Устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока Советский патент 1980 года по МПК G01R27/20 

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ МАШИН Изобретение относится к устройствам по обеспечению электробезопасности об-, служивания передвижных электроустановок питаемых по гибкому кабелю переменным трехфазным напряжением, например самоходных вагонов в горной промышленност Известен способ контроля сопротивления заземляющей цепи, самоходных машин переменного тока, позволяюШий обеспечить контроль целостности заземл$пощей цепи, для чего из питающего напряжения выделяют нулевую составляющую искусственной несимметричной систо ы и используют ее в качестве оперативного переменного тока til. Однако данный способ не позволяет контролировать малые, нормируемые правилами безопасности сопротивления заземляющей цепи. Это объясняется тем, что чувствительный элемент предлагается включать последовательно с контролируемой заземляющей цепью, имеющей малое сопротивление, а также фильтром нулевой последовательности. Поэтому даж

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА существенное изменение сопротивления заземляющей цепи не повлияет на отключение неисправного электрооборудования. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является аппарат контроля исправности заземляющего провода для передвижных механизмов. Згот аппарат на стороне передвижного механизма имеет симметричную звезду конденсаторов, а на стороне подстанции - несимметричную звезду конденсаторов, присоединенных к трем фазам сети. Нейтрали звезд по/дключены к концам заземляющего проводника , а на стороне подстанции в заземляющий проводник включен тиристорный. ключ, шунтированный сопротивлением, и усшштель 2. В таком аппарате при разрыве заземляющего проводника напряжение на сопротивлении шунтирующего тнристорного ключа исчезает, что приводит к отключению питания передвижного механизма. Однако его защитное срабатывание происходит только при разрыве или большом увеличении сопротивления цепи заземления. А такой .контроль не полностыо удовлетворяет требованиям прав1ил безрпасности. Согласно правилам безопасности устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземпенкя передвижных машин переменного тока должно отключать питание при увеличении сопротивления заземляющей цепи более 1 Ома. Кроме того, он не о беспечивает

высокой точности Шнтроля сопротивлений, нормированных правилами безопасности, цепей заземления, так как в нем нельзя увеличить напряжение нулевой последовательности по условиям электробезопасности.

Целью изобретения является повышение точности контроля сопротивления непи заземления и повышение электробезопасности.

Поставленная цель достигается тем, чтр в устройство автоматического контроля сопротивления цени заземления передвижных машин переменного тока, со-, держащее фильтр напряжения нулевой .последовательности, к выходу которого

тгЬслейоеателБНо пЬдключеньГ кбйНёнсаТор и трансформатор тока, ключевой прибор, не равные между собой конденсаторы, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины, последовательно соединенные блок уставки, элемент сравнения и усилитель, причем выход трансформатора тока подключен ко второму бходу элемента сравнения, введен блок формирования максимальных импульсов, выход которого подключен к управляющему входу ключевого прибора, а вход совместно с входом ключевого прибора к общей точке не равных между собой конденсаторов.

Простое увеличение напряжения нулевой последовательности VQ н ёвозможно из-за ограничения его величины по условййм электробезопасности обслуживания. Однако при кратковрй 1енном прикладывании последнего к заземляжмдей цепи возможно увеличение напряжения до 155 В при длительности прикладываний, последнего до ОД сек.

Таким образом, кратковретленное прикладывание повышенного напряжения нулевой последовательности позволяет по- высить.чувствительность контроля сопротивления цепи заземления. Так как

746329

напряжение нулево.й последовательности изменяется по синусоидальному закону, го, следоВ&гёПьно, для достижения цели необходимо получать импульсы в момент максимумов напряжения.

Введение в устройство блока формирования максимальных импульсов позволит повысить точность контроля, нормируемого правилами безопасности, сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока, а следовательно, повысится электробезопасность.

На чертеже представлена схема устройства автоматического контроля сопротивления Цепи заземления передвижных машин переменного тока.

