Устройство для защитного отключения в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью Советский патент 1980 года по МПК G01R31/02 H02H3/16 

го отключения. Не. могут быть игнорированы и случаи заклинивания меха низма свободного.расцепления автома тического выключателя, когда после поступления команды.на отключение от устройства защиты при аварийной ситуации защищаемая сеть не отключается В силу изложенного для особо опасных условий экcплyaтaLЩИ электрических сетей возникают необходимость обеспечивать контроль работоспособности.выходных цепей ,исполнительного органа устройства и коммутационного аппарата, т.е. по высить функциональную надежность устройств защитного отключения. Цель изобретения - повышени.е функциональной надежности устройств Эта цель достигается тем,, что в устройстве для защитного отключения в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащем источник питания, измерительный блок, выполненный на транзисторе, на вход которого встречно друг друг подключены источники постоянного и импульсного эталонного токйв, а выход указанного блока, заи.гунтированный электронным ключом, через конденсатор подсоединен к исполнительному органу, выполненному на п вом реле, который своим контактом включен в цепь расцепителя автомати ческого выключателя дополнительно введены второе реле и два диода, причем ofjfiH конец обмотки второго реле соединен последовательно с ка тодом пе.рво1о диода, включенного встречно с источником.питания, а второй диод соединен последователь с обмоткой первого реле и включен согласно с источником питания, а другой конец обмотки второго реле подсоединен к обкладке упомянутого конденсатора, а выходной контакт второго реле включен в цепь расцеп теля резервного конденсатора. Исполнительный орган выполнен в виде параллельного соединения дв цепей, каждая из которых состоит из последовательно включенных обмо реле и диода, причем один из диодо соединен согласно, а другой встреч с источником питания, а выходные цепи каждого реле присоединены соответственно к расцепителям авто . матического выключателя и выключателя высоковольтной ячейки (резерв ного выключателя) , На чертеже гдаиведена схема .устройства защитного отключения. Устройство содержит источник пи ния 1, эталонный источник 2 ленных импульсных сигналов, оперативный источник 3, включенный межд фазами сети и землей с помощью резистора 4 и цепи компенсации, со ящей из дросселя-трансформатора 5, компенсирующего дросселя б и разделительного конденсатора 7. Оперативный источник 3 и источник 2 выпрямленных импульсных сигналов соединены встречно и подключены к диоду 8, шунтирующему вход транзисторного усилителя 9, нагрузкой которого является сопротивление 10. К выходу усилителя 9 через конденсатор 11 подключен, исполнительный орган, состоящий из двух релейных элементов (реле) 12 и 13, зашунтированных конденсаторами 14, 15, в каждую цепь которых последовательно включен диод 16 и 17 соответственно согласно и встречно источнику питания 1, Параллельно сопротивлению 10 усилителя 9 подключен полупроводниковый ключ, который выполнен на транзисторах 18 и 19 о База транзистора; 18 подключена через резистор к коллектору транзистора 19 противоположного типа проводимости, база которого через резистор соединена с коллектором транзистора 18, а эмиттер с точкой соединения исполнительного органа и конденсатора II. Выходные контакты реле 12 включены в цепь расцепителей (нулевого, независимого) автоматического выключателя 20, осуществляющего коммутационные операции в сети с контролируемым сопротивлением 21 изоляции. Выходные контакты реле 13 подключены к аналогичным цепям выключателя высоковольтной ячейки 22. Устройство работает следующим образом. При бесконечно большом сопротивлении изоляции оперативный токУапер замыкается по цепи: земля, резистор 4, компенсирующий дроссель 6 и вход транзисторного усилителя 9. При этом Уопер меньше амплитудного значения тока 1эт, который пропорционален мгновенному значению выпрямленного напряжения источника- 2, и через вход усилителя протекает токи. импульсов, обусловленных разностью Уэт и Jonep в связи с этим усилитель 9 периодически открывается и закрывается. Когда транзистор открыт, через обмотку реле 12 и диод 16 протекает ток заряда конденсатора 11, в результате чего конденсатор 11 заряжается до величины напряжения источника питания 1. При этом транзисторы 18 и 19 оказываются закрытыми зарядным током конденсатора 11. Когда транзистор 9 закрывается, конденсатор 11 начинает разряжаться через