еСЕСОЮЗНАГТ i Советский патент 1973 года по МПК H02H3/16 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОП СИГНАЛИЗАЦИИ ЗАМЫКАНИЙ НА

1

Изобретение относится к устройствам для сигнализации замыканий на землю.

Известное устройство, содержащее пусковой орган, включенный на напряжение нулевой последовательности, трансформатор тока нулевой последовательности и выпрямительный мост, соединедньш с а1М1Нлитуиным дискриминаторам на се1рдвч-ни.ках с прямоугольной нетлей гистерезиса, с обмотками записи и стирания, на выход iKpTOpo o через элемент долго-временной нключен светав-ой ин- . дикатор-тиратрон, не обладает высокой помехоустойчивостью.

В предлагаемом устройстве для повышения помехоустойчивости амплитудный дискриминатор дополнительно снабжен конденсатором, к которому последовательно подключены обмотки стирания, а параллельно- обмотки записи, а для повышения помехоустойчивости тиратрона и устранения ложного зажигания в его анодную цепь включен ключ и через активно емкостный контур - обмотка реле, размыкающий контакт которого включен параллельно анодному сопротивленню, а замыкающий через активно емкостный контур - на катод тиратрона.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из однотипных ячеек.

количество которых равно числу загцищаемых л)ний, и основного блока.

Измерительные элементы включают делиг тель /, выпря.штельный мост .2, сердечник

с прялюуголыюй петлей гистерезиса с обмотками записи 4, запрета 5, считывания 6, выходной обмоткой 7 и диод 8 в цепи связи с элементами долговременной памяти. Последовательно соед1 ненные обмотки считывания

6 образую: цепь считывания, а лоследоезательно соединенные обмотки запрета 5 - цень запрета. Цень запрета включают последовате.1ьно-встречно по отношению к цени записи. Совокупность выпрямительных мостов

2, цепей записи и запрета, блокирующего конденсатора 9, разрядного сопротивления Ю образует а-мтлитудный дискриминатор. Обмотки записи 4 через выпрямитель11ые мосты 2 подключаются ко вторичным обмоткам

трансформаторов тока нулевой последова тельности //.

Элементы долговременной памяти включают сердечник 12 из материала с прямоугольной петлей гистерезиса с обмотками

записи 13, запрета М, считывания 15 и выходной обмоткой 16. Как и в измерительных элементах, последовательно соединенные Обмотки считывании 15 образуют цепь считывания, а последовательно соединенные обмотки запрета 14 - цепь запрета. Цепь запрета

i;KJioi;;ieTc/i лоследователыю-встречпо по отiioiiiciuiio ji цепи эаписк.

/.InyxiicxiiiniioanbiH переключатель /7 с контактами J8, 19 служит для изменения режиM;I работы элементов долговременной па- 5 мяти.

Совокупность выходной обмотки 7 сердечник; 3, днода 8, обмотки записи. 13, сопроТ11вле1игя 20 п выходной обмотки 7 компенсирующего сердечника 21 образует цепь свя- 10 зм между измерительными элементами и элемслгами долговременной памяти. Когда замКИут коита.кт 18 переключателя 17, в цель связи входит также цепь запрета (обмотки 14}.15

Вкачестве сигнальных элементов используются тиратроны с холодным катодом 22. Сигнальные элементы включают также сопротивления 23, 24, онределяющие величину тока подготовки и анодного тока соответст- 20 пенно, н разделительный конденсатор 25.

Пусковой орган состоит из реле 26 с контактами 27-30 выпрямительного моста 31, конденсатора 32 с разрядным сопротивлением 33 и днода 34.25

Питание устройства осуществляется от напряжения переменного тока 220s через блок нитания, включающий силовой трансформатор 35, тумблер 36 с контактами 37, 38, предохра П1тель 39, сигнальную лампу 40, 0 конденсатор 41, ны 1рям} тельный мост 42, сглаживаюищй конденсатор 43 и конденсаторы считывания 44, 45 с зарядными сопротивлениями -16, 47 .разделнтель гыми диолтам 48, 49.35

Схема книтировапия состоит из реле 50 с контактами 51, .52, включенного через конденсатор 53 с разрядным сопротквле и)ем 54, общеанодного сонротивления 55 н актнвноемкостного контура 56, .57. Облготка реле н1у1Г1ироБана диодом 58.

К злемемтам управления относятся: ключ 5,9 нсдачи анодного питания с контактами 60-в:.), двухпозиционный переключатель 17, кионка опроса 64 с контактами 65, 66 и уста- 5 ноночная кнопка 67.

