Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока Советский патент 1991 года по МПК H02H3/16 H02H5/10 H02H5/12 

I i

СА)

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защитного отключения электроустановок с незануленными корпусами, не содержащих электродвигательных нагрузок, например электродных котлов с изолирующими вставками, может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются трехфазные сети напряжением до 1000 В с нулевым проводом, например в сельском хозяйстве и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 694929.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в режиме контроля обрыва фаз сети, питающей электроустановки с незануленными корпусами, не содержащие электродвигательных нагрузок.

Сущность изобретения заключается в том, что при обрыве одной из фаз уменьшается напряжение на катушке реле, которое, срабатывая, размыкает свой контакт в цепи симметрирующего конденсатора, и последний отключается от фаз сети. В результате перекоса нагрузки с конденсаторов асим- метрирующего блока потечет несимметричный ток через закупающий провод в землю. Значение суммы мгновенных токов в фазах сети, проходящих через трансформатор тока нулевой последовательности (ТТНП), не равно нулю и будет отличаться на величину тока утечки в землю. Поэтому во вторичной обмотке ТТНП появляется аварийный сигнал, подаваемый на усилитель. Далее усиленный сигнал дает команду на отключение расцепителя, который своими контактами отключает электроустановку от сети.

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства для защитного отключения; на фиг. 2 - устройство с использованием геркона.

Устройство содержит ТТНП 1. усилитель 2. расцепитель 3, замыкающие контакты 4, которые введены в силовые линии (фазы сети), асимметрирующий блок 5, выполненный на двух конденсаторах и подключенный к двум фазам сети и зануляющему проводу после ТТНП 1, асимметрирующий конденсатор 6, соединенный с фазным и нулевым проводами, кнопки Пуск 7 и Стоп 8 в цепи управления расцепителем 3, кнопку Стоп 9 в цепи симметрирующего конденсатора 6, замыкающий контакт 10 реле переменного напряжения, катушка 11 которого подключена к двум фазам сети. Все три конденсатора объединены зануляющим проводом и образуют симметричную звезду с растянутой нулевой точкой, находящейся на длине за- нуляющего провода от асимметрирующего блока 5 до корпуса электроустановки, Выход ТТНП 1 соединен с входом усилителя 2, выход которого подключен к входу расцепителя 3.

Устройство работает следующим образом.

0 При включении кнопки Пуск 7 расцепитель 3 замыкающими контактами 4 подсо- единяет электропотребитель к сети переменного тока. Одновременно с двух фаз сети А и В эапитывается катушка 11

5 реле, которое, срабатывая, замыкает свой контакт 10 и подключает симметрирующий конденсатор 6 к третьей фазе сети С. Если при этом в зоне защиты отсутствует несимметричный ток утечки в землю, обусловлен0 ный обрывом фазного или нулевого проводов или прикосновением человека к токоведущей части установки, то сумма мгновенных значений токов в фазах сети практически равна нулю, а по конденсато5 рам симметричной звезды будут циркулировать одинаковые токи. Поэтому сигнал на отключение электроустановки не образуется, устройство работает в режиме контроля обрыва фаз, зануляющего провода и при0 косновений к токоведущим частям.

Как только произойдет обрыв, например, фазы А, напряжение на катушке реле 11 резко падает и реле срабатывает, размыкая свой контакт 10. В результате сим5 метрирующий конденсатор отключается от фазы С, и с конденсаторов асимметрирующего блока 5 через зануляющий провод потечет в землю несимметричный ток. Так как теперь сумма мгновенных значений то0 ков во всех фазах сети равна величине тока утечки, значительно превышающей ток уставки (срабатывания) устройства защиты, во вторичной обмотке ТТНП 1 образуется аварийный сигнал, который поступает на

5 вход усилителя 2. Далее усиленный аварийный сигнал поступает на вход расцепителя 3 и дает команду на его отключение. Последний, размыкая свои контакты 4, отключает потребитель от сети переменного

0 тока.

