(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ НИЗКОВОЛЬТНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
. Изобретение относится к устройствам максимальн КОКОВОЙ защиты автоматических выюночатепей, устанавливаемых в низковольтных трехфазных сетях 0,4 кВ с глухозаземл шой нгйтралькг. Известно устройство защиты ннзковольтш 1Х автоматических выключателей от аварийных режимов в защищаемой сети, позволяющее осуществлял защиту низковольтного автоматиоеското выключателя от токов перегрузки, короткото за дыкання и г защиту с повышенной чувствительностью к токам од1ю4тзных коротких замыканий {1 . Однако заищта от токов однофазного короткого замыкания осуществляется с помои ю спеццальнот выносного трансформатора тока нулевс посяедоватетности, что не всегда приемлемо в усяовнях весьма ограниченных габаритов современпых автоматнчесжнх выключателей. Устройство защиты содержит также блоки эшопь от одноф 1ЫХЯ межруфазных коротких замыка1шй, но тностел яо сложно и обладает повышенными г {ц нтав1. Ншболее блнзкнм к предлагаемому являет устройство заищты низковольтного автоматического выключателя, содержащее трансформаторы тока, установленнные.в каждой фазе защищаемой сета,в котором снгналы, управляющне работой нзмернтелыфых органов мака{мально токовой защиты, снимаются с измернтельных резисторов, включенных последовательно со вторичными обмоткамн каждого трансфс матора тока (21. .Недостаток известного устройства защиты закликается в отсутствнн защнты с повышенной чувствительностью к токгм однофазного короткого замыкшия. Цельизобретения - 1ювышеиие чувствительности заышты к токам однофазншо короткого замыкания. Поставлошая оель достигается тем, что устройство для защиты ннзковольтиого автоматического вы::ляпателя, содержащее трансформаторы тока, вклю1К1Шые в каждую фазу защищаемой сетн, измерителыше резисторы, включенные звездой с левым выводам ко вторичным обмоткам трансформаторе тока, блок максимально-токовой защит и исполнительный орган, дополнительно снаб91 ио резистивиым фильтром токов нулевой последовательности, RC-цепочкой и двумя операционными усилителями, причем вход фильтра нулевой последовательности подключен ко вторичным об380моткам трансформаторов тока, нулевая точка упомянутого фильтра подключена к нулевому выводу трансформаторов тока через два параллельных встречно-направленных диода, а также ко входу первого операционного усилителя, к выходу которо го подключен резистор RC-цепочки, конденсатор ко рой подключен ко входу второго опера(оюнного усилителя, включенного своим выходом на исполнительный (ган. На чертеже схематически изображено предлагаемо yci-ройство. Последовательно со вторичными обмотками транс форматоров 1 тока включены измерительные резисторы 2, на которых выделяется напряжение, пропор циональное току защищаемой сети. Сигнал для запуска блока защиты от токов однофазного короткого замыкания выделяется фильтром токов нулевой последовательности, состоящим из резисторов 3 и диодов 4,которые ограничивают величину входного напряжения операционного усилителя 5. Операционный усилш&а 5 является пусковым органом блока защиты от токов однофазных коротких замыканнй. Помимо фильтра токов нулевой последовательности на его вход подключен нерешенный резистор 6, через который подается во входную цепь усилителя от источника питания ток смещения, устанавливающий операцион ный усилитель 5 в исходное состояние. К выходу операционного усилителя S подключена времязадающая ВС-цепь (резистор 7, конденсатор 8). Операционный усилитель 9 является выходным органом защиты от токов однофазного короткого замыкания. На его вход подается напряж ие выделяемое на конденсаторе 8. Сигнал с выхода блока 1 защиты от междуфазных короткнх замыканий и выходного органа 9 защиты от токов однофазного короткого замыкания подается на исполнительный орган 11 устройства защиты. Принцип работы схемы защиты от токов одиофаз ных коротких замыканий состоит в следукицем. В симметричном режиме при отсутствии однэфазнрго замыкания и насыщения трэнсфО{ мато1КШ тока, ток на выходе фильтра тока нулевой после дрвательности отсутствует. При зтом в цепь диодов 4 от источника питания через резнсторы подается : смещения, устанавливающий усилитель S а. исходное с жтояние. Конденсате 8 зарвжга до отрицательного уровня вь(ходного напряжстия усилителя 5, а на выходе усилителя выхошкмч) органа 9 устанавливается напряженне.