Донолнительпымн элементами являются сердечники 21, 68 для комненсации ненрямоугольности петли гистерезиса с обмотками читывания 6, 15 и выходными обмотками 7, 16 соответственно, сопротивления 69, 70 в ценях считывания и диод 7/.

В нормальном режиме все сердечники 3 измерительных элементов находятся в поло ении О или один из них находится в положе(ии 1, остальные в положении О, Последний лучай может на.бл1одатьоя при залиси I в акой-либо сердечник 3 от броска то.ка нулеой последовательности, л(е вызванного за1мылнием .па землю (напри.мер комАОгационны- си и ,поре.к,-11оче 1ИЯ1МИ в сетл, внешними междуа.чными .короткими замыканиями in т. д.).; оЖНая 1 люжет находиться только в адном з сердечников 3, ТУК ка« ее занпси в один з сердечпн.ков со1гровождаетсяодновремен;ны:м; 65

-стиранием ее с любого другого сердечника за счет то.ка, нротекающего по цепи запрета

При возникновении замыкания на землю вследствие напряжений, появившихся на вторичных обмотках трансформаторов тока нулевой последовательности в переходном режиме, через обмотки записи 4 и цепь запрета измерительных элементов протекают токи.

При нодключении первой, ячейки к поврежденному присоединению, а остальных - к неповрежденным число витков обмотки записи 4 (W выбирается из условий ).

Учитывая, что обмотки 4 к 5 включены последовательно-встречно, м. д. с., приложенная к сердечнику делителя /,

F, (, - W-, - W W,(2i, ±i),

где п - число присоединений,

{ - ток в цепи обмотки записи 4. М. д. с., триложеиная к fe-тому сердеч{ ИКу,

F,:W,(2i,ri}. 1

Известно, что при. замыкании фазы на землю первичн)1Й ток в месте повреждения определяется суммарным емкостным током сети /сх. первичный ток в неповрежденном кабеле - собственным емкостным током /с. Как правило, , следовательно и ,/, . По мере заряда блокирую.щего конденсатора выпрямительные масты 2 .неповрежденных присоединений будут запираться, и м. д. с. Ft, п|рилаже1нная к сер ючнику 3 первой ячейки, станет бюльн1е О, а М.д. с., гфиложенная к каждому из остальных сердеч.ников, останется отрицательной. В предельном случае, когда . все выпрямитеЛЬНЕ 1е мосты, кроме нроводяни.х ток il, будут заперты нанряжеиием па конденсаторе 9,

F,.W,(2i,-i,)V,i,

F,:..W,(,)- W,i,.

Под действием м. д. с. F сердечник делителя / неремагничивается в ноложительном направлении (из положения О в положение I). Каждый из остальн1)1х сердечников нод действнем размагпичнваюпдей м. д. с. FK либо удеря ивается в положении О, либо, если в сердеч1 ике но указапным причинам записана ложная от помехи, нроисходит ее стирание. По окончании процесса записи в положении I будет находиться лишь сердечник первой ячейки. Конденсатор 9, заряжаясь в пределе до амплитуды напряжения на вторичной обмотке трансформатора тока нулевой . последовательност) ноиреждеиного присоединения, блокирует все цепи записи и нредотврап1ает этим возможность неправильпой работы амплитудного дискриминатора в носледуюни1е моменты времени, когда вследствие расхождения частот переходных токов в отдельных кабелях или за счет иасыщени. сердечников ТТНП (трансформатор тока нулевой последовательности) мгновенные значения .напряжений на вторичной обмотке ТТНП какого-либо неповрежден} ого кабеля могут оказаться большими, чем поврежденного. Так как запись всякой новой информа ции сопровождается одновременным автоматическим стиранием любой предыдущей иифор.мации, то амплитудный дискриминатор обеспечивает правильное выделение наибольшего сигнала в любой полупериод, т. е. его работа не зависит от частот и фаз переходных токов в отдельных кабелях.

Сопротивление 10 обеспечивает разряд блокирующего конденсатора, возвращая схему с заданны.м временем в исходное состояние.

