Устройство для контроля изоляции в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью Советский патент 1980 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля изоляции в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью. .Известны устройства,- содержащие трансформатор напряжения и три реле минимального напряжения, включенных на напряжение соответствующих фаз относительно земли или одно реле напряжения, включенное на напряжение нулевой последовательности 1 Недостаток этих устройств заклю чается в их низкой надежности. Наиболее близким к предлагаемо.му по технической сущности является устройство для контроля изоляции в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, сбдержащее антенный фильтр напряжения нулевой последовательности и ис;полнительный орган 2 . Недостатком этого устройства является то, что, с его помощью можно определить только Факт однофазного замыкания на землю, невозмо но выделить поврежденную фазу, т.е функциональные возможности данного устройства ограничены. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее антенный фильтр напряжения нулевой последовательности и исполнительный орган, введены два антенных преобразователя напряжения, блок сравнения, пусковой орган и блок индикации, причем антенные преобразователи напряжения расположены в одной плоскости с крайними токопроводами трехфазной линии параллельно им и симметрично относительно среднего токопровода, а их выходы соединены со входами блока сравнения, один выход которого соединен с блоком индикации, а второй выход - с первым входом пускового органа, второй вход которого- соединен с антенным фильтром напряжения нулевой последовательности, а вйход пускового органа соединен с исполнительным органом. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - схема замещения участка трехфазной электрической сети с учетом взаимного расположения токопроводов, антенного фильтpa напряжения нулевой последователь ности, и антенных преобразователей напряжения. Устройство содержит антенный фильтр 1 напряжения нулевой последовательности, антенные преобразова тели 2,3 напряжения, блок 4 сравнени .блок 5 индикации, пусковой орган б и исполнительный орган 7. Около токопроводов 8, 9 , 10 тре фазной электрической сети расположе ны антенный фильтр 1 напряжения нулевой последовательности и антенные преобразователи 2, 3 напряжения. Антенный преобразователь 2-напряжения расположен вдоль крайнего токопровода 8, а антенный преобразовате 3 напряжения расположен вдоль второ го крайнего токопровода 10, причем конструктивно антенные преобразователи 2, 3 напряжения устанавливаютс симметрично относительно среднего .токопровода 9. При таком расположении токопроводов 8, 9, 10 антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности и антенных преобразователей 2, 3 напряжения, образуются емкостные связи, показанные на фиг. 2 соответствующими конденсаторами 11-2 причем конденсаторы 11, 12, 13 соот ветствуют емкостньтм связям токопроводов 8, 9, 10 и антенного преобразователя 2 напряжения, С.г CIQ. соответственно, конденсатор 14 емкости антенного преобразователя 2 напряжения относительно земли, Cj. конденсаторы 15, 16, 17 - емкостным связям токопроводов 8, 9, 10 и антенного преобразователя 3 напряжения, Cg.j, С.;,, С|о,э соответственно, конденсаторы 18, 19 - емкостям анте ного преобразователя 3 напряжения и антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности дополнительно земли, С.д соответственно и конденсаторы 20, 21, 22 - емкостным связям токопроводов 8, 9, 10 и антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности, Cg,, Cio.i соответственно. Устройство работает следующим образом. На каждом из антенных преобразов телей 2, 3 напряжения наводится напряжение относительно земли, причем на антенном преобразователе 2 напряжения и Цв CrO-5 (,) и в . ,.- , f. I I Ы-г 9-2 1о-г2-эе« а на антенном преобразователе 3 напряжения Ца Cg-a и Cq-s OioCto-s /2) , Сз-з - -10-3 -э-зрм где Ujf и ю напряжения токопр водов 8, 9, 10 относительно . Так как расположение антенных симметрично относительно среднего токопровода 9, то соблюдается условиеСв-2. Cg.3 Сю-3 с 1,3-2 -гем нормальном режиме, когда Уе,4- Uq,0,c, О tUg 1и,| |и,о1 Ct) . напряжение на выходе антенного фильтра 1 напряжения нулевой последовательности равно нулю, пусковой орган 6 закрыт и исполнительный орган 7 не срабатывает. При однофазном замыкании на землю, например токопровода 8, напряжение его относительно земли становится равным нулю, а напряжение двух других токопроводов 9, 10 повышается в 3 раза, т.е. напряжение,наводимое на антенном преобразователе 2 напряжения меньше, чем напряжение, наводимое на антенном преобразователе 3 напряжения. В этом случае происходит сравнение значений наведенных напряжений в блоке 4 сравнения, срабатывает блок 5 индикации, который выдает информацию о пов)еждеНии изоляции .токопровода 8. Одновременно появляется сигнална антенном фильтре 1 напряжения нулевой последовальности , который запускает пусковой орган 6. Сигнал с блока 4 сравнения через пусковой орган б поступает на исполнительный орган 7. При .повреждении изоляции токопровода 9 напряжение его относительно земли становится равным нулю, а токопроводов 8 и 10 повышается в раза, в этом случае напряжения, наводимые на антенных преобразователях 2,3 напряжения, равны, кроме того их величина в 2 раза больше, чем при нормальном режиме. Происходит сравнение значений этих наведенных напряжений в блоке сравнения срабатывает блок 5 индикации, который выдает информацию о проведении изоляции токопровода 9, и в дальнейшем устройство работает как в предыдущем случае. При повреждении изоляции токопровода 10 напряжение его относительно земли становится равным нулю, а токопроводов 8 и 9 повышается в V3 раза. Если напряжения, наводимые на антенном преобразователе 2 напряжения больше, чем на антенном преобразователе 3 напряжения, устройство работает как в вышеизложенных случаях, кроме блока 5 индикации, КОТОЕ ЛЙ в этом случае информирует о повреждении изоляции токопровода 10. Таким образом, такое взаимное расположение токопроводов 8, 9, 10 антенных преобразователей 2, 3 напряляцию в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью бе присоединения к токопроводам. Формула изобретения Устройство для контроля изоляции в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, содрржащее антенный фильтр напряжени нулевой последовательности и испол нительный орган, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей в него введены два антенных преобразователя напряжения, блок сравнения, пусковой орган и блок индик ции, причем антенные преобразователи напряжения расположены в одно плоскости с крайними токопроврдами трехфазной линии параллельно им и симметрично относительно среднего токопровода, а их выходы соединены со входами блока сравнения, один выход которого соединен с блоком индикации, а второй выход - с пер1вым входом пускового органа, второй вход которого-соединен с антенным фильтрам напряжения нулевой последовательности, а выход пускового органа соединен с исполнительным органом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.A.M. Федосеев Релейная зашита электрических систем, М.,Энергия. 1976, с. 361. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке I 2504305/24-07, кл. Н 02 Н 5/10, 23.06.77 (прототип).