Устройство для защитного отключения электроустановки в сети с изолированной нейтралью Советский патент 1979 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к области техники безопасности и может быть испрпь зовано в промышленности и строи;гельстве, где применяются трехфазные сети с изолированной нейтралью. В Настоящее время для контроля сопротивления изоляции и защитного отключения в сетях с изолированной нейтралью широко применяется вентильное устройство l. Известное устройство защитного отклю чения (УЗО) состоит из полупроводниковых вентилей, соединенных в звезду и подключаемых к фазным проводам сети, реле, включенного межпу общей точкой звезды и заземлякяцим устройстбом. При снижении сопротивления изоляции ниже предельно допустимого значения , протекаиядий по обмоттсе реле, увеличивается до значения тока срабатывания реле. срабатывает и подает сигнал на ота:л1дчение 21. Недостатком известного устройства является зависимость величин сопротивпения изоляций, при котором происходит отключение электроустановки от источни; ка (уставка устройства), от колебаний напряжения сети. Известно также устройство защитного отключения для сети с изолированной нейтралью, содержащее присоединенные, к фазам сети полупроводниковые вентили, соединенные в звезду между общей точкой которой и землей подключена рабочая обмотеа двухобмоточного реле, тормозная обмотеа которого своим первым : зажимом подключена к первому зажиму вспомогательного источника напряжения, а вторые зажимы тормозной обмотки и выщеуказанного вспомогательного источника напряжения подключены каждый к своему заземлению. Недостатком известного устройства является то , что точность работы устройства зависит от напряжения сети. Всякое изменение напряжения сети вызывает изменение тока в рабочей обмотке двухобмоточного реле, а изменение тока В тормозной обмотке не компенсирует изменение тока в рабочей. Следовательно, суммарный магнитаый поток,, создаваемыйрабочей и тормозной обмотками при постоянном сопротивлении изоляции и изменяющемся напряжении сети, не остается постоянным. Это приводит к тому, что установка УЗО меняется при изменений напряжения, сета, что снижает точность работы УЗО. Целью изобретения являе.тся повышенв& 5гочности работы устройства защит/ного отключения при колебаниях напряжения йети. Эта цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем присоегданенные к фазам сети полупроводниковые вентили, соединенные в звезду, между общей точкой которой и землей подключена рабочая обмотка двухобмоточ него реле, тормозная обмотка которого своим первым за}кимом подключена к Первому зажиму вспомогательного ника напряжения, вспомогательный источнМшпряжения выполнен в виде двух фильтров напряжения нулевой последовательности, образованных из резисторов параллельно, по меньшей мере, одному из резисторов указанного первого фильтра напряжения нулевой последовательности включены введенные вновь, соединенные последовательно-встречно, стабилитрон и диод, а второй зажим тормозной обмотки подключен ко второму зажиму упомянутого вспомогательного источника напряжения. На фиг. 1 представлена нкциональная схема устройства защитного отключе ния; на фиг. 2 - изменения токов и магнитных потоков, создаваемых рабочей и тормозной обмотками при изменений напрянсения сети. Устройство для защитного отключения состоит из двухобмоточного.реле 1, полу щэоводииковых вёйтилёй (ПВ) 2, заземле нвя 3, источника 4 вспомогательного напряжения (ИВН), содержащего первый фильтр 5 нулевой последовательности (ФИНП-1), стабилитрон 6; Шод 7, второй фильтр 8 напряжения нулевой последовательности . (ФИНП-2), регулировочные сопротивления 9-10 и замыкающий контакт 11 реле 1. Рабочая обмотка двухобмоточного реле 1 включена между обшей точкой вентилей 2, соединенных звездой, и заземлением 3, а тормозная обмотка реле 1 Своими выводами присоединяется к выво дам вспомогательного источника 4 напряжения, состоящего из двух фильтров 5,8 напряжения , нулевой последовательности, каждый из которых содержит три одинаковых элемента, например, резистор, стабилитрон 6 и диод 7 соединены встреч-, но-последовательно и подключены параллельно одному