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

1Ы юследовательно включенные токоограпичивающме резисторы и выпрямители, соединенные в «звезду, выходное реле, оди1 вывод обмоткн которого соедннен с землей, и диод, донолнительно «ведены диодный мост и четырехполюсник, а автотрансформатор выполнен с дополнительной вторич юй обмоткой, которая подключена к входу диодного моста, к выходу которого подсоединен четырехнолюсник, состоянии из двух нараллельных ветвей, каждая из которы:х содержит стабилитрон и резистор, причем одна ветвь четырехнолюсннка подключена к земле, а другая через диод, р.ключениый в прямом направлении, - к пулевой точке выпрямителей, соединенной с.о вторым выводом обмотки выходного реле.

Па чертеже иредставлена ирииципиальнан электрическая схема устройства для зан.,иты трехфазной сети с изолированной нейтралью.

Устройство содержит выпрямители /, соединенные в узел 2, между которым н землей 3 включено реле 4. выпрямители / последовательно с ограничивающими резисторами 5 присоединены к сети 6 через трехфазный автотрансформатор 7, соединенный в «звезду. На одном из сердечников трехфазного автотрансформатора 7 вынолнена вторичная обмотка 8, на которую включен диодный мост 9. Положительный полюс диодного моста .9 заземлен через стабилитрон 10, а отрипательный полюс заземлен через резистор //. Между поло 1снтельпым и отрипательным полюсами дподпого моста 9 включены последовательно соединенные резистор 12 и стабилитрон 13, узел соединения которых 14 через согласно включенный диод 15 присоединен к ноложнтел1)НЫм полюсам 2 выпрямителе /.

В устройстве защиты выпрямители / последовательно с ограничиваюихими резисторами 5 присоединены к сети 6 через трехфазный автотрансформатор 7, ЭДС Ел БВ, ЕС вторичных отводов которого встре.но направлены фазным напряжениям сети фЛ, У,|В, и(аС и каждый вентнль / находится иод действием разности напряжений фазы (/фл, t/фв, Фс и встречно нaнpaвлefF ных ЭДС ЕЛ, ЕВ, ЕС. Величина постоянного оиератпвного тока через устройство заHutTb от утечек определяется:

3.fe

((Уф,, - фм)з1п (utdJtt + нз

l,l7.(1)

. + .

- сопротивление изоляции сети; RCX - соиротивление устройства защиты от утечек тока;

k -- коэффициент язменспня напряжения сети.

В предложенном устройстве заниптл оперативный ток ограничивается за счет уменьн ення разности фазного напряжения II встречно направленной ЭДС автотрансформатора 7. Это позволяет уменьшить внутреннее сонротивление устройства защиты онератнвному ностоянному току и повыснть чувствнтельность к изменению сонротнплення нзоляннн сети. Утечкам Hepi. меиного тока чс)ез устройство заниггл встречно нанравлеиные ЭДС автотрансформатора создают больнюе сонротивлепне н этнм вынолняется требуемое условие электробезопасности.

Па одном из сердечников трехфазного ав-готранеформатора 7 вып()лнена вторичная обмотка 8, представ.тяюн1ая совместно с диодным мостом 9 дополнительный нс-гочннк ианряження, велнчнна которого изменяется пропорционально отклоненню напряжения сетн от номпнального значения;

. т

где k коэффнниепт вын|)ямлення напряжения мостом;

т -- коэффппнепт трансформации напряжения В-ГОрНЧНОЙ o6MOTK(jil

автотрансформатора.

Па этот дополнительный источник напряженни включен корректпрующт1Й четырехнолюсник, состоящий пз двух пара.() включенных ветвей: в первой к положительно.му нолюсу диодного моста 9 присоединен стабилитрон 10 последовательно с резистором //, во второй к ноложнтельному полюсу диодного .моста 9 нрнсоединен резистор У2 последовательно со стабилитроном 13, а выходные зажимы 3 и М корректпрук н1,его четырехполюсника включены к реле устройства защиты.

Выразив нотенцпал положительного по5 ,п)са дпоапого моста 9 через (р-|, опреде.чпм нотенпналы выходных зажимов коррекnipyipinero четырехнолюсника 3 и 14:

(3)

ср1., ф.;.--/2/ 2: (4)

kE - 6,„,

-ГОК во в-горои ветвя корректируюи1,ег() четырехполюсника .

Реглан совместно уравнения (3) и (4), получаем выражение для определения напряжения на выходных зажимах корректиnyroULM-o четырехнолюсннка:

Un,, 2U,r,.(5)

Из уравнения (5) получае.м, что дополнительный ток через реле 4 устройства защиты от корректирующего четырехполюсника при превышении напряжения сети умень