Устройство для блокировки коммутационного аппарата в цепи питания электроустановки Советский патент 1978 года по МПК H02H11/00 H02H3/16 G01R31/02 

Описание патента на изобретение SU634418A1

Изобретение может быть использовано в пускателях, фидерных автоматах и в ячейках высоковольтных комтлектных распредустройствах, применяе мых преиглущественно в пожароопасных и вэрьшоопасных средах, например в подземных выработках угольных шахт. Устройство для блокировки предназначено для автоматического измерения токов утечкина землю в отключенных линигзх или электроустановках и запрета их включения при увеличении указанных токов более допустимой величины. Известны устройства, предназначен ныв для предотвращения подачи напряжения на электроустановку с током утечки на землю, превышающем допусти мое значение. В них выход блокировоч ного реле утечки (БРУ) через двухполупериодный выпрямитель подключен па раллельно первичной обмотке феррорезонансного стабилизатора l} , Однако в таком устройстве при обрывах в схеме, например, цепей трав.зисторов последние не шунтируют первичную обмотку стабилизатора и позво ляют включать пускатель при замыкани ях на зегушю в отключенной электроуст новке , Другим известным устройством аналогичного назначения является бесконтактное статическое реле защиты и дистанционного управления токоприемниками, использующее магнитный элемент и транзистор |2. В этом устройстве при пробое переходов (короткое BEIMHкание) транзистора также возможно включение коммутационного аппарата при замыканиях на землю в отключенной электроустановке. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, которое содержит БРУ, блок управления и электромагнит управления коммутационным аппаратом 3, Однако это устройство позволяет подавать один раз напряжение на электроустановку с увеличенным током утечки на 3 еьглю. Цель изобретения заключается в повышении надежности запрета на включение коммутационного аппарата при токе утечки на землю в контролируемой электроустановке, превышающем допустимое значение. Это достигается тем, что в устройстве, содержащем электромагнит управления кo sмyтaциoнным аппаратом, в цепь питания которого включен замыкаю;Щий контакт рйла блока удрав и блоккрОЕСчйое ре.е 1течк, чаемое к заищгдаемой з.иентроу эамыкааощий контакт блокнрово реле утечки включай н дег;ь литлии: реле OjsOiva упразления, g :ЕОг:;;гедова-тельно ; эамьпгa( коЕгеа-ггОМ блока управления вклкгеен райк ггка;0Ний контакт блокировочного реле утечки во вкодную цепь которого ВЕслочен кон такт pejjc блока упраЕленкя,. Кроме того, ра;з; ъжающкй к йг-ц лк гго щий контакты блокировсчного рала утечки выполнены s виде одяохО пера™ ключа ощего контакта, контакт ко DKOM ной цепи блокийОвочкого реле утечки выиолиан Е эиде контакта реле време™ ни На фнг. А н 2 даны варианты принципиальяьвг. схем устройства электрической бло кирозки для ко -п 1утационпых аппаратозз (г ускателей) с электромека ническк1:й пркводеми прямого действия на фиге 3 и 4 - то же, для KOsiMyTaционна% аппаратов (включателей) с электромеханическими приводами косвенного действия;, Крвллсженное устройство содержит блокироЕОчкоа реле 1 утечгси (БРУ) , яита.шщую цепь 2,. блок 3 управления, транзистор 4 ВРУ, исполнительное рел 5 БРУ, резисторы измерительного органа w;-.jc-rOBoro типа, сопротивление 9 ИЗОЛИНИИ 3аю.кгдзймой электроустанов ки относительно земли, коммутационны аппарат 10, реле И блока управления кнопку 12 стоп, кнопку 13 пуск замыкающий контакт 14 БРУ, резистор 15, злектром.