Устройство для автоматического шунтирования фазы в электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1990 года по МПК H02H5/12 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, повышающим электро-и пожаробезопасность в сетях с изолированной нейтралью.

Цель изобретения - повышение быстродействия блокировки шунтирования при двойных замыканиях на землю.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит датчик напряжения нулевой последовательности 1. подключенный к блоку выбора поврежденной фазы 2, выходы которого подключены ко входам усилителя 3. К выходам усилителя 3 подключены обмотки шунтирующих реле 4-6. Контакты реле 7-9 подключены между фазами сети и объединены в звезду. К общей точке контактов подключен первый вывод датчика тока 10. Между вторым выводом датчика тока 10 и

землей включен симистор 11. Выход датчика тока 10 через выпрямитель 12 подключен к первой обмотке поляризованного реле 13. Первый размыкающий контакт 14 поляризою о ванного реле 13 подключен между выводом питания и общей точкой соединения обмоток

реле 4-6. Второй размыкающий контакт 15

KD включен в цепь управления симистора 11,

В цепь питания второй обмотки поляризованного реле 13 включена кнопка возврата 16. Последовательно с контактами

исполнительных реле включены низкоомные балластные резисторы 17. ограничивающие ток двойного замыкания на землю доуровня, допустимого для симистора и замкнутых контактов реле.

Устройство работает следующим образом.

При однофазном прикосновении человека к одной из фаз. либо нарушении изоляции, датчик напряжения нулевой

последовательности 1 выделяет сигнал, пропорциональный смещению нейтрали сети, который поступает на блок выбора поврежденной фазы 2. Блок выбора поорежденной фазы определяет фазу, в которой произошло прикосновение либо нарушение изоляции и пoдaet сигнал по одному из трех выходов на усилитель 3. который усиливает сигнал и подает напряжение на одну из обмоток реле 4, 5 или б, контакты которых шунтируют поврежденную фазу на землю. При этом цепь управления симистора 11 подключена к напряжению управления и симистор находится в проводящем состоянии. Цепь тока фаза - земля замыкается и по ней начинает протекать ток шунтирования, величина которого в нормальном режиме определяется величиной емкостей фаз относительно зем.ли. При этом напряжение на выходе датчика тока 10, выпрямленное выпрямителем 12, меньше напряжения срабатывания поляризованного реле 13.

При возникновении пробоя изоляции на второй фазе, либо при срабатывания устройства, вызванных замыканиями в обмотках электропотребителей, ток в цепи шунтирования резко возрастает. Напряжение на первой обмотке 13 поляризованного реле также возрастает и оно срабатывает, размыкая свои контакты в цепи управления симистора и цепи питания обмоток шунтирующих реле. Симистор запирается при первом же переходе тока через нуль, а поскольку время возврата шунтирующих реле 4-6 больше 10 мс, размыкание контактов происходит без тока, Время возврата реле увеличивается за счет шунтирования их обмоток диодами 18. При необходимости получения больших времен могут применяться другие методы замедления возврата реле, например шунтирование обмоток RCцепью.

Таким образом, устройство производит контроль величины протекающего тока в цепи шунтирования и автоматическое отключение цепи шунтирования при возникновении опасного аварийного режима.

В предлагаемом устройстве эффект достигается за счет совокупности признаков, присущих устройствам для бездуговой коммутации и применения поляризованного реле для управления симистсГрами и шунтирующими реле.

Применение в качестве порогового органа устройства поляризованного реле позволяет упростить схему за счет объединения функций измерения тока и запоминания сработанного состояния на любое время до ручного возврата схемы. Кроме того, для работы поляризованного реле не требуется сглаживания выпрямленного сигнала, за счет чего защита имеет предельное

быстродействие (3-13 мс). В то же время конечное собственное время срабатывания поляризованного реле позволяет отстроить защиту от броска емкостного тока при шунтировании фазы контактом реле.

Формула изобретения

Устройство для автоматического шунтирования фазы в электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик напряжения нулевой последовательности, входы которого присоединены к клеммам для подключения к электрической сети и к заземлителю, а выходы подключены к входу

по нулевой последовательности блока выбора поврежденной фазы, разные входы которого подклЬчены к клеммам для присоединения к сети, а выходы подключены к входам усилителя, выходы которого

подключены к первым выводам обмоток шунтирующих реле, вторые выводы обмоток указанных реле объединены,в общую точку, контакты реле включены между клеммами для подключения к фазам сети и первым

токовым выводом датчика тока, источник питания, выпрямитель и пороговый орган, от л и ч а ю щ е е. с я тем. что. с целью повышения быстродействия блокировки шунтирования при двойных замыканиях на землю, в устройство дополнительно введены симистор, включенный между вторым токовым выводом датчика тока и клеммой для подключения к заземлителю, а пороговый орган выполнен в виде двухобмоточного поляризованного реле с двумя размыкающими контактами, первая обмотка которого через выпрямитель подключена к выходу датчика тока, вtopaя обмотка подключена через кнопку возврата к источнику

питания, первый размыкающий контакт включен между выводом источника питания и общей точкой обмоток шунтирующих реле, а второй размыкающий кЬнтакт включен в цепь управления симистора.

. W

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, повышающим электро- и пожаробезопасность в сетях с изолированной нейтралью. Цель изобретения - повышение быстродействия блокировки шунтирования при двойных замыканиях на землю. При возникновении снижения изоляции на второй фазе, либо при срабатываниях устройства, вызванных замыканиями в обмотках электропотребителей, ток в цепи шунтирования резко возрастает. Срабатывает поляризованное реле 13, размыкая свои контакты 16, 14 в цепи управления симистора 11 и цепи питания обмоток шунтирующих реле 4-6. Изобретение позволяет снизить массу и габариты устройства. 1 ил.