Устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки Советский патент 1982 года по МПК G01R27/20 H02H5/10 

(S) УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ ЦЕПИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического контроля цепи заземления передвижных машин, например на карьерах и в шахтах. Известно устройство контроля целостности цепи заземления передвижных машин, содержащее источник переменного тока, включенный через согласующий трансформатор между заземлителем и одним концом заземляющего проводника, датчик тока, вх которого включен между вторым концо заземляющего проводника и корпусом передвижной машины. Выход датчика тока через компаратор подключен к реле. Оценка состояния цепи заземле ния в устройстве осуществляется по уровню контрольного тока, протекающего по контролируемому контуру, вк чающему заземляющий проводник, корп машины, контакт корпуса машины с землей, землю, заземлитель С17. Недостатком устройства является зависимость уставки срабатывания реле от изменения сопротивления контак- . та машины с землей при работе и вследствие -этого - отсутствие возможности точного контроля величины сопротивления заземляющего проводника. Погрешность контроля сопротивления этим устройством превышает 100150%. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля цепи заземления передвижных машин, содержащее источник постоянного тока, вкгяоченный в цепь заземления, датчик тока, выполненный в виде емкостного шунта, к выходу которого через компаратор подключено репе. Оценка состояния цепи заземления в устройстве производится do уровню контрольного тока, протекающего по контуру, включающему цепь заземления, входное сопротивление компаратора, корпус машины, контакт корпуса машины с землей) землю,.заземлитель. Величина этого контрольного тока зависит от изменения сопротивления зазем лителя, сопротивления цепизазенпения входного сопротивления компаратора, сопротивления контакта корпуса машины с землей. При исправной цепи заземления в процессе работы машины величина конт рольного тока будет изменяться, так как сопротивление контакта ее корпуса с землей изменяется. В реальных условиях при работе машины величина этого сопротивления может изменяться от единиц Ом до нескольких сотен Ом, что затрудняет выбор уставки срабатывания реле С 2. Погрешность контроля величины соп ротивления цепи заземления этого уст ройства достигает 100. Следовательно, этоустройство допускает принципиальную возможность повышения сопротивления, заземления до сотен Ом, что создает опасность смертельного поражения человека электрическим током. Цель изобретения - повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки, содержащее источник тока, датчик тока, подключенный к корпусу электроустановки, компаратор, на выходе которого включено исполнительное реле, вспомогательную жилу кабе.ля, пункт подключения заземления, который через заземляющий трос подключен к заземлителю, а через заземляющую жилу - к датчику тока, введены три электрода, имеющие электрический контакт с землей, регулятор тока, задатчик стабильного напряжения, сумматор и блок деления, причем блок деления подключен выходом к вхо

ду компаратора, первым входом - к выходу датчика тока, вторым входом к выходу сумматора, первый вход которого подключен к задатчику стабильного напряжения, второй вход - к корпусу электроустановки, а третий вход через вспомогательную жилу кабеля подключен к первому электроду, причем второй электрод через двухполюсный выход источника тока, а также третий электрод через двухполюсный вход регулятора тока подключены к заэемлителю, а выход регулятора тоРегулятор k тока автоматически регулирует ток источника 1 тока таким образом, чтобы потенциал f на заземлителе 2 по отношению к земле оставался всегда постоянным.

const (1) Для этого на вход регулятора тока с .помощью электрода 5, забиваемого в

зону нулевого потенциала Чд земли, подается напряжение

. (2) Регулятор ч

сравнивает это напряжение 44 ка подключен к управляющему входу источника тока. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Выход источника -1 тока подключен между заземлителем 2 и электродом 3Управляющий вход источника 1 тока подключен к выходу регулятора k тока, один выходной зажим которого присоединен к электроду 5, а второй к заземлителю 2. Корпус 6 передвижной электроустановки через датчик 7 тока, заземляющую жилу 8, пункт 9 подключения заземления и заземляющий трос 10 подключен к заземлителю 2. Выход датчика 7 тока присоединен к одному из входов блока 1Т деления, второй вход которого подключен к выходу сумматора 12, а выход его через компаратор 13 - К исполнительному реле Н. К первому входу сумматора 12 присоединен выход задатчика 15 стабильного напряжения, к одному из зажимов второго входа через вспомогательную жилу 1б - электрод 17, а к второму зажиму этого же входа - корпус 6 электроустановки. Электроды 3, 5 и 17 имеют электрический контакт с землей. Устройство работает следующим образом. Контрольный ток от источника 1 тока протекает по первому контуру, включающему заземлитель 2, землю, контакт электрода 3 с землей, электрод 3, и по второму контуру, включающему заземляющий трос 10, пункт 9 подключения заземления, заземляющую жилу 8, датчик 7 тока, корпус 6 электроустановки, контакт корпуса 6 с землей, землю, контакт электрода 3 с землей, электрод 3. На заземлителе 2 по отношению к земле имеется электрический потенциал, который меняется при изменении сопротивления контакта корпуса 6 в процессе рабос эталонным, при Pj ji const Сигнал рассогласования формирует управляющ сигнал, который мгновенно восстанаё ливает нарушенное равенство j const. Падение напряжения AUu... цепи заземления, связывающей корпус 6 с заземлителем 2 определится как Диц.з M -MMI (3) где - потенциал корпуса Ь по отношению к земле.Падение напряженияиц.). определится на выходе сумматора 12, так как на первый вход его подается, напряжение с выхода задатчика 15 стабильного напряжения, численно рав ное J, а на второй вход - напряжение, численно равное Чщи измеряемо с помощью электрода 17, забиваемого в зоне нулевого потенциала земли. Сопротивление цепи заземления определится как лЦ Операция определения Кц. осуществляется в блоке 11 деления. Аналоговый -сигнал, пропорциональный Ru..3. инвертируется, усиливается и подаётся на вход компаратора 13. где он сравнивается с уставкой. При превыше нии величины сопротивления уст.авки, срабатывает исполнительное реле, подавая сигнал об аварийном состоянии цепи заземления. Устройство позволяет автоматически контролировать сопротивление цепи заземления передвижных машин с высокой точностью, которая дает гарантию исключения электротравматизма по причине отказов защитного действия заземлений. Высокая точность контроля достигается без прокладки дополнительного заземляющего троса за счет исключения влияния на точность изменения сопротивления контак та корпуса передвижной машины при работе.. Предельная погрешность контроля не превышает среднеквадратичная погрешность - 2, Формула изобретения Устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки, содержащее источник тока, датчик тока, подключенный к корпусу , электроустановки компаратор, на выходе которого включено исполнительное реле, вспомогательную жилу кабеля и пункт подключения заземления, который через заземляющий трос подключен к заземлите/йо, а через заземляющую жилу - к датчику тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены три электрода, имеющие электрический контакт с землей, регулятор тока, задатчик стабильного напряжения, сумматор и блок деления, причем блок деления подключен выходом к входу компаратора, первым входом - к выходу датчика тока, вторым входом - к выходу сумматора, первый вход которого подключен к задатчику стабильного напряжения, второй вход - к корпусу электроустановки, а третий вход через вспомогательную жилу кабеЛЯ подключен к первому электроду, причем второй электрод через двухполюсный выход источника тока, а третий электррд через двухполюсный вход регулятора тока подключены к заземлителю, а выход регулятора тока подключен к управляющему входу источника тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Самойлович И.С . Режимы нейтрали электрических сетей карьеров. М., Недра, 1976, с. 28-29. 2.Авторское свидетельство СССР № 635553 кл. Н 02 Н 5/10. 1Я78.

4 , .М

N