Изобретение относится к электротехнике, в частносга к устройствам зашиты от поражения электрическим током при случайном прикосновении человека к одной из фаз сети с изолиро ванной нейтралью напряжением 1,14-10 кВ, Известны устройства для защиты от поражения электрическим током в сетях с изолирован ной нейтралью, основанные на автоматическом заземлении поврежденной фазы высоковольтной сети, что осуществляется на шинах тштающей подстаншш бь1стродействующими короткозамыкателями, которые пофазно управляются детектором (устройством для опеределения) поврежденной фазь сети 1), Недостатком этих устройств, снижающим эф фективность и возможность их широкого пркменешш для защиты человека от электропоражения в сетях свыше 1000 В с повышенной опастностью обслуживания (например, карьерных распределительных сетей 6-10 кВ с емкостью фаз относительно земли 1-2 мкФ/ф), является недостаточная по требованиям электро безопастности, чувствительность. Наиболее близкимг по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее Три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены соответственно к фазным напряжением сетн, детектор поврежденной фазы и пофазно управляемые последним, короткозамыкатели. При прикосновении человека к одной из фаз сети (например, фазе А) и возникновении одаофазного замыкания на землю через сопротивление тела человека детектор поврежденной фазь1, реагирующий на параметры замыкания на земто, определяет поврежденную фазу и подает сигнал на срабатывание фазного короткозамыкателя, который через обмотку однофазного трансформатора заземляет эту фазу. После срабатывагаю короткозамыкателя напряжение прикосновения к фазе и, соответственно ток, первоначалыю проходивший через тело пострадавшего, резко снижаются до значений, воздействие которых является допустимым в течение более .дшггельного времени (например, достаточного для отключения сети) 2. Эффективность указайного устройства, кроме ocTaTOiaioro напряжения прикосновения к фазе. сушественно . зависит от чувствительности и быстродействия, опредепяека 1Х возможностью детектора поврежденной фазы реагировать на замыка НИЛ на землю через достаточно больише сопротивления при высокой помехоустойчивости. Одна ко возможности современш.1Х детекторов поврежденной фазы, реагирующих на замыкания на землю и pa6otaiou0oc по принципу сравнения по фазе, абсолюгаой величине или модулю векторов двух напряжений - нулевой последовательности и фазных или одного из них с опорным, сильно зависят от емкости фаэ сети и ограничены условием несрабатывания исполнительного оргия на последующей (здоровой) фазе. При зтом, наряду с задержка времени вследствие иизкрй чувствительности (повышенный порог срабатывания), затухание переходного процесса за А1каш1я на землю (затухаю1е нащ яжеция нулевой последовательности и. установление напряжения на поврежденной и неповрежденной фазах дает также задержку времени срабатывания устройства. Этому устройству nj cyuot недостаточные чувст кге яость а быстродействие, «н-раииченные соотношешмми постугающих на вхЬд реагирующего «ргаяа напряжет фаэ (за счет напряжения нулевой последовательности), а также длительностью переходаого процесса зюлыкаяня на землю. и/ал иэобретеиия - повышение вствительности и быстродайствия устройства зашит от поражения электрическим током aceripcli изоЛ1фовашюй иевтраямо. Поставленная достигается тем, что в устройстве для за1Ш1т от поражения злектричес ким током сета с изолированной нейтралью, сояержлацал tf од1Юфёзных трансформатс а, лервифше обмотки которых подключены соответственно меиоду фаэамМ сети и землей, вкпю чениый k фазам сети детектор тзярежаниао фазы, выходы которого кщсоединены к короткоз8мыкп«л11м в 1|еая соответст щих однофазных трансформатсфов, первнчшй «Смотка каждого трансформатора выполнена с автотрано форматоряым отводом, а втефнчные 6моткп 1 ансформаторов с(;1(Д1а1ены в разомкнутый треуголыгак, в чрпь кторого включен резистор, пртпем каждый из указанных к(мпкозамыкателей оодкяючен между упомянутым автотрансформаторным отводом в землей. На фиг.1 нэображ п принципиальная схема устройства дая защиты от воражжия электрическим током. Иа фиг.2 - векторная диаграмма, поясняюща изменение cooTHomcHidt, поступаюиоос на вход реапфующего органа устройства, напряжею фаз по сравнению с соотнощениями напряжейий известном устройстве (для случая однофазного замыкания на фазе А). Устройство ДЛЯ защиты от поражения злектическйм током в сетях с изолированной нейт алью включает в себя однофазные трансформатоы 1-3 первичные обмотки которых имеют отоды 1-3 и включены между фазами 4-6 сеи и землей, детектор 7 повреждешюй фазы с ыходакш 8-10. пофазно управляемые кс ткоамыкатепями 11-13 (например, тиристорные о два встречно-параллельно включенных тиистора) и резистор 14 в цепи разомкнутбго треугольшоса вторичных обмоток трансформато }рв. