Устройство для контроля сопротивления изоляции сети переменного тока Советский патент 1991 года по МПК H02H3/17 G01R31/02 

Изобретение относится к устройствам контроля сопротивления изоляции сети переменного тока, препятствующим подаче напряжения в сеть с поврежденной изоляцией, и может быть использовано для повы- шения уровня электробезопасности, преимущественно в высоковольтных трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью трансформатора.

Целью изобретения является повышение надежности контроля путем введения дополнительного канала контроля сопротивления изоляции рабочим напряжением.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для контроля сопротивления изоляции.

Устройство содержит источник оперативного постоянного напряжения 1, блок присоединения 2, который выполнен в виде трехфазного двухполупериодного моста, переменная сторона которого через резисторы 3-5 подключена к фазам контролируемой сети, а постоянная сторона через встречно включенный диод 6 и резистор 7 подключена ко входу усилителя постоянного тока 8 и через резистор 9 и вход второго усилителя постоянного тока 10 присоединена к земле. Между землей и точкой подключения диода 6 и катода выпрямительного моста блока присоединения 2 через резистор 11 подключен источник оперативного постоянного напряжения 1. Выходы усилиО

ю

СП

СА)

телей 8 и 10 через логический элемент ИЛИ 12 присоединены к исполнительному органу 13.

В коллекторные цепи транзисторов логического элемента ИЛИ включены индикаторы состояния измерительных каналов,, которые выполнены на светодиодах 14 и 15. Устройство содержит также коммутаци- онный аппарат 16 с размыкающим контактом 17.

При отключенной сети постоянный оперативный ток от источника низкого напряжения 1 замыкается по цепи: земля, вход усилителя 8, резистор 7, диод 6, резистор 11. Падение напряжения на входе усилителя 8 оказывается достаточным, чтобы на его выходе появился сигнал, открывающий транзистор логического элемента ИЛИ, в результате открывается светодиод 15 и исполнительное реле 13 срабатывает. Его контакты не блокируют цепи включения коммутационного аппарата 16. При наличии утечки в отключенной сети часть оперативного тока замыкается по цепи: земля, сопротивление утечки, резистор 3, диод двухполупериодного моста 2, резистор 11. В результате этого напряжение на входе усилителя 8 уменьшается и при достижении сопротивления изоляции допустимой по условиям безопасности величины сигнал на выходе усилителя 8 достигает порогового значения. Транзистор логического элемента 12 закрывается, светодиод 15 гаснет, реле 13 отключается, его контакт блокирует цепь включения коммутационного аппарата 16, не позволяя подачу напряжения в сеть с поврежденной изоляцией. Когда коммутационный аппарат 16 включается, появляется дополнительный постоянный оперативный источник 2, обусловленный рабочим напряжением сети. При этом ток от выпрямительного моста 2 замыкается по цепи: резистор 11, источник питания 1, земля, вход усилителя 10 (через вход усилителя 8 ток не протекает, так как диод 6 источником высокого напряжения 2 закрывается) и резистор 9. Напряжение на входе усилителя 10 оказывается достаточным для появления на его выходе сигнала, открывающего транзистор, в коллекторную цепь которого включен светодиод 14. Светодиод 14 светится, светодиод 15 гаснет, исполнительное реле 13 находится в отключенном состоянии, так как блок-контакт 17 коммутационного аппарата 16 прерывает цепь питания реле 13.

При блокировании коммутационного аппарата 16 реле 13 воздействует на промежуточную схему управления, с помощью которой осуществляется раздельное включение и отключение, а также удержание во включенном состоянии (до появления сигнала отключения) коммутационного аппарата 16. Конструктивно коммутационный аппарат 16 выполнен таким образом, что

удержание во включенном положении осуществляется с помощью механической защелки. Поэтому блок-контакт 17 хотя и отключает реле 13, но отключение реле не оказывает влияния на состояние коммута0 ционного аппарата 16, так как в это время последний уже включился и удерживается во включенном положении. Если при включенной сети появляется однофазное повреждение на землю, ток через вход

5 усилителя 10 уменьшается. Уменьшается и выходной сигнал, который при достижении порогового значения вызывает закрытие транзистора, в коллекторной цепи которого установлен светодиод 14. Последний гас0 нет, сигнализируя о появлении повреждений.

