Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью Советский патент 1992 года по МПК H02H3/16 

л %

к

й--

15

7

Использование: в электротехнике для защиты от однофазных замыканий на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью. Сущность изобретения: при возникновении в сети однофазного замыкания на землю заряды, накопленные в кольцах-цилиндрах 7-9 в нормальном режиме, создают переходный ток утечки, проходящий по резистору 11. Под воздействием создаваемого током утечки напряжения на резисторе 11 и тока нулевой последовательности от трансформатора 15 фазосравнивающий элемент 17 срабатывает при замыкании на землю на защищаемом участке и не срабатывает при замыканиях на землю в сети за пределами защищаемого участка. 2 ил. (Я

ут.

4Ь Ю

СО

to

оо

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к защите трефазной сети с изолированной нейтраль от однофазного замыкания на з-емлю.

Цель изобретения - повышение электробезопасности сети.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для направленной защиты; на фиг. 2 - узел соединения одного из диодов выпрямителя с фазой А сети

Устройство содержит трехлучевую диодную звезду, аноды диодов Т-3 которой объединены между собой, а катоды через резисторы k-б связаны с фазами А, В и С сети с изолированной нейтралью. На провода фаз А, В и С надеты металлические кольца-цилиндры 7-9 соответственно, электроизолированные от провода, например фазы А изоляцией 10. Металлические цилиндры 7-9 вместе с участками охваченных ими проводов сети представляют собой три одинаковых цилиндрических конденсатора. Катоды диодов 1-3 через резисторы -6 присоединены к кольцам- 1 илиндрам соответственно. Общая точка диодной звезды соединена через

регулируемый резистор 11 с землей. На фиг. 1 обозначены также выключатель 12 сети, механизм 13 свободного расцепления, исполнительный орган 1 трансформатор 15 тока нулевой последовательности, усилитель 16 и фазо- сравнивающий блок 17.

Устройство работает следующим образом.

Кольца-цилиндры 7-9 охватывающие участки фазных проводов А, В, С,можно рассматривать как внешние электроды, а участки проводов А, В, С, заключенные между указанными кольцами, как внутренние электроды. Внешние электроды изолированы от внутренних, например, диэлектриком, имеющим высокую диэлектрическую проницаемость (сегнетодиэлектриком).

Каждый из участков фазных проводов А, В, С наводит на каждом из внешних электродов потенциал относительно земли. Поскольку внешние электроды соединены через резисторы и диоды с землей, то через каждую одну треть периода в интервалы отпирания разности потенциалов между внутренними и внешними электродами пропорциональны напряжениям фаз сети относительно земли, i При отсутствии в сети замыкания на землю и идеальной изоляции заряд,

o

5

0

накопленный в кольцах-цилиндрах 7-9, не имеет возможности стекать на землю, ибо отсутствует цепь для циркуляции тока утечки через землю.

При возникновении в сети однофазного замыкания на землю такой контур появляется и заряды, накопленные в кольцах-цилиндрах 7-9, из-за возникшей разности потенциалов между ними и землей вызовут появление тока в лучах диодной звезды и в резисторе 11. В предлагаемой защите от однофазных замыканий на землю (фиг. 1) падение напряжения на резисторе 11 подается на один из входов фазосравни- вающего блока 17, на другой вход которого подается выходное напряжение усилителя 16, вход которого подключен к выходу трансформатора 15 тока нулевой последовательности. В случае, если замыкание произошло в зоне защиты, фазы сигналов на входах блока 17 совпадают, и на выходе появляется

5 уровень напряжения, подаваемый на исполнительный орган 1, который воздействует на механизм 13 свободного расцепления выключателя 12 сети. Положительный эффект от использоQ вания состоит в повышении электробезопасности обслуживания сети. Гальваническая развязка устройства от фазных проводов позволяет использовать его в сетях высокого и сверхвысокого напряжения.

5

формула изобр е.т е н и я

Устройство для направленной защиты от однофазного замыкания на землю

0 в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, подключенный к одному из входов фазо- сравнивающего блока,выход которого

5 соединен с исполнительным органом, трехфазный выпрямитель, общая точка диодов которого соединена через регулируемый резистор клеммой для подключения с землей, причем подвижный вывод резистора соединен с вторым входом фазосравнивающего блока, отличающееся тем, что, с целью повышения электробезопасности сети, каждый из диодов трехфазного выпрямителя соединен с соответствующим вновь введенным кольцевым проводником, служащим для схватывания соответствующего фазного провода и электроизолированным от него.

O

5

Провод фазы А

Фив.1