Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02H3/17 G01R27/18 

ратнвного напряжения поремен)юго токо всегда будет одна и та же, поскольку он представляет собой источник с малым внутренним сопротивлением, величина напряжения на его вькоде не зависит от величины тока нагрузки. Цель изобретения - повышение помехо устойчивости путем устранения ложных срабатываний зашиты во время переходных процессов (перезаряда) емкое тей защищаемой сети оперативным сигналом. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от замыкания н землю н контроля изоляции электроустановки переменного тока орган блокировки выполнен на соединенных последовательно датчике тока,-выпрямителе, дифференцирующем элементе и пороговом элементе, причем вход датчика тока включен послед довательно с источником перемешюго напряжения, а выходом органа блокировки служит выход порогового элемента. На чертеже представлена фу1жцмональная схема устройства. Устройство содержит источник 1 пере менного оперативного напряжения, датчик 2 тока, измерительный орган 3 защиты, исполнительный орган 4, орган 5 контроля изоляции, разделительный траШсформатср 6, выпрямители 7 и 8, фильтр 9, конденсаторы Ю и 11, диффере1щирующий элемент 12, пороговый элемент 13, блок 14 искусственной нулевой точки и разрядник 15 (при необходимости), причем выходы источника 1 оперативного напряжения переменного тока через последовательно соединенные датчак 2 тока, измерительный орган 3 защиты и орган. 5 контроля изоляции соединены с шунтированными конденсатором 1О выводами первичной обмотки разделительного тран сформатора G. Выводы Вторичной обмотк разделительного трансформатора б через выпрямитель 7 соединены с фильтром 9, шунтировашгым когщенсатором 11 и разрядником 15 (при необходимости). Один выход фильтра 9 соединен через блок 14 искусственной нулевой точки с тремя фазами зашиишомой сети, а другой выход - с землей. Последовательно соеди- HeitHbie датчик 2 тока, выпрямитель 8, ЯИ1(«} ервииируюишй элемент 12 и пороговый эл гмепгг 13 образуют ррган f6 блокировки, иыход nof)oroBero элемента 13 соединен с Гр;1окнровочньгми входами изме :1Итнльног1: органа 3 защиты и сргана 5 коатгюля х:;1о;;яции. Выход измерительного органа .i зощиты соединен с управляРМ1,1М входом исполнительного органа 4. Ус1ройство работает следующим образом. При запуске источника 1 переменного оперативного напряжения как в перв {чной, так и во вторичной цепях разделительного трансформатора 6 начинается переходный процесс установления оперативного тока, характеризующего в установившемся режиме Величину сопротивления изоляции защищаемой электрической сети. Переходный процесс установления перемершого и постоянного оперативного тока восзникает и при. изменении величин сопротивления изоляции и емксюти сети. Оперативный ток в переходном процессе установления практически мало зависит от величины сопротивления изоляции сети (в начальный момент совсем не зависит) и поэтому при незаряжещгой оперативным сигналом емкости может до :тигать срабатывания защиты (исполнительного органа 4). Факт наличия переходных процессов в целях оперативных токов формируспгся с помощью дифференцирующего элемента 12 н порогового элемента 13, порог чувствительности которого характеризует допустимую степень завершения переходного процесса установления оперативного тока. При достижении указанной степени завершения (затухания) переходного процесса пороговый элемент разблокщэует (заблок1фованные до этого в течение переходного процесса) измеритель ный орган 3 защиты и орган 5 контроля изоляции, обеспечивая возможность их функционирования. Величина оперативного постоянно1-Х) тока, протекающего через сопротивле- ние изоляции сети (после заряда емкостей сети), характеризует одноеначно величину сопротивления изоляции, сети, так как величина постоянного напряжения на выходе вьшрямителя 7 и сопротивление других элементов этой цепи являются постоянными. Величина оперативного переменного тока, протекающего в первичной цепи разделительного трансформатора б, однозвачно зависят от величины токовой нагрузки во втс ичной цепи разделительного трансформатора б. Поэтому при снижении сопротивления изоляции сети ниже допустимого уровня либо однофазном замыкании резко возрастают токи во вторичной цепи разделительного трансформатора (J, а следова5тельно, и в , его первичной цепи, что внзывает появление соответствующего сигнала на выходе измерительного орга на 3 защиты, поступающего на управля емый вход исполнительного органа 4 и вызывающего «его срабатывание. При нахождении величины сопротивле ния изоляции выше допустимого уровня информация оего величине фиксируется органом 5 контроля изоляции. Постоянная времени установления оп ративного тока при уменьшении величины сопротивления изоляции в режиме однофазного замыкания много меньше, чем при заряде емкости сети оперативн сигналом в условиях нахождения сопротивления изоляции в допустимых пределах. Это объясняется тем, что постоянная Времени переходного гфоцесса уста новления оперативного тока для такой ц пи определяет:.- вьгоажением л . О -г- Сх J цос R) где Z ЦОС - зарядный импеданс цепи оперативного сигнала постоянного тока; R - Эквивалентное сопротивлен изоляции сети, Rx. . RX f XA52xe RxA-i2xe Rx8.Rxc При R% г О (или 1 р.О) L тоже стремится к нулю либо к малой величин так как числитель выражения для С в этом случае стает нулем или малой величиной, а -2 ЦОС величина постоянная. Поэтому, если при однофазном замы кании будет все-таки отлично от нуля, то время блокировки измерительн го органа 3 зашиты в этом случае будет крайне мало, и незначительное запаздывание срабатывания исполнительно 8 го органа 4 будет скорее полезным с точки зрения повышения помехоустойчивости выдержкой времени, чем понижением быстродействия защиты. В целях уманыцения прсгоянной Времени заряда емкостей С, сети оперативным сигналов блок 14 искусственной нулевой точки может быть выполнен, например, в виде звездь соединенных параллельно резистхэров и ко1щенсаторов. Исключение ложных срабатываний, т.е. повышение помехоустойчивости, дает возможность повысить чувст1штвльность и. т«м самым точность защитил, что повышает пожаро- и элект1эобезонасность. Ф ор м ула изобр е те НИН Устройство для защиты от замыкания на землю и контроля изоляции электроустановки переменного тока по авт. св. jM 690584, отличающееся тем, что, с целью повышений помехоустойчивости путем устранения ложных срабатываний защиты во время переходных процессов заряда (перезаряда) емкостей защищаемой сети оперативным сигналом, фган блок1фовки выпсшнек на соединенных последовательно датчике тока, выпрямителе, дифференцирующем элементе и пороговом элементе, причем вход датчика тока включен последовательно с источником переменного напряжения, а выходом сагана блокировки служит выход порогового элемента. Источники ннформадин, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свндетелы:тво СССР № 690584, кл, Н О2 Н 3/17, 1977.