При отключении повреждения защитой от замыканий на землю коммутационный аппарат 16 отключается, замыкая своим

5 блок-контактом 17 цепь реле 13. Если повреждение произошло на ответвлении, коммутируемом коммутационным аппаратом 16, то реле 13 будет оставаться в отключенном положении, так как транзистор со све0 тодиодом 14 будет закрыт, так же как и транзистор со светодиодом 15. Это обусловлено тем, что в обоих каналах измерение и по источнику высокого напряжения 2 и по источнику низкого напряжения 1 оператив5 ного тока будет недостаточно для открытия усилителей 10 и 8. Контакт исполнительного реле 13 блокирует цепь включения коммутационного аппарата, не допуская подачу напряжения на ответвление с повреждением.

0 Таким образом, участок сети непосредственно после отключения контролируется рабочим напряжением на период действия обратной ЭДС отключенного электродвигателя и затем оперативным напряжением

5 низкого напряжения.

Если повреждение произошло не на присоединении, коммутируемом аппаратом 16, величина оперативного тока от источника высокого напряжения 2, протекающего

0 через вход усилителя 10. оказывается достаточной для появления на выходе усилителя 10 сигнала, открывающего транзистор со светодиодом 14 и взвода исполнительного реле 13 на время действия обратной ЭДС

5 отключенного электродвигателя и последующего контроля низким напряжением от оперативного источника 1 по каналу измерения, в котором установлен вход усилителя 8. Появление сигнала на выходе усилителя 8 после спадания ЭДС электродвигателя до

величины напряжения оперативного источника 1 низкого напряжения, после чего открывается диод б, обеспечивает открытие транзистора со светодиодом 15, который создает цепь удержания реле 13 во включен- ном положении.

После спадания ЭДС электродвигателя светодиод 14 гаснет, светодиод 15 загорается-. Реле 13 остается во включенном состоянии, позволяя своим контактам включение отключенного участка сети.

Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить надежность контроля сопротивления изоляции ответвления электрической сети, так как контроль осуществляется сразу после отключения рабочим напряжением сети на время действия ЭДС отключенного электродвигателя и последующим непрерывным контролем изоляции низковольтным опера- тивным источником.

Формула изобретения Устройство для контроля сопротивления изоляции сети переменного тока, со-

держащее источник оперативного постоянного напряжения, положительный полюс которого подключен к клемме для соединения с землей, а отрицательный полюс через первый резистор подключен к блоку присоединения к трехфазной сети, усилитель постоянного тока, вход которого соединен с первым выводом второго резистора, диод, третий резистор, исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля путем введения дополнительного канала контроля сопротивления изоляции рабочим напряжением, дополнительно введены второй усилитель постоянного тока и логический элемент ИЛИ, при этом блок присоединения выполнен в виде трехфазного двухполупери- одного моста, положительный полюс которого через катод-анод диода подключен к второму выводу второго резистора, а отрицательный полюс моста через третий резистор подключен к входу второго усилителя постоянного тока, выходы обоих усилителей через логический элемент ИЛИ присоединены к исполнительному органу.

Изобретение относится к устройствам контроля сопротивления изоляции сети переменного тока, препятствующим подаче напряжения в сеть с поврежденной изоляцией. Цель изобретения состоит в повышении надежности контроля путем введения дополнительного канала контроля сопротивления изоляции рабочим напряжением. При отключенной сети постоянный оперативный ток от источника 1 низкого напряжения контролирует сопротивление изоляции электрической сети. При наличии утечки сигнал на выходе усилителя 8 достигает порогового значения, транзистор логического элемента 12 закрывается, реле 13 отключается и его контакт блокирует включение коммутационного- аппарата 16. При включенном коммутационном аппарате 16 появляется дополнительный источник 2 оперативного напряжения, при этом реле 13 находится в отпущенном состоянии, свето- диод 14 светится, а светодиод 15 гаснет. В случае появления утечки по сигналу от усилителя 10 светодиод 14 гаснет, сигнализируя о появлении повреждения. 1 ил. Ј