Устройство для защиты от тока утечки на землю в электрической сети переменного тока Советский патент 1980 года по МПК H02H3/16 

Устройство состоит из датчика I тока нулевой последовательности, усилителя 2, мостового I выпрямителя 3 исполнительного органа - друхобмоточцого;реле 4, динистора 5, конденсатора 6, диода 7 и делителя 8 напряжений.

Выход яатчкка. 1 соединен с входом усилителя 2, а выход последнего соединен с входной диагональю мостового выпрямителя 3, параллельно выходной диагонали которого включена обмотка первая двухобмоточного реле 4. Вторая обмотка реле 4 включена на постоянное напряжение через динистор 5 и конденсатор 6, общая точка которых подключена через.диод 7 к делителю 8 напряжения, в качестве Которого может использоваться потенциометр.

Работает устройство следующим образом.

Напряжение, пропорциональное току утечки на землю в защищаемой сети, поступает с датчика 1 тока нулевой последовательности на вход усилителя 2. Усиленное напряжение выпрямляется мостовым выпрямителем 3 и прикладывается к первой обмотке двухобмоточного реле 4. Пульсирующий ток в первой обмотке (см.фиг,2) индуктирует во второй обмотке переменную ЭДС Upn (см. фиг.З), приложенную к катоду динистора 5, На аноде последнего с помощью делителя 8 напряжения и диода 7 устанавливается, некоторое напряжени Uo в зависимости от токовой уставки защиты и напряжения включения U динистора 5.

При отсутствии тока утечки цли величине его, не превышающей тока уставки разность потенциалов напряжения на аноде и катоде динистора зи -С-Ук )- и® превышает, напряжения его включения Ug . Конденсатор б не заряжен, так как диод 7 включен встречно зарядному току. При этом реле 4 обесточено, так как 3 PJ i 3с где 3с - ток срабатывания, а Зрц. 0.

Придостижении током утечки величины тока уставки отрицательное напряжениеи на катоде динистора 5 достигает -напряжения его включени и§1 и динистор 5 включается (мсилент te на фиг. 4). При этом по второй обмотке реле 4 протекает импульсный ток заряда конденсатора б, значительно превышающий ток срабатывания реле вызывая ускоренное движение якоря реле 4 под действием Силы электромагнитного притяжения, выражаклцегося суммой F Fj + ft,, где Fj- и FIJ- компоненты силы от токов в обеих обмотках. После заряда конденсатора б динистор 5

выключается, так как ток, определяеквлй в данный момент сопротивлением верхнего участка делителя 8 напряжения, ниже тока выключения динистора 5. При этом протекание . тока через вторую обмотку реле 4 прекращается, однако реле обесточивается лишь в том случае, если ток утечки снижается до безопасного уровня, и ток в первой обмотке

g реле становится меньше тока отпускания о .

За счет отсутствия блокировки реле обеспечивается отстройка устройства защиты от помех (случайных кратковременных токов утечки).

Предложенно.е устройство обладает высоким быстродействием защиты, обеспечиваек&лм протеканием по второй обмотке реле импульсного тока заряда Конденсатора. Проведенные испытания показали, что устройство работоспособно и надежно в работе, кроме того обеспечивается згицита от токов утечки при любом их уровне.

5 Использование предлагаемого устройства позволит существенно повысить безопасность эксплуатации электрического оборудования, особенно в сетях с малыми токами утечки

Q на землю. Высокое йлстродействие защиты значительно сокращает время развития аварии при повреждении изоляции электрических сетей и токоприемников.

Формула изобретения

Устройство для защиты от тока утечки на землю в электрической сети переменного тока,содержащее соединенные последовательно датчик тока нулевой последовательности и усилитель, а также исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью

5 повышения быстродействия защиты, исполнительный орган выполнен на двухобмоточном реле, одна из обмоток которого включена через введенный выпр°ямитель к упомянутому усилителю,

0 другая - к источнику постоянного

напряжения через вновь введенные последовательно соединенные динистор и конденсатор, причем общая точка последних соединена через диод с делителем напряжения, подключенным параллельно источнику постоянного Напряжени я.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I, Авторское свидетельство СССР 162883, кл.. Н 02 Н 3/16, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР 433583, кл. Н 02 Н 3/16,,1971.