агнит управления 1.6, раз мыкающий контакт 17 БРУ, заг.- ыкающкй контакт 18 реле блока управления, гсон такт 19 реле блока управления, реле 20 времени блока управлениЯгпроме-жуточное реле 21 5лока управления, контакт 22 промежуточного реле блока управления к электромагнит отключени я 2 3 „ Устройство блокировки для коммута ционного аппарата (см.фиг, 1) соде1 жи блокировочное реле утечки (БРУ) 1, электромагнит управления 1б и релейный блок управления 3. В устройстве электрической блокировки может быть использована любая схема БРУ, в которой исполнительное реле срабатывает при удовлетЕоритель ном сопротивлении изоляции контролируемой электроустановки. Блокировочное реле утечки зылолче но в виде чувствительного к полярнос ти сигнала усилителя ,, выполненного. например, на транзисторе 4, исполнительном реле 5 и измерительном органе мостового типа. Три плеча последнего образуют резисторы 6-8, а в чет вертое - подключено сопротивление 9 изоляции контролируемой электроустановки относительно земли. llfiH OTKJisOieHHH установки от сети ГЛаиПйа когстакты коммутационного аппарггта Ю размшчаются и блокировочное реле /течкн с помощью вспомогательных KOHTf-iCrotj указанного аппарата подклю- л.легч-Я к сопротивлению изоляции элекvfiOyCTaHOiiKH, Релейный блок управления 3 содержит реле управления И-, в и,епь которого последовательно подключены кнопки стоп 12 и пуск 13, н яакыкагощий контакт 14 исполнительыого реле S« Последовательная цепь кмопкс пуск 13 и за1 1ыкаюэдий контакт 14 заагунтированЕзт резистором 15. Е Lfeub элек1ромгггнита управления 16нрисое.цинен размыкающий контакт 17реле 5 н замыкающий контакт 18 реле 1.1 иэ релейного блока управления 3 , Работает устройство следующим образом (см.фиг,). После каждого отключения коммутационного аппарата 10 разг-ыкаются его главные контакты и эаглыкаются вспомогательные KOHTaKTfii (контроля изоляции) ,. которым подается питание на БРУ, соединяющееся с фазами отключенной электроустановки. При нормальной величине контролируемого сопротивления 9 изоляции транзистор 4 открыт, так как его эмиттер по отношению к базе находится под положительньвл потенциалом и реле 5 включено, замыкающим контактом 14 реле 5 подготавливает цепь включения реле управления 11. После нажатия кнопки 13 срабатывает реле 11 к ковтактом 19 размыкает цепь питания со стороны входа БРУ. В результате этого транзистор 4 замыкается и отключает реле 5. Послед«etf; размыкает контакт 14 в цепи реле 11, удержание которого осуществляется через резистор 15. Другим контакTQf.T 17 реле 5 7зключает электромагнит управления коммутационного аппарата ,10 (контакт 18 реле 11 замкнут, так как реле 11 осталось включенным). Отключение аппарата производится нажатием на кнопку стоп 12, которая отключает реле 11, а оно своим контактом 18 отключает электромагнит управлен-йя 16. При снилсении измеряемого сопротивления до опасной величины транзистор 4 закрывается, так как его эмиттер 110 отношению к базе находится под отрицательным потенциалом. Вследствие того, что контакт 14 реле 5 разомкнут, включить коммутационный аппарат кнопкой пуск 13 невозможно. При обрыве- любой цепи транзистора или реле 5 по той лее причине включить коммутационный аппарат невозможно. Если в отключенной линии снизилось из.меряемое сопротивление 9 до опасной величины и отказал транзистор (короткое .ие) , реле 5 остается включенным независимо от наличия

