уменьшается, что вызывает увеличение сопротивления нелинейного элемента 12, введенного в цепь ключевого элемента 11. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтирования цепью порогового элемента цепи исполнительного реле 3 устройства. Использование данного устройства повышает безопасность обслуживающего персонала за счет исключения ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатывания. Кроме того, адаптирование схемы к низкому уровню сопротивления изоляции сети исключает ложные срабатывания устройства. 1 ил.