Устройство контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля Советский патент 1979 года по МПК G01R31/02 G01R27/20 

1

Изобретение относится к области дистанционного управления передвижными шахтными машинами .и механизмами и может быть использовано в угольной,. нефтехимической и газовой промышленности.

Известно устройство для контроля заземляюш.ей жилы кабеля, в котором к заземляюш.ей и дополнительной жилам кабеля подключены источник питания и чувствительный элемент, воздействующий на исполнительный элемент 1.

Устройство для контроля заземляющей жилы кабеля, питающего шахтные передвижные машины,, выполнено по схеме, реализованной в шахтных магнитных пускателях. В этих пускателях реле, с помощью которого производится дистанционное управление мащиной, одновременно выполняет и функцию контроля сопротивления заземляющей жилы, используемой в качестве одного из проводов, образующих цепь питания реле.v

Однако совмещение функций управления и контроля сопротивления замеляющей жилы кабеля ставит выполнение указанных функций во взаимную зависимость.

Наиболее близким техническим решением является устройство для управления щахтными передвижными мащинами и механизмами, в котором функции управления пускателем и контроля сопротивления заземляющей жилы разделены, причем реле постоянного тока подключено параллельно высокоомной вторичной обмотке трансформатора, а заземляющая и дополнительная жила кабеля подключены к точкам соединения трансформатора и реле с одной стороны и через контакты блокирЬвочных устройств - к полупроводниковому диоду с другой стороны 2.

Однако устройство контролирует сопротивление последовательной цепи, состоящей из заземляющей и дополнительной жил кабеля. Вследствие этого увеличение сопротивления дополнительной жилы, например, за счет переходного сопротивления контактов блокировочных устройств приводит к отключению реле. Кроме того, устройство контролирует сопротивление параллельно соединенных заземляющей жилы и естественного заземления между корпусами передвижной машины и ее пускателя и может произойти

самопроизвольное включение машины за с4ет «блуждающих токов.

-Целью изобретения, является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля, содержащее задающий генератор, дополнительную жилу, связанну1О с.заземлявэщей жилой в точках ее подключения к земле, исполнительный элемент, вход которого соединен с выходом порогового элемента, снабжено источниками тока, каждый из которых содержит выходной и измерительный трансформаторы, усилитель, резонансный усилитель и регулируемый элемент, первый выход которого через резонансный усилитель связан с началом и концом обмотки измерительного трансформатора, второй выход - через уси:литель соответственно с началом и концом

обмотки выходного тpaнcфOpмafOpa причем выход задающего генератора связан со вто рыми регулируемых элементов, выходной и измерительный трансформаторы пёрвбГо источника тока индyкf Явно связа- ны с дополнительной жилой. Трансформаторы второго источника тока связаны с заземляющей жилой, входа порогового элемента подключены к началу и концу обмотки выходного трансформатора второго источника тбка.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля.

Устройства ДЛЯконтроля сопротивления содержит источники тока 1 и 2, представляющие собой следящие системы переменного тока и имеющие общий задающий генератор 3.

Каждый источник тока содержит оконечный усилитель 4 с выходным трансформатором 5, измерительный трансформатор 6 тока со своим резонансным усилителем 7, настроенным на частоту генератора 3, и регулируемый элемент 8. В источнике тока 2 к выходу усилителя 4 подключен пороговый элемент 9, к въгходу которото подсоединен исполнительный элемент 10, например реле. Трансформаторы 5 и 6 источников тока выполнены на кольцевых сердечниках.

Через сердечники трансформаторов 5 и 6 источника тока 2 пропущена заземляющая жила 11 кабеля, а через сердечники-трансформаторов 5 и 6 источника тока 1 - дополнительная жила 12 кабеля, соединенная с заземляющей жилой в точке 13 присоединения последней к заземляющему устройству пускателя и в точке 14 прШрёдинения заземляющей жилы к корпусу передвижной мащцны. Присоединение дополнительной жилы кабеля 12 к жиле 11 в точках 13 и 14 может быть не гальваническим, а выполнено через конденсаторы, либо последова-. -- те:: гБТ1 Ьге рёзойанс йь1е контуры, н астроенные на частоту генератора 3.