Таким образом, происходит автоматическое срабатывание устройства и защитное отключение электроустановки при обрыве фазы.

5 С целью повышения надежности устройства для обеспечения его работоспособности в химически агрессивных и влажных средах сельскохозяйственных и других производств при сохранении им функции конт- поля обрыва фаз предлагается в качестве

замыкающего контакта использовать маг- нитоуправляемый геркон 10 (фиг. 2), где применен герметизированный магнитоуп- равляемый контакт и использована управляющая катушка 11 постоянного тока с целью возможности создания постоянной намагничивающей силы для управления контактами геркона 10, При этом управляющая катушка 11 расположена на герконе 10 и соединена с выходом диодного моста 12, вход которого подключен к фазам А и В сети переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки Пуск 7 расцепите ль 3 своими контактами 4 подключает электропотребитель к сети переменного тока. Одновременно ток, протекая по однофазному мосту 12, выпрямляется и подается на управляющую катушку 11. В результате действия намагничивающей силы контакты геркона 10 замыкаются и симметрирующий конденсатор 6 подключается к фазе С. В случае обрыва, например, фазы В напряжение между фазами А и В падает и на выходе диодного моста 12 значение выпрямленного тока уменьшается, соответственно уменьшается намагничивающая сила катушки 11 и контакты геркона 10 размыкаются, отключая симметрирующий конденсатор б от фазы С. В результате перекоса нагрузки с асимметрирующего блока 5 через нулевой провод в землю потечет несимметричный ток, устройство, реагируя на аварийный ток утечки, отключает установку от сети переменного тока, т.е. оно срабатывает в функции контроля обрыва фаз.

При обрыве фазы С снижается напряжение на симметрирующем конденсаторе бис асимметрирующего блока 5, в обоих вариантах устройства образуется несимметричный ток утечки, в результате чего

происходит защитное отключение электроустановки.

Кнопка Стоп 9 служит для отключения электроустановки с места ее работы.

Таким образом, введением в схему устройства для защитного отключения дополнительного реле обеспечивается защита электроустановки путем обеспечения работы устройства в функции контроля обрыва

фаз. При этом расширяется область превентивной защиты людей и животных от опасного воздействия электрического тока, обеспечивается пожаробеэопасность. повышается надежность и долговечность электропотребителей при их эксплуатации, а также исключается ущерб для народного хозяйства от аварийных простоев электротехнологических машин и оборудования.

Формула изобретения

1.Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока по авт. св. № 694929, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в режиме контроля обрыва фаз сети, питающей электроустановки с незануленными корпусами, не содержащие электродвигательных нагрузок,

оно дополнительно снабжено реле, замыкающий контакт которого включен между симметрирующим конденсатором и клеммой для подключения к фазе сети, а обмотка реле соединена с клеммами для подключения к двум другим фазам сети.

2.Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что, с целью повышения его эксплуатационной надежности, замыкающий контакт выполнен в виде герметизированного магнитоуправляемого контакта, а обмотка управления соединена с упомянутыми клеммами для подключения к фазам сети через вновь введенный диодный мост.

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике и. в частности, к устройствам для защитного отключения электроустановки напряжением до 1000 В в трехфазных электропитающих сетях с нулевым проводом (нулевой провод используется в качестве заземляющего) Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в режиме контроля обрыва фаз сети, питающей электроустановки с незануленными корпусами, не содержащие электродвигательных нагрузок. При обрыве фазы А или В напряжение на реле с катушкой 11 снижается и оно срабатывает, размыкая свой контакт 10. В результате этого симметрирующий конденсатор 6 отключается от фазы С. создавая тем самым несимметричный ток Во вторичной обмотке трансформатора 1 образуется аварийный сигнал, который после усиления поступает на вход расцепите- ля 3, вызывая отключение потребителя от сети. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. k