прешггствую щее срабатыванию исполнительного органа И устройства защиты. При возникновешш однофазного коротаяхо замы кания с выхода фильтра тока нулевЫ последсюаг тельности по цепи диодов 4 начинает 1фотекать иж нулевой последовательности. Когда величина тсжа нулеврй последовательности превышает величину тока смещенияч;то при прохожденни О1фицатв11ьной Полуволны тока нулевой последоватеш носп1 на :инвертирую1цем входе операционного усилителя 5 возникают импульсы отрицательной полярности. При этом на выходе операционного усилителя 5 появляются положительные импульсы соответствующей длительиости. Длительность указанных импульсов растет с увеличением величины тока однофазного короткого замыка О1я. При определенной длительности указанных импульсов конденсатор 8 через резист(ф 7 успевает перезарядиться от выходного напряжения положительной полярности операционного усилителя S до напряжения, ари котором начинает меняться полярность выходного иапряжеюгя усилителя выходного органа 9, что приводит к срабатыванию исполнительного на 11 устройства защиты. Срабатыва1ше оп шшошюго усилителя 5 может происходить н в амметришом режиме при больщих токах перегрузки, когда начинают насыщаться трансформаторы loica. В этом случае на выходе фильтра тока иулелоЛ посяеповательности появляются токи небалшюа, имеют утроенввую «тстоту, по сравновш с «стотой тока: нулевойпоследователыюсти. Соопетствемно зтому длительиость входаых и выходаых им11у1Ш в операциоиного усилителя 5 втро« меньше AnHtenbHocni соответствующих нмпульож нри однофазном коротком замыкании. Постоянная, времош Ж:;-цепи (7) выбирается таким образом, чтобы в течение длительности положительното импульса на выходе усшгателя 5 при токах небаланса коццемштор 8 не усЕЕел поменять полярность. При упал усшшгель выходного органа 9 не меняет поляртость выходното шш ряжения и срабатывание устройства защиты т происходит. При токах нулевой последовательности 10онденсатор 8 успевает перезар;ядиться до йояомшгельного урсшия на1фяже1шя, что приводит к срг тыванию устройства защиты. . Предлагаемое изсбретенме 1ф«о(|1азначак ДЛЯ применения в качестве беск(жгакт:юго устройства защиты в нов(ж персяекпюноЙ cqжи маяогабарцтных низковольтшдх автоматических выключателей. Его применение позволяет без заметного усложиеЮ1Я схемы блока заоапы вовыст чувствительность защиты к току однофазного короткого замыкания. Формула изобретения Устройство дня защиты юоковольтното автоматического выключателя, содержащее трансформаторы тока. Включенные в каждую фазу защищаемой сети, измерительные резистс ы, подключенные звездой с нулевым выводом ко вт(фичным обмоткам.тоансформаторов тока, блок., максимально-токовой зашиты и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности защиты к току однофазного короткого замыкания, оно дополнительно снабжено резистивным фильтром токов нулевой последовательности, RC-аепочкой и двумя операционными усилителями, причем вход фильтра нулевой последовательности подключен ко вторичным обмоткам трансформаторов тока, нулевая точка упомянутого фильтра |1одключена к нулевому выводу трансформаторов тока 4ерез два параллельных встречнонаправленных диода, а также ко входу первого операционного усилителя, к выходу которого 56 подключен резистор RG-цепочки, конденсатор ко- торой подключен ко входу второго операционного усилителя, включенного своим выходом на исполнительный орган. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 519807, КЛ.Н02НЗ/08, 1976. 2.Westinghouse Engineer ing, р.80-81, 1969.