Можно использовать жилы 11 и 12 кабеля в устройстве управления, работающем на постоянном токе, либо на переменном с частотой, отличной от частоты задающего 5 генератора 3. ,-. ;. ,,

Устройство работает следующим образом. Источники тока 2 и 1, подключенные соответственно к заземляющей 11 и дополнительней 12 жилам кабеля, создают в последних токи, равные по величине-и противоположно направленные по отношению к точкам 13 и 14 соединения жил между собой и с землей. Так как в каждый момент времени в точки 13 и 14 втекают, например,

5 от источника тока 1 и вытекают соответственно от источника тока 2 равные по величине токи, ток в естественном заземлении,в соответствии с первым законом Кирхгофа, равен нулю. Так как через естественное заземление ток не протекает, величина его

сопротивления не оказывает влияния на результаты контроля сопротивления заземляющей жилы. Кроме того, равенство нулю тбка в естественном заземлении, означает равенство нулю напряжения между точка5 ми13 и 14. Вследствие этого напряжение

на выходе каждого из источников тока равно произведению величины тока, протекающего по каждой из жил, на сопротивление -соответствующей жилы. Таким образом, в данном устройстве напряжение на выходе

0 каждого из источников тока оказывается прямо пропорциональным сопротивлению соответствующей жилы. При увеличении сопротивления заземляющей жилы до заданного значения увеличивается напряжение на выходе источника тока 2, пороговый элемент 9 срабатывает и включает исполнительный элемент 10, благодаря чему отключается пускатель, к которому подключена передвижная машина.

В случае необходимости контроля сопротивления дополнительной жилы 12 необходимо к выходу усилителя источника 1 тока подключить пороговый и исполнительный элементы. Равенство токов в жилах 11 и 12 обеспечивается применением идентичных

5 источников 1 и 2. Необходимая фазировка токов обеспечивается применением общего задающего генератора 3 и соответственным включением обмоток трансформаторов 5.

Предлагаемое устройство позволит контролировать минимально, допустимое по правилам безопасности ее .сопротивление, что приводит к повышению безопасности эксплуатации электрооборудования. Устройство также обеспечивает контроль целостности заземляющей жилы и исключает шунтирующее действие естественного заземления (поч-вы). При этом обеспечивается надежная защита от самовключения машин и механизмов из-за влияния «блуждающих токов. Формула изобретения Устройство для контроля сопротивления заземляющей жилы кабеля, содержащее задающий генератор, дополнительную жилу, связанную с заземляющей жилой в TQHках ее подключения к земле, исполнительный элемент, вход которого соединен с выходом порогового элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя источниками тока, каждый из которых содержит выходной и измерительный трансформаторы, усилитель резонансный усилитель и регулируемый элемент, первый выход которого через резонансный усилитель связан с началом и концом обмотки измерительного трансформатора, второй выход - через усилитель соответствен 0 с началом и концом обмотки выходного трансформатора, причем выход задающего генератора связан со вторыми входами регулируемых элементов, выходной и измерительный трансформаторы первого источника тока индуктивно связаны с дополнительной жилой, трансформаторы второго источника тока связаны с заземляющей жилой, а оба входа порогового элемента подключены соответственно к началу и концу обмотки выходного трансформатора второго источника тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Лейбов Р. М., Озерной М. И. Электрификация подземных горных работ. М., 1972, с. 138. 2. Подвойский В. К., Муфель Л. А. Безопасность эксплуатации новых горных машин и комплексов. «Донбасс, 1972, с. 37.

П . л

Э±.ЛФ±.

к

И novft/