из резисторов первого фильтра. Устройство работает следующим обра- зом. Допустим величина напряжения сета может изменяться в пределахи -иц ди, где Оц - Номинальное напряжение сети; - допустимое отключение напряжения сети от номинального. Стабилитрон выбирается таким образом, чтобы его напряжение стабилизации было равно минимально допустимому напряжению сети, равному . При напряжениях меньше стабилитрон 6 не работает ,и., напряжение между общими точками фильтров 5 и 8 равно нулю. Ток в тормозной обмотке реле 1 отсутствует и, следовательно, величина магнитного потока в магнитопроводе реле 1 зависит только от величины тока, протекающего по рабочей обмотке, который, в свовэ Очередь, зависит от напряжения сети. При повышении напряжения сети до величины, большей иц-лЦ, открывается стабилитрон 6, общее сопротивление плеча фильтра 5 напряжения нулевой последовательности, параллельно которому . включен стабилитрон 6, уменьшается, и напряжение в нулевой точке этого фильтра становится отличным от нуля. По тормозной обмотке потечет ток, причем вв личина этого тока тем больше, чем больше напряжение сети. В магнитном отношении тормозная обмотка двухобмоточного реле 1 включена встречно по отношению к рабочей обмотке. Следовательно, подобрав определенным образом сопротивление в цепи тормозной обмо.тки, можно полностью компенсировать изменение тока в рабочей обмотке двухобмоточного реле, вызванное изменением напряжения питающей; сети, благодаря чему повышается точность работы устройства защитного отключения при колебаниях напряжения сети. Подбор этого с:опротивления следует производить при сопротивлении изоляции, равном или близком к сопротивлению уставки уст ройства. При снижении сопротивления изоляции до значений, меньших сопротивления уставки устройства МДС рабочей обмотки репе 1 оказывается достаточной пля его срабатывания. Замыкающий контакт 11 реле вырабатывает сигнал на отключение сети от источника питания. Введение в устройство защитного отключения вспомогательного источника Напряжения, выполненного в виде двух фильтров напряжения нулевой последовательности, стабилитрона и диода, позволяет повысить точность работы устройст ва при колебаниях напряжения сети. Изменение токов и магнитных потоков создаваемых рабочей и тормозной обмот ками при изменении напряжения сети, по казано на фиг. 2. На фиг. 2 прямая А соответствует изменению тока и, следовательно, магнитного потока, создаваемого током, про текающим по рабочей обмотке реле при сопротивлении изоляции, равном сопротав лению уставки устройства. Ломаная Б соответствует изменению тсжа {магнитного потока) в тормозной обмотке, при условии, что сопротивление цепи тормозной обмотки равно сопротивлению уставки устройства. Как видно из фиг. 2, суммарный магнитный поток (ломаная В) npHUc U -/ U и остается постоянным независимо от напряжения сети. Таким образом, предлагаемое устройство зашитного отключения обладает более высркой точностью работы при колебаниях напряжения сети. формула изобретения Устройство для защитного отключения электроустановки в сети с изолированной нейтралью, содержащее присоединенные к фАзам сети полупроводниковые вентили, соединенные в звезду, между общей точкой которой и землей подключена рабочая обмотка двухобмоточнслго реле, тормозная обмот ка которого своим первым зажимом подключена к первому зажиму вспомогатеяьнсго источника напрямсения, о т л и чаюшее ся тем, что, с целью повышения точности работы при колебаниях напряжения сета, вспомогательный источник напряжения выполнен в виде двух фильтров напряжения нулевой последовательности, образованных из резисторов параллельно, по меньшей мере, одному из резисторов указаннсяо первого фильтра напряжения нулевой последовательности включены введенные вновь соединенные последовательно-встречно, стабилитрон и диод, а второй зажим тормозной обмот ки двухобмоточного реле подключен ко второму зажиму упомянутого вспомогательного источника напряжения. , Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 545032, кл. Н 02 Н 3/16, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 502438, кл. Н 02 Н 3/16, 1974.

Щ

.

ia

ю

Ф1Л.1

705588

Фиг.2