Устройство автоматического контроля сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока содержит выключатель источника 1 питания, фильтр напряжения нулевой последовательности, СОСТОЯЩИЙ из равных между собой конденсаторов 2-4, конденсатор 5, трансформатор 6 тока, заземление 7 распределительного пункта, контролируемое сопротивление 8 заземляющей илы гибкого кабеля 9, корпус 10 передвижной машины, ключевой прибор 11, не равные, между

собой конденсаторы 12 - 14, соединенные в звезду и подключенные к сети ABC на стороне передвижной машины, а также элемент сравнения 15, один вход которо- го электрически связан,с выходной обмоткой трансформатора 6 тока, другой с выходом блока 16 уставки, а выход подключен через уси;пггель 17 к выключателю источника 1 питания. Кроме того, устройствО Ьодержит блок 18 формирования максимальных импульсов, состоящий из последовательно соединегшых блока 19 определения максимума напряжения, блока 20 формирования импульсов, одновибратора 21, усилителя 22. Вход блока

формирования максимальных импульсов 18 подсоединен к общей точке не равных между собой конденсаторов 12 - 14, а выход подключен к управляющему входу ключевого прибора. Блок 19 определения

максимуме напряжения состоит из известных элементов, наприм, может быть собран на диоде, емкости, сопротивлении. В качестве блока 20 формирования импульсов могут быть использованы триггеры,

а в качестве ключевого прибора 11тиристоры.

Устройство работает следующим образом.

При исправной цепи заземления имп; тьсы оперативного тока нулевой последовательности будут протекать по цепи: фг;за ABC на стороне выключателя источника питания, фильтр напряжения нулевой последовательности, состоящий из равных между собой конденсаторов 2-4, конденсатор 5, трансформатор 6, заземление 7 распределительного пункта, контролируемое сопротивление 8 заземляющей жилы гибкого кабеля 9, корпус 10 передвижной машины, ключевой прибор 11, конденсаторы 12-14, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины.

Вырабатываются импульсы оператйвного тока блоком 18 формирования максимальных импульсов следующим образом.

На вход блока 19 подается синусоидальное напряжение нулевой последовательности. В момент максимумов этого напряжения на выходе блока 19 появляется сигнал, который поступает на вход блока 20 формирования импульсов. Блок формирования импульсов вьфабатывает импульсы напряжения малой длительности предназначенные дли запуска одновибратора 21, который вьфабатывает сигналы необходимой длительности, ограниченные условиями электробезопасности. С выход одновибратора 21 сигнал поступает на усилитель 22, где усиливается и подается на управляющий вход ключевого прибора. Ключевой прибор в течение времени, сформированного одновибратором 21, пропускает импульсы оперативного тока нулевой последовательности через контролируемое сопротивление цепи заземления гибкого кабеля. При увеличении контролируемого сопротивления 8 амшш- туда сигналов, получаемых с трансформатора 6 и поступающих на один из входов элемента 15 сравнения, уменьщится. На другой вход элемента сравнения подается напряжение, пропорциональное допустимому сопротивлению цепи заземления с блока 16 уставки. На выходе элемента сравнения появится сигнал только в том случае, если амплитуда сигнала, поступающего с трансформатора 6 тока, превыщает напряжение уставки вырабатываемо1Х) блоком 16, Выходной сип1ал элемента сравнения усиливается усилителем 17 и воздействует

а отключающий элемент выключателя сточника питания.

При недопустикгом увеличении контроируемого сопротивления, равном или большем сопротивления уставки, усилитель 17 подает команду на отключение выключателя, источника питания. Клвденсатор 5 служит для настройки схемы устройства автоматического контроля сопротивления цепи зазе 1ления передвижных мащин переменного тока.

Таким образом, благодаря введению в устройство блока формирования максимальных импульсов, подключенного входом к общей точке не равных между со

бой конденсаторов, соединенных в звезду, а вь1;содом - к управляющему входу ключевого прибора, позволило повысить точность контроля, нормируемого правилами безопасности, сопротивления цепи заземления передвижных машин переменного тока. Формула изобретения

Устройство автоматического контроля сопротивления цепи зазеМлТэтшя передвижных маши1г переменного Тока, содержащее фильтр напряжения нулевой последовательности, к выходу которого последовательно подключены конденсатор и трансформатор тока, ключевой прибор, не равные между собой конденсаторы, соединённые в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины, последовательно соединенные блок уставки, элемент сравнения и усилитель, причем выход трансформатора тока подключен о второму входу элемента сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точгюсти контроля сопротивления цепи заземления и повышения электробезопасности, в него введен блок формирования максимальных импульсов, выход которого подключен к управл5пощему входу ключевого прибора, а вход совместно с входом ключевого прибора - к общей точке не равных между собой конденсаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Ко 414548, Kn.Q 01 R-27/20, 1974.

2.Патент США № 3895264, кл. 317-1SC.