(54) ТРЕХФАЗНАЯ СЕТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С ЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ДЛЯ ПИТАНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ НАГРУЗОК
1
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения безопасности электрических непротяженных сетей переменного тока напряжением до 1ООО В, имеющих зазем/кнную нейтраль и осуществляющих питание
трехфазных симметричных нагрузок (потребителей), в электроустановках всех отраслей народного хозяйства.
Известны сети переменного тока, выполненные с изолированной компенсированной и глухозаземленной нейтралью 111.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются сети переменного тока с заземленной нейтралью, содержащие трехфазный источник переменного тока (трансформатор или. генератор), нейтраль которого присоединена к заземляющему устройству. Электрооборудование питающееся от таких сетей, выполняется с занулением, В системах с зану/юнием при однофазных коротких замыканиях на землю или корпус возникают условия аля срабатывания максимальной защиты 23 .
Однако в таких сетях изол5шия не является защитной мерой при однофазном касании человека к сети. Поражающий ток через человека в этом случае не зависит ни от сопротивления изолгщии, ни от емкости сети относительно земли, а определяется только фазным напряжением сети Ucjj, сопротивлением самого человека ft
и сопротивлением.{гулевого провода и
о-,, Цф
10
Jr.
R/J- + RO
В этом выражении сопротивлением заземления нейтрали можно пренебречь, так как оно не превышает 1О Ом, а сопротивление человека Rj 100О Ом, т.е. прак15тически ток через человека определяется фазным напряжением и сопротивлением самого человека.
Если провод между нейтральной точкой источника питания и заземляющим устрой20ством отсутствует, что имеет место в изолированных сетях, или обладает большик сопротивлением, то при симметричной нагрузке ток через человека, прикоснувшегося к ОШ-1ОЙ фазе, определяется следующим выражением -i 3Um Ju- 3fi,.Z I ros 2 - полное сопротивление изол5щии. Из этого выражения ви0ло, что ток, прохоояший через человека, тем меньше, чем больше сопрот11вление изоляции между фазным проводом и землей, т.е. изоЛ5щия сети в данном оказывает защитное воздействие. Таким образом, для симметричных тре фазных непротяженных сетей переменного тока с точки зрения техники безопасности важно выполнение слеаугош.их условий: обеспечение малого сопротивления нуле вого провода, соещшяюшего нейтральную точку трансформатора с контуром зазем ления при орнофазных коротких замыка-rourx на землю, что позволяет получить условия для откгаочения электроустановки мак;сима.льной запштой при однофазных коротких замыканиях на обеспечение большого сопротивления нулевого провода в нормальном режиме работы электроустанова- и, когда также возмолсен контакт человека с гоковецущими частями. Цепью изобретения является повышение безопасности обслуживания трехфазной симметричной сети переменного тока сзаземленной нейтралью путем автомати ческрго повышения сопротивления нулевбг пророца в нормальном режиме работы сетиДля достижения поставленной цели тре фазная сеть переменного тока с зазем ленной нейтралью для питания симметричных нагрузок, содержащая источник переменного тока и нулевой провод, соеш-шяющий нулевую точку источника с контуром заземления, дополнительно снабжена элементом с нелинейным сопротивлением обеспечивающим нелинейность при протекании тока любой полярности, включенны между нейтралью истошкка и контуром заземления. При этом элемент с нелинейным сопротивлением выполнен в виде двух встре но-параллельно включенных диодов. На фиг. 1 изображенасхема трех4йз ной сети переменного тока; на фиг. 2 вольтамперная характеристика диодов. Схема состоит из трехфазного источн ка переменного тока (трансформатора ил генератора) 1, нулевого провода 2, соединяющего нейтральную точку источника переменного тока через два встре шо-па раллельно включенных диода 3 с заземляющим контуром 4, трехфазных симмет ричных потребителей электрической энергии (нагрузок) S и 6 и аппаратов 7 максимальной защиты сети. При нормальной работе электроустановки вследствие симметричности нагрузки ток в нулевом проводе отсутствует или очень мал. Случайное прикосновение человека к любой фазе также вызывает прэтекание в нулевом проводе очень небольшого тока, вследствие чего, как это следует из рассмотрения вольтамперной характеристики диодов, их сопротивление даже в проводящем направлении очень велико. При этом, как это следует из условия. (2), человек, случайно коснувшийся токоведущцх частей, находится под защитой изоляции сети Z. При замыкании фазы на землю и воз- никновен1ш режима однофазного короткого замыкания, когда ток в ну/ювом проводе резко возрастает и, как следует из рассмотрения вольтамперных характеристик диодов, их сопротивление резко падает, вследствие чего сопротивление петли фаза-нуль резко уменьшается, что приводит к увеличеншо тока и срабатыванию аппаратов максимальной защиты сети 7. Применение предлагаемого устройства позволяет увехшчить сопротивление нени нулевого провода в нормальном режиме и сбеспечитгэ срабатывание максимальной защиты при коротком замьжании на землю. Формула изобретения 1..Трехфазная сеть переменного тока G- заземленной нейтралью для питания симметричных нагрузок, содержащая источник переменного тока и пулевой провод, соединяющий нулевую то-шу источника с контуром заземления, о т л и ч а ю щ & я с я тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания сети, она снабжена элементом .с нелинейным сопротивлением, обеспечивающим нелинейность при протекании тока любой полярности, включенным между нейтрахью источника и контуром заземления. 2,Сеть по п, 1, отличающаяся тем, что элемент с нелинейным сонротивлением выпо1шен в виде двух встреч но-параллельно включенных диодов. Источнш ;и информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Вильгейм Р., Уотерс М. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. Л., ГЭИ, 1959, с. 7-112, 2.Королькова В. И. Электробезопасность на промышленных предприятиях. М,, Машиностроение, 1971, с. 5-12,
J .l