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме, когда отсутствует однофазное замыкание на землю, на вход детектора 7 поврежденной фазы поступают симметр1гшые фазные напряжения, которые сравниваются с соответствующими опор1&1ми фазными нап яжениями, при этом разность между ними равна нулю. На выходах 8-10 детектора поврежденной фазы сигнала нет, и управляемые короткозамыкатели 11-13 (тиристоры блоков 11-13) находятся в отключенном состоянии. При однофазном замыкании иа землю (например фазы (А) нарушается симметрия фазных напряжений - напряжение поврежденной фазы уменьщается, а напряжения двух других фаз соответственно увеличиваются. При этом в детекторе 7 срабатывает канал с выходом 8 поврежденной фазы 4, где абсолютное значение напряжения срабатывания положительно по отношению к опорным напряжением, а каналы с выходами 9 и 10 двух других фаз не срабатывают, так как их напряжения срабатывания отрицателыш. , Детектор поврежденной фазы через выход 8 Чюдает сигнал на сртбатывание своей фазы короткозамыкателя 11, который переводят трансформаторI в реШ1м KopotKoro замыкания и заземляй повреждеш то фазу через часть ее первичной обмотки. В результате ток, первоначально протесавший через тело человека (место замык1а1шй) и напряжение прикосновепия к фазе сети i«S3KO снемйшся до зйачений, определяемых п&рш етрами сети и трансформатора в режиме короткого замыкания. Благодаря.pesHctopy 14, в цепи разомкнутого треугольножа вторичных ьбмоток трансформаторов через место замыкания протекает дополнительный актившлй ток30,равш 50-60% от емкостного тока сетиЗ..Этот то ие повьш1ает действующего значения тoкa через тело человека, но изменяет напряжение нулевой последовательности по модулю и по {фгументу .i KMRrCo C - - ; 1 - коэффициент относиiH-9R CA)C тельного сннження модуля UJj при ., дополнительном активном токе 1,; ,4 211::, и jf.arcct4 -arcctg ) аргумент напряжения Следовательно/ на вход детектора поврежденой фазы 4 предлагаемого ус1ройства поступаю напряжения поврежденной и неповрежденных фаз, определяемые характером изменения напряжения нулевой последовательности согласно выражению (1). Из векторной диаграммы (фиг.2), где это напряжение изменяется по полуэллипсу, из которой следует, что при одинаковых условиях (иф;С) чувствительность предлагаемого устройства существенно выше, чем в известном устройстве (точка О; на толу эллипсе ниже точки О( на полуокружности фиг.2). При этом повышается быстродействт ус ;ройства за счет увелтения чувствительности, а также ускореиия затутсания переходного прочееса замык(шия на землю (затухание напряжения нулевой последовательности и установление .напряжения поврежденной и неповрежденных фаз) Поскольку чувствительность и быстродействие являются основныАШ параметрами, то применение предлагаемого устройства повышенной чувствительности и б1|1стродействия в целях защиты людей от пораже1шя электрическим током существенно повышает уровень безопастности обслуживания передвижных распределительных сетей 1,1410 кВ угольных шахт и карьеров. Формула изобретения Устройство для защиты от порая ения электрическим током JB сети с изолированной нейтралью, содержащее три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых подключены соответственно между фазами сети и землей, включенный к фазам сети детект ф повреждённой фазы, выходы которого подсоединёяь к короткозамь кателям в цепи {хютветствуншщх однофазных трансформаторов, отличающееся тем,. что, с целью noBbmiooui чувствительности и быстродействия, первичная обмотка каждого трансформатора выполнена с автотрансформаторным отводом,.а вторитаые обмотки трансформаторов соединены в раж мкиутый треугольник, в цепь которого включен ретскр, пртпем каждый КЗ указашшх короткозамыкатет подключен ькжду упомжутым ав1Отрансфо{ и1Кфным отводом N землей, ИСТ01ШВКИ информации, 1 1я1нятые во ввимаяве i экспертизе 1. Микрюсов В Л. я Ягудвев ВМ. БыстроAdkTByiomee зааапное закорвчивание на землю фазы сети 3-10 кВ. - Беэсяи тность труда в вромышлешюсп. 1973, N 5. . 2. naTCiiT Явоияя If 52-45024,Ю1. Н 02 Н 1 /00, . 1977,
«0 f sh
Ц
В
.2
Авторы
Даты
1981-02-23—Публикация
1979-05-14—Подача