Способ защитного отключения электрической установки при неисправности заземляющей цепи Советский патент 1982 года по МПК H02H5/10 

Изобретение относится к средствам Обеспечения электробезопасности потребителей электроэнергии на открытых горных работах, в шахтах и строительстве. Известен ряд способов и устройств предназначенных для защитного отклю-ч мения при неисправности заземляющей :цепи подвижной электроустановки, не имеющей местного заземления. , Известны системы с использованием в качестве источника оперативного ;сигнала составляющей нулевой последовательности силового напряжения сети переменного токаС ,с использованием ,в качестве источника оперативного тока переменной составляющей постоянного тока после выпрямления 2Ъ использованием в качестве источника оперативного тока специального генератора 3}с использованием в качестве источника оперативного сигнала фазного напряжения сети с глухозаземленной нейтралью 1. Наиболее близким к предлагаемому является способ, реализованный в устройстве автоматического контроля непрерывности заземляющей сети карьера, состоящий из источника оперативного выпрямленного напряжения, параллельно которому включен шунт, при.соединенный одним зажимом к корпусу распределительного устройства, а другим - к шинопроводу, изолированному от корпуса распределительного устройства. Шинопровод присоединен к центральному заземлителю,а отходящие, заземлительные магистрали - к шинопроводу. Приемник оперативного сигнала устанавливаются на каждой передвижной рабочей машине, а параллельно входу каждого приемника межру корпусом рабочей машины и заземляющей жилой кабеля включен фильтр, состоящий из батареи неполярных конденсаторов. Способ контроля исправности заземляющей цепи и защитного отключения, реализованный в этом устройстве заключается в том, .что постоянное оп ративио.е напряжение вводится в контур, включающий шунт, шинопровод, за земля10и.|ую. магистраль,корпус,- приключательного пункта, экран кабеля, корпус передвижной рабочей машины, землю и центральный заземлитель. В результате в контуре возникает опера тивный ток, сигнал котшрого выводится посредством одного из чувствитель ных элементов, измеряется и контроли руется первым пороговым устрой.ством. Переменное оперативное напряжение вводится с помощью трансформатора в контур, включающий экранную оболочку кабеля, заземляющую жилу кабеля, фильтр из неполярных конденсаторов, корпус потребителя электроэнергии и конденсатор фильтра приемника. Сигнал переменного оперативного токавыводится из этого контура с помощью второго чувствительного элемента, измеряется и контролируется вторым пороговым устройством. iВыходыпороговых yctpoйcтв связаны с элементами сигнализации и могут быть соединены с цепью отключения силового выключателя, обеспечи вая функцию защиты от работы оборудования при неисправном заземлении 5J Данный способ имеет тот же недьстаток, что и.все аналогичные способы и устройства, и заключающийся в прохождении части оперативного тока через землю, параллельно контролируемой цепи. При этом существенное в ияние на результат измерения сопротивления оказывает переходное сопротивление корпус-подвижного потребителяземля и корпус приключительного пункта-земля, что не позволяет судит об исправности самой заземляющей цепи. Кроме того, в данном устройстве в цепь заземления подвижного потребителя включеначемкость, чем прерывается металлическая заземляющая цепь. Цель изобретения - повышение точности и надежности защитного отключения электроустановки при неисправности заземляющей цепи. Поставленная достигается тем что согласно способу защитного отключения электрической установки при .неисправности заземляющей цепи, состоящей из контуров земля-корпус приключательного пункта-экран силового кабеля-корпус подвижного потребителя-земля и земля-корпус прикпючательного; пункта-заземляющая жила силового кабеля корпус подвижного потребителя-земля, путем ввода в каждый из контуров соответствующих оперативных ЭДС, создающих контурные .оперативные токи, измерения их величин и сравнения последних с установлен™ ными эталонными величинами и формирования сигнала отключения при уменс шений измеренных величин токов ниже соответствующих эталонных величин, вводимые оперативные ЭДС принимают однородными и включают их согласно Между собой с соотношением величин оперативных ЭДС, пропорциональным соотношению: сопротивлений э-.срана и заземляющей жилы . I . - - - А - i. li. , 63 - Z3 где 5, fe - оперативные ЭДС,1зводимые соответственно в контуры экрана и заземляющей жилы.; Tlj, 3 сопротийления экрана :.-и.заземляющей жилы. На чертеже изображено устройство, реализующее предложенный способ. Устройство содержит, корпус 1 прик рючательногр nyWfa, источники 2 и 3 , контурных оперативных ЭДС fe и % , заземляющая жила и проводящий экран (вспомогательная жила) силового кабеля и 5 Iкорпус подвижного потребителя электроэнергии 6, элементы вывода сигналов контурных оперативных TOKOB 7 и 8,блок сравнения сигналов и формирования отключающего воздействия 9 и автоматический выключатель силовой сети 10. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Оперативную ЭДС tj вводят в контур корпус 1 (земля -проводящий экран 5 элемент вывода сигнала 7 корпус 6 (земля), а ЭДС - Pj -контур корпус 1{земля)-заземляющая Лия. ла Ц - элемент вывода сигнала 8 -корпус 6 В общем непрерывном металли;часком контуре, состоящем из элементов 2,5,7,8,if и 3 ЭДС э и ta действуют последовательно и согласно, соответственно дифференциальному методу ввода оперативных ЭДС. Под воздействием этих ЭДС возникают контурные оверативные точки 1 и ij, сигналы которых выделяют элементами вывода 7 и 8 , измеряют и сравнивают последние друг с другом и с ус5тановленными эталонными величинами в блоке 9. на основации чего получают сигнал состояния заземляющей цепи. При неисправном состоянии это цепи сигнал с блока 9 вызывает защи ное отключение силовой сети потреби теля электроэнергии выключателем 10 Если при исправном состоянии заземл |Ющей сети выполняется условие где э - сопротивление проводящего экрана (вспомогательной жи лы); 2J - сопротивление заземляющей жилы силового кабеля го потенциалы общей точки источников ЗДС и общей ТОМКИ элементов вывода сигналов контурных токов, связанных ;соответственно с корпусами 1 и 6, одинаковы. Вследствие этого контурные тока iff з и составляющая оперативного тока ,Ътветвляющегося в землю,равна нулю при любых значениях переходных сопротивлений корпуса 1 и 5 зем/тя При увеличении сопротивления/2э или 3 вследