Устройство для направленной защиты отзАМыКАНий HA зЕМлю B СЕТи C изОлиРОВАН-НОй НЕйТРАлью Советский патент 1981 года по МПК H02H3/16 

3 ;:;иты от эа 1ь:каний на землю в сети с изолкролаванкой нейтралью, срдержаиее датчик чока нулевой по-, ледо-вательноста,.подключенный через фильт Еьзсших гармоник -к одному из входов фазосравнивайщего органа, второй вход которого подключен через блох питания и преобразователь напряженкя к датчику напряжения кулевой последовательности, а выход фазосравниваКЩего органа.- к исполнительному органу, фаэосравнивающий орган выполнен в виде балансового усилителя с интегрирующей RС-цепью на выходе, а упомянутый блок питания вьшолнен импульстным.

а г;:;;г.1 .р:.1ведепа, принципиальная схел.а устройстна на фиг. 2 - кривые токов и напряжений, поясня5оадие принцип работы устройства.

Устройство состонт из фазосравнива-сдаго органа в виде балансного усилителя 1, вход которого через заградительный фильтр 2 на 150 Гц подключен к датчику 3 тока нулевой последовательности (например к фильтру TOKOS нулевой последовательности на накле.л--:ых трансформаторных датчиков тока).

Балансный усилитель 1 состоит из транзисторов 4 и 5, эмиттеры которых объединены непосредственно, а коллекторы через резисторы б и 7.Ме/кду коллекторау.и транзисторов 4 и 5 включена интегрир;,:01цая цепь, состоящая из конденсатора 8 и резистора 9. Между базой и коллектором тра-Зисторов

4и 5 аключень: резисторы 10 и 11, параллельно ба.зам транзисторов 4 и

5включены встречно-параллельно ссе

. диненные диоды 12 и -13,базы транзистрров 4 и 5, и объединенные .змиттера через реззюторы 14, 15 и 16 соединены с катодом стабилитрона 17, и одним выводо.1 вторичной обмотки тран;С уорматора 18 блока 19 питания баланс;-:ого ycIiлитeля анод ста.билитрона 17 соеди;-;2Н с резисторами 6 :; 7 и через резистор 20 с -други.м ВЬ:ЕОдом вторичнсй обмотки тра:-гсфсрг/атора 18. Б; :-;Од;ы первичной. оОмотки ipaHc-форкатора 18 через преобразователь напряжения в виде конденсатора 21 содинены с датчиком 22 напряжения нулевой последовательности (например, на базе трансформатора НГМИ-10) . Параллельно конденсатору 8 включен исполнительный орган, состояющий из магнитоэлектрического реле 23, зашунтироваг-гного диодами 24 и 25, исполнительг рго реле 26, блока 27 питания и делителя 25 напряхсения. Обмотка маггГ,:тоэлектричаского реле 23 свхзана с ползунке.: и зажимом делитсля 28 напрягкени-я, подключенного на внход выпрямительного моста 29 блока 27 питания. Параллельло делите л;о 28 напряжения включены через заг.гггкаг,1:;;:й контакт 30 магнитоэлектрического реле 23 обмотка исполнительного реле 26, конденсатор 31и стабилитрон 32. Выход.выпрямительного моста 29 подключен к вторичной обмотке трансформатора 33 блока 27 питания а первичная обмотка трансформатора 33 подключена к источнику 34 переменного тока,.

Устройство работает следующим образом.

- При нормальном режиме ток и напОряжение нулевой последовательности отсутствуют, и обмотка магнитоэлектрического реле 23 получает питание только от блока 27. Напряжение бло,ка 27 питания является тормозным для

5 реле 23,поэтому его контакт 30 удерживается в разомкнутом состоянии.Такое состояние контакта 30 реле 23 сохраняется при аварийном отключении блока 27 питания, вследствие чего повышает0ся надежность работы устройства.

Режим однофазного замгыкания на эегШЮ сопровождается появлянием напряжения UQ и тока н-улевой последовательности -I р на всех присоединениях. При этом на поврежденном присое5динении угол мекду UQ и 1 равен 90 , а на неповрежденных присоединениях равен 270. в случае совпадения по фазе напряжения U(, представляющего собой преобразованное блоком

0 19 питания напряжение Оо (Фиг.2а), и сигнала , пропорционального току нулевой последовательности 1 (фиг.2б), подаваемого на вход балансного усилителя 1, что имеет место

5 в случае, когда угол между UQ и IQ равен 90, напряс- сение 11р.;,-|хна выходе балансного усилителя 1 (фиг.2в) получается однополярным. Постоянная составляющая нагчрязкения . U.j;-выделяется на конденсаторе 8 и имеет поляр0ность, противоположную полярности напряжения, снимаемого с делителя 28. Вследствие этого, магнитоэлектрическое реле 23 срабатывает, заг-олкается его контакт 30, и обмотка испо;1нительно5го реле 26 получает питание.

В случае, когда преобразование Uti . (фиг.2а) и . (фиг.2г) противоположны по фазе, что имеет место при угле г.1ежду (Jo и Ь, , равно-м 270°,

0 напряжение ,,, на выходе балансного усилителя 1 меняет знак (фиг.2д), .Напряжение на конденсаторе 8 интегрируюц;ейцепи балансного усилителя 1 совпадает, с полярностью напряже5ния, снимаемого с делителя 28, иконтакт 30 маг.чилоэлектрического реле 23 будет оставатьсяв разомкнухоа сое тоянии. В том сЛучае, когда угол между напряжением и, (фиг,2а) и сигналом . (фиг.2е), пропорцио0нальньй.-5и соответственно напряжению . и току нулевой последовательности, будет равен ±90°, в напряжении на выходе балансного усилителя 1 (фиг.2 постоянная составляющая.будет от5

сутствовать, и магнитоэлектрическое реле не работает.

Таким образом, зона срабатывания предлагаемого устройства не зависит от абсолютньсс значений входных сигналов и составляет не более 180°, что существенно повышает надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для направленной защиты от замыканий на землю в сети с язолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой пос;;1едовагельности, подключенный через фнлыр высших гармоник к одному из входов фазосравнивающего органа, второй влод которого подключен через блок питания и преобразователь напряжения к

датчику напряжения нулевой последовательности, а выход фазосравнивающего органа - к исполнительному органу, отличающееся тем, .что, с целью повышения надежности работы путем стабилизации угловой характеристики, достигаемой исключением постоянной составляющей напряжения на выходе фазосравнивающего органа при угле сдвига фаз между входными сигналами, равном IGO,

О фазосравнивающий орган выполнен в виде балансного усилителя с интегрирующей RC-цепью на выходе, а упомянутый блок питания выполнен импульсным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Лыторское свидетельство СССР 240824-, кл. Н 02 Н 3/16, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 172898, кл. Н 02 1 3/16, 1963.

д1о()5 I 2

6y.

bbi)i.

УЙ).

::47K

/r.

%xJ

5ш.

I I