любого сигнала на входе транзистора. При этом контактог 17 цепь электромагнита управления остается разомкнутой, следовательно, включить коммутационный аппарат невозможно.

В схеме устройства (см.фиг.1) в случае непереключения контакта 17 реле 5 (что возможно в некоторых конструкциях реле) будет происходить включение коммутационного аппарата при снижении величины сопротивления изоляции и пробое транзистора. Для исключения этого размыкающий контакт 17 и замыкающий контакт 14 реле 5 заменяется одним переключающим контактом 14 того же реле (см.фиг.2). При этом в случае замыкания контакта 14 в верхнем или нижнем положении оказывается постоянно разомкнутой цепь электромагнита управления 16 или реле 11 и включение коммутационного аппарата становится невозможным.

Если реле блока управления имеет свободный замыкающий контакт, то контакт 19 может быть подключен в четвертое плечо моста (см.фиг.2). В этом случае отличие работы ВРУ состоит в следующем.

При удовлетворительной величине измеряемого сопротивления изоляции, (также как и в описанном случае) открывается транзистор и срабатывает реле 5. После нажатия кнопки 13 реле 11, включаясь, контактом 19 замыкает плечо моста, в результате чего нарушается баланс моста, а эмиттер транзистора по отношению к его базе приобретает отрицательный потенциал и транзистор закрывается, отключая реле 5, Контакт 14 последнего замыкается в верхнем положении и создает цепь для включения электромагнита управления 16. В остальном работа устройства в нормальном и аварийном режимах -не отличается от описанной выше.

Таким образом, независимо от того каким контактом (замыкающим или размыкакадим) подается запрет на вход БРУ, достигается один и тот же эффек заключающийся в обеспечении запрета включения ко№ утационного аппарата и в предотвращении подачи напряжения на неисправную электроустановку.

На фиг. 3 показана принципиальная схема предлагаемого устройства применительно к коммутационному аппарат с приводом косвенного действия, например к высоковольтному выключателю имеющему электромагнит отключения, работающий по принципу реле минимального напряжения, например, прямогхз действия. Переключающий (например, мостиковый) контакт 14 БРУ в этом случае подключен в цепь электромагнита отключения 16 и в цепь релейного блока управления (в цепь реле 21). При пробое транзистора 4 реле 5 включается независимо от величины контролируемого сопротннления 9 изоляции. Контакт 14 реле 5 размыкает цепь электромагнита отключения 16, который, воздействуя якорем на механизм свободного расцепления, разобщает вал привода с валом главных контактов выключателя. При нажатии кнопки пуск

13или замыкании контакта 18 реле

21, срабатывая одним контактом, включает двигатель привода кс 1мутационного аппарата, а другим контактом 22 - вспомогательное реле 20, например реле времени, используемое в высоковольтной взрывобезопасной ячейке типа ЯВ-6400 для защиты выключателя от многократных включений (промышленный каталог Н1нформэлектро 02.12. 16-72). Реле 20, сработав своим контактом 19, подает запрет на вход БРУ, но неисправный транзистор (пробой переходов) не закрывается, реле 5 не отключается, вследствие чего цепь питания электромагнита отключения разомкнута. По истечении времениподготовки (заводки) привода (обычно несколько секунд) под действием механической энергии, запасенной в аккумуляторе привода, последний срабатывает, но так как обесточенный электромагнит отключения 16 своим якорем разобщил главные контакты выключателя с приводом, включение выключателя не происходит. В случае обрыва любой цепи транзистора реле 5 оказывается отключенным и его контакт 14 3aivudKaет цепь электромагнита отключения 16, а цепь релейного блока управления, зашунтированнап резистором 15, оказывается разомкнутой. Вследствие этого включение реле 21, подающего команду на пуск привода как с помощью кнопки 13, так и с помощью контакта 18 реле 11 не происходит. Таким образом, при различных видах повреждений (обрыв, короткое зa ыкaниe переходов транзисторов, непереключение контакта 14, обрыв или короткое замыкание реле 5, 20 и т.д.) включение коммутационного аппарата и подача напряжения на электроустановку с недопустимом током утечки на землю не происходит. Поскольку реле 20 используется для защиты от многократных включений Спулеметного эффекта ), то подключением его контакта во входную цепь БРУ достигается контроль неисправности и его цепей.

Если коммутационный аппарат с приводом косвенного действия снабжен двумя исполнительными органами: электромагнитом отключения 23, действующим при наличии напряжения на его катушке, и электромагнитом включения (см. фиг. 4), то переключающий контакт

