Устройство для защиты трехфазной сети с потребителем от утечки тока на землю Советский патент 1979 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к области защиты от поражения электротоком н опасных утечек тока на землю, преимущественно для подземных электрических сетей с изолированной нейтралью трансформатора.

Известны устройства защиты от утечек тока на землю 1, 2. Из известных устройств наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство, описанное в 2. Оно содержит источник постоянного оперативного тока, в качестве которого используется трехфазный полупроводниковый выпрямитель, один полюс которого через токоограничивающий резистор соединен с землей. Измерительное реле с помощью фильтра присоединения, образованного тремя резисторами, подключено между сетью и землей параллельно источнику оперативного тока.

Это устройство обладает высокой чувствительностью и самоконтролем исправности элементов схемы. Однако ему присущ существенный недостаток: оно не в состоянии обеспечить контроль сопротивления изоляции в отключенной сети. В результате этого

возможна подача напряжения на сеть с поврежденной изоляцией.

Даже кратковременное включение сети с поврежденной изоляцией токоведущих проводников в щахтных условиях связано с опасностью пopaжeIи я электротоком, пожаром или взрывом газа метана.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Устройство защиты от утечек тока на землю осуществляет контроль сопротивления изоляции отключенной кабельной сети и не позволяет включение коммутационного аппарата (автоматического выключателя, магнитного пускателя и пр.), если сопротиБление изоляции, подлежащей включению сети, ниже допустимой величины.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты трехфазной сети от утечки тока на землю, содержащее включенный .между сетью и землей через токоограничивающий резистор основной источник оперативного постоянного тока, исполнительное реле, включенное между искусственной нулевой точкой сети и землей, контакт которого вк.чючен в цепь питания отключаюпкй катуо1ки автоматпческого 5Ыкл1очате,1я, дополнительно введеп источник оперативного постоянного тока, включенный согласно с основным источником, а искусственная нулевая точка выполнена на делителях наиряжения, к средним выводам которых подключены соединенные в звезду диоды донолнительного источника постоянного тока, общая точка которых через последовательно соединенные введенные вновь регулируемый резистор, размыкаюи1,ую кнопку и размыкаюпшй блок-контакт автоматического выключателя подключена к одной из фаз сети между автоматическим вык/почателем и потребителем. Суниюсть изобретения поясняется чертежом. Устройство содержит полупроводниковый выпрямитель 1, служаш,ий основным источ1пп ом оперативного тока, токоогранпчивающий резистор 2, исполнительное реле 3, являющееся чувствительным элементом схемы, конденсатор 4, предназначенный для сглаживания пульсаций вынря.мленного тока, делитель нанряжения 5, образующий нулевую точку сети. Диоды 6 являются выпрямителем тока, кот()р1)|й необходим для осуществления контро.тя изоляции отключенного участка сети. Для этой цели общая точка диодов, соедипепных вместе, через размьп аюн1,ий б.токкоптакт 7 автоматического выключателя 8 и размыкающую кноцку 9 подключена к одной из фаз сети. Электрическая связь этой фазы с двумя остальными осуществляется через обмотки статора двигателя 10. Для воз.можности регулирования уставки сопротивления срабатывания в режиме контроля изоляции отключенного учаетка сети применен регулируемый резистор 11. В цепь отк;1ючающей катушки 12 автомата 8 включен контакт 13 реле 3. Кроме того, на чертеже обозначено: питаюпи-1Й трансформатор 14, сопротивление изоляции сети 15. Устройство работает следующим образом. При включенном aBTOMaTH4ecKQ.vi вык.