обмотку реле 13 и лавинообразно рткрываю дайся полупроводниковь:й ключ, выполненный на транзисторах 18 и 19, который в момент разряда конденсатора 11 шунтирует нагрузочный резистор - сопротивление 10. В результате операций заряда и разряда конденсатора релейные злементы 12 и 13 срабатывают и своими контактами замыкают цепи нуленых (размыкают цепи независигуих) расцепителей автоматических выклгачате лей 20, 22, позволяя подачу напряжения в электрическую сеть. При снижении сопротивления 21 изоляции нихсе допустимой возможно по условиям безопасности величины превысит амплитудное значение эталонного тока У--т . Это яриведет к тому, что через вход усилителя 9 будет постоянно протек ток, который откроет указанный тра зистор. Конденсатор 11 при зтом зарядится, а через транзистор 9 и противление 10 потечет постоянный ток. Ток заряда при этом прекра ит ся. А следовательно и через обмотк реле 12 ток протекать не будет., чт приведет к отпаданию якоря реле 1 и соответствующему переключению его выходных контактов в цепи расцелителей автоматического выключателя 20 и отключению последним защищаемой сети. При повреждениях элементов электрической устр ства также происходит отключение сети, что препятствует эксплуатаци электроустановок с неисправным уст ством защиты. Если после команды на отключени при возникновеник аварийной ситуации отключения автоматического выключателя 20 не. происходит (в резу тате нарушения з выходных цепях реле 12 устройства защитного отклю чения или механизма свободного расцепления автоматического выключателя 20), т.е. утечка в сети устраняется, происходит отпадание якоря реле 13 с выдержкой времени , большей относительно отпа дания реле 12 t-cp на время срабатывания автоматического выключателя 20 - t. 4356 с., ср. ср. В результате зтого его выходные контакты осуществляют соответствую переключения в цепях расцепителей автоматического выключателя высоко .вольтной ячейки 22 (или резервного выключателя), который отключает поврежденную сеть. Выбор времени отпадания реле 13 обеспечивается соответствующими параметрами конде .сатора 15 и реле 13. Для возможности включения выключателя высоковольтной ячейки 22, расцепителя которого соединены с выходными цепя ми реле 13, последние сблокированы с блокконтактами автоматического выключателя 20, которые при отключе ном выключателе 20 их шунтируют. Если в результате возникновения аварийной ситуации в сети происходит ее отключение автоматическим выключателем 20, то якорь реле 13 за время срабатывания автоматического выключателя не отпадает. При зтом после отключения выключателя 20 усилитель 9 начинает снова периодически открываться .и закрываться, а, следовательно, в цепи обмоток реле 12 и 13 потечет ток соответственно заряда и разряда конденсатора 11. Наличие полупроводникового ключа на транзисторах 18 и 19, шунтируюшего с:опротивление 10 (или его часть), позволяет обеспечить при необходимости одинаковые постоянные времени заряда и разряда конденсатора 11. Положительиотй эффект от использования устройства состоит в повышении повысить надежности осуществления функций защитного отключения, так как обеспечивает отключение защищаемой сети при аварийных ситуациях как в сети, так и в элекрической схеме самого устройства, а также при нарушениях контактной системы его исполнительного органа и автоматического выключателя, осуществляющего коммутационные операции в защищаемой сети. Формула изобретения Устройство для защитного отключения в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее источник питания, измерительный блок, выполненный на транзисторе, на вход которого встречно друг другу подключены источники постоянного и импульсного эталонного токов, а выход указанного блока, зашунтиррванный электронным ключом, через конденсатор подсоединен к исполнительному органу, выполненному ка первом реле- который своим контактом Еключей 3 цепь расцепителя автоматического выключателя,о т л иЧающее ся тем, что, с целью повышения надежности функционирования путем контроля исправности выходных цепей исполнительного органа, дополнительно введены второе реле и два диодда, конец обмотки второго реле соединен последовательно с катодом первого диода, включенного встречно с источником питания, второй диод соединен последовательно С обмоткой первого реле и включен согласно с указанным источником питания, другой конец обмотки второго реле подсоединен к обкладке упомянутого конденсатора, а выходной контакт второго реле включен в цепь расцепителя ;резервного выключателя.