14исполнительного реле 5 подключается в цепь электромагнита включения 16 и реле 21. В случае различных повреждений в схеме устройства (описанных выше) контакт 14 остается постоянно замкнутым в верхнем или нижнем поло жемии, размыкая либо цепь включения реле 21f либо цепь электромагнита включения 16 о При этом включение выключателя невозможно по одной из при ЧИН Или не запасается механическая энергия в аккумуляторе привода, так как не включается реле 21, которое запускает двигатепь привода, или не срабатывает электромагнит включения JI.6, который не раэглыкает замок, препятствующий включению коммутационног аппарата. Таким образом, действие предложен ного устройства блокировки не зависи от того, какие исполнительные органы (электромагниты управления) имеет коммутационный аппарат: электромагнит, используемый и для отключения и для включения коммутационного аппарата, или функции отключения и включения возложены на отдельные электромагниты, Совершенно очевидно также, что действие блокировки не изменяется при подключении в цепь запрета БРУ контактов реле управления 11 {см. фигЛ и 2),контакта реле управлени 21 (см.фиг.3 и 4) или контакта вспомогательного реле 20 (см.фиг.3 и 4) если это реле срабатывает перед вклю чением коммутационного аппарата. Такое выполнение устройства дает возможность повысить надежность блокировки и исключить подачу напряжения на электроустановку с недопусти MfcJM током утечки на землю без введе ния дополнительных блоков в электри ческие схемы коммутационного аппара та. 8 Формула изобретения 1.Устройство для блокировки коммутационного аппарата в цепи питания электроустановки, содержащее электромагнит управления коммутационным аппаратом, в цепь питания которого включен замыкающий контакт реле блока управления, и блокировочное реле утечки, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности работы, замыкающий контакт блокировочного реле утечки включен в цепь пи-. тания реле блока управления, а последовательно с зз-мыкающим контактом реле блока управления включен размыкающий контакт блокировочного реле утечки, во входную цепь которого включен контакт реле блока управления. 2.Устройство по п,1, отличающееся тем, что размыкающий и замыкающий контакты блокировочного реле утечки выполнены в виде одного переключающего контакта. 3.Устройство по П.1, отличающеес я тем, что контакт во входной цепи блокировочного реле утечки выполнен в виде контакта реле времени . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 284119, кл. Н 02 Н 3/16, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР № 150933, кл. Q 01 R 31/08, 1961. 3.Авторское свидетельство СССР № 367504, кл. Н 02 D 9/06, 1970.

« ,

м MU

0 +

w «

Похожие патенты SU634418A1

название год авторы номер документа
Блокировочное реле утечки 1973
  • Семенов Анатолий Сильвестрович
SU604074A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ 1973
  • А. С. Семенов
SU367504A1
Устройство для защиты трехфазной сети с потребителем от утечки тока на землю 1973
  • Лейбов Рувим Моисеевич
  • Желиховский Хаим Менделеевич
  • Колосюк Владимир Петрович
  • Петренко Валерий Дмитриевич
SU656143A1
Устройство для блокировки повторного включения питания на поврежденную электроустановку 1984
  • Березинский Леонид Павлович
  • Григорьев Эдуард Николаевич
SU1317557A1
Устройство для защиты электроустановки от утечки тока на землю 1986
  • Дьяков Виктор Владимирович
  • Колотий Эдуард Филиппович
  • Екименков Гелий Петрович
  • Локтев Николай Алексеевич
SU1365219A1
Устройство опережающего контроля сопротивления изоляции ответвлений электрических сетей с изолированной нейтралью 1987
  • Антонов Юрий Петрович
  • Ткаченко Дмитрий Иванович
SU1573433A1
Устройство для электроснабжения ответственных и неответственных потребителей электроэнергии 1989
  • Шурин Эдуард Соломонович
  • Дубинин Сергей Васильевич
  • Коптиков Виктор Павлович
  • Плетнев Анатолий Иванович
  • Зайцев Игорь Иванович
SU1744753A1
Устройство для контроля сопротивления изоляции в электрической сети переменного тока с изолированной нейтралью 1980
  • Ракитянский Валерий Федорович
  • Котов Виктор Павлович
SU935830A1
Блокировочное устройство контроля сопротивления изоляции 1980
  • Гришин Виктор Алексеевич
  • Дзюбан Виталий Серафимович
  • Сажин Александр Дмитриевич
SU918897A1
Устройство для защитного отключения в сети переменного тока 1984
  • Слободкин Адольф Ходосович
  • Васильев Сергей Юрьевич
SU1236571A1

Иллюстрации к изобретению SU 634 418 A1

Реферат патента 1978 года Устройство для блокировки коммутационного аппарата в цепи питания электроустановки

Формула изобретения SU 634 418 A1

Фиг.2

SU 634 418 A1

Авторы

Семенов Анатолий Сильверстрович

Даты

1978-11-25Публикация

1974-10-08Подача