После записи срабатывает пусковой орган (собственное время срабатывания реле 26 значительгю больше вре.мени записи информации, не превышающего нескольких десятков микросекунд, включенный на напряжение нулевой последовательностл Sf/o- Реле 26 размыкает контакт 28, отключая обмотки записи 4 от , и замыкает сначала контакт 30, а зател контакт 29, что обеспечивается соответствующей регулировкой контактов. Контактом 27 ггодается сигнал в схему центральной сигнализации. Конденсатор считывания разряжается через контакты 29, диод 7/, сопротивление 70 и об.мотки 6 .цепи считывания, пере.магничивая сердечник 3 первой ячейки в отрицательиом направлении (сч1гг1.1в;пп11). Сердечник 21, выгголиенный аналогично сердечнику ,), из материала с прямоугольной петлей т-ерезиса, предназначен для ко.мпенсации помехи от иепряг- оуголыюсти петли гистерезиса. Для этого ei:o вы.ходная обмотка 7 включается ьстречнопоследоватеЛЬно вы.ходным обмоткам 7, сердечников 3, а обмотка считывания 6 - iiuследовательно с об.мотка;ми считывания 6 }казанных сердечников.

При считывании на выходной обмотке 7 сердечника 3 делителя 1 ноявляется. .мнульс наиряження, ооеспечипающнй занлсь / п сердечник /2 -соответствующего элемента долговремен; ой памяти.

Эле.менты долговременной памяти могут работать в о.аном из дву.х режимов.

Пели дпу.хнозииионыый переключате;1ь 17 находится в положении, указанном на чертеже (.нут (Контакт J8, ра.зо.мжнут контакт 19), то пс)следоватсльно-встреч1 о с обмотками записи 13 включается цепь запрета. При этом процесс заптюи - стирания в сердечники Jлeмeнтoв долговременной памяти оказывается anaJHjrHHHbiM пропессу записи - стирания в сердечники оперативной памяти измерительных элементов, учитывая, что з цепи связи отпа/тает надобность в блоюфующем конде 1саторе. Следовательно, в этом случае запись новой информации сопровол дается стиранием всякой предыдущей. Б этом режиме в элементах долговременной памяти запо.ми ается только последнее повреждение, а инфор.мация о предыдущих сти- 5 рается при возникновении каждого последу юн1его.

Если переключатель 17 находится во втором положении (выводится цепь запрета), то э.те.меиты долговременной памяти работают

в режиме, позволяющем длительно хранить информацию о всех последовательно возникающих кратковременных замыканиях на. землю. При. этом запись I в какой-либо сердечник 12 элемента долговременной памяти

5 не сопровождается стиранием информации с другого сердеч1 ика.

Считывание информации с эле.меитов--долгoвpe.;eннoй намяти (опрос) производитсявручи .0 нал атием кнопки «Опрос.

0 Перед опросом, контактом 60 ключа подачи анодного питания 59 подается напряжение на а;-.оды тиратронов. Чтобы исключить при этом зажигаиие тиратронов, необходимо обеспечить плав:1ое нарастание напряжения

5 в нромежутке анод-катод. Для этого служит схе.ма квитирования. В первый момент после замыкания контактов 60 возможно кратковременное зажигание некоторых тиратронов. Спустя (Некоторое время /ср срабатывает

0 реле 50, контакт 5/ размыкается и контакт 52 замыкается. При этом анодное напряжение на тиратронах падает до О, зажигающиеся в первый момент тиратроны гаснут, а затем напряжение пла-вно нарастает по экспо

5 пенте о постоянной-г ремени R5aC5s- Отсутствие анодного напряжения в нормальном режиме исключает возможность ложных зажн1аннй тиратронов от-помех.

Контактом 6} ключа 5..9 гюдготавливается

0 цепь опроса, а контактом 63 размыкается цепь записи .мерителЫ|.чх элементов. Одновpe eннo контактом 62 подается сигнал на табло «БлИ|Нкер не поднят.

При иажатнп кнопки «Опрос размыкается контакт 66 в цепи связи, предотвращая пере.чачу обратной инфор.ац;1И в сердечники оперативной памяти. Контактом 65 обмотки считывания 5 подключаются к конденсатору 44. Разряд к онденсагора вызывает пе0ремагничивание соответствук)Н1его сердечника (одного нескольких, в завис(;мости от режима работы элементов долговременной (амяти), и на ejo выходной обмотКе 16 по- является импульс напряжения, обуславливающий зажиганне соответствующего тираTpofia.

Сердечник 68 с обмотками считывани; /5 и вы.ходной обмоткой 16 предназначен для компенсации непрямоуго.:1ьности петли гнете60 резиса, для чего з)11ходная обьтотка 16 компенсирующего сердечника включается встречно-после.чователыю каждой из выходных обмоток 16, а обмотка считывания 15 - последовательно с обмотками считывания /5 сердечников 12.. .