чючателе его блок-контакт 7 разомкнут, выпрямитель 6 отсоединен п не оказывает никакого влияния на работу устройства защиты от утечек тока. Сопротивление изоляции 15, реле 3 и делитель напряжения 5 включены нараллельно основному источнику оперативного тока 1. При высоком сопротивлении изоляции 15 ток loi практически равен току 1р (ток li ничтожно мал), реле 3 удерживает свой якорь в притянутом положении. При этом его контакт 13 в цепи катущки 12 разомкнут и выключатель 8 можно включить. При снижении сопротивления изоляции сети 15 часть тока 1и ответвляется через это сонротивление и ток через реле 3 1р., уменьн1ается. При сог.ротивлении изоляции 15, равном уставке сопротивления срабатывания устройства зан1,иты, ток в реле 3 становится равны.м току его отпускания и оно отнускает свой якорь. Контакт 13 замыкается и включает питание катущки 12, вызывая отключение выключателя 8 и обесточивание сети. Таким образом, когда вык,чючате.1ь 8 вк.лючеи, устройство выио.шяет известные заи1итные функции общееетевого устройства занхиты от утечек. Когда выключатель 8 отключен, устройство защиты работает в режиме блокировочного реле утечки (БРУ), т. е. осуществляет контроль сопротивления .изоляции отключенной сети и нредотвращает возможность подачи напряжения на сеть, если в ней возникло недоиустимое сниже1п-1е изоляции. В режиме БРУ устройство работает следующим образо.м. При отключеином выключателе 8, его блок-контакт 7 замкнут. Поэтому трехфазный вынрямитель 6 через регулировочное сопротивление 11, кнопку 9 и блок-контакт 7 подключен к одной из фаз отключенной сети. Цепь, еостоящая из выпрямителя 6, включеипого согласно с выпрямитс. 1, резистором И, кнопкой 9, блок-контактом 7 п сопротивлением изо.:1яц1 и 15, н 1нсоединена нарал.1ельно цени, сос1Ч)ящей из делителя на11)яжения 5 и реле 3. Благодаря этому, ток 1р,; роходящий че)ез обмотку реле 3, зависит от сонротивлеиия изоляции 15 и от наиряжеиия в1зН1рямителя 6, который образует ток loa в pe.ie 3, направленный встречно току 1р. Таким образо.м, че.м меньИ1е величина сопротивления изоляции 15, тем больше ток log, п тем меньше результирующий ток реле 3. П)и соиротивлении изо;1яции 15 ниже уставки устройства в режиме БРУ, реле 3 отнустит свой якорь, замкнет контакт 13 в цепи отключающей катун ки 12 выключателя 8, и последний невозможно будет включить. Д,:1Я надежности иритягива}П1я якоря реле 3 (взвод реле) при сопротивлении изоляции близком к уставке БРУ необходи.мо иажать на кнопку 9. При этом цеиь вынрямителя 6 размыкаетея, вследствие чего исчезает встречный ток 1ог и общий ток в обмотке реле 3 (ток 1р,) новьпиается до величины, достаточной для гарантированного притягивания якоря. Формула изобретения Устройство для защиты трехфазной сети с нотребителем от уте1ки тока на землю.

содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор основной HCTOjHUK оперативного постоянного тока, исполнительное реле, включенное между искусственной нулевой точкой сети п землей, контакт которого включен в пень пптания отключающей катуп ки автоматического выключателя, отличающееся тем, что, с целью обеспечения контроля изоляции отключенной сети при повышении чувствительности, в него дополнительно введен источник оперативного постоянного тока, включенный согласно е упомянутым основным источником, а искусственная нулевая точка выполнена на делителях папряжения, к средним выводам которых подключены соединенные в звезду диоды дополнительного источника постоянного оперативного тока, общая точка которых, через последовательно соединенные вновь введенные регулируемый резпстор, размыкающую кнопку и размыкающий блок-контакт автоматического выключателя, подключена к одной из фаз потребителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мотуско Ф. Я. Защитные устройства в электроустановках. М., «Энергия, 1973, с. 50.

2.Авторское свидетельство.СССР N° 275206, кл. Н 02 Н 3/16, 1966.

Jfl, 3p,

3 «

JO

$

2 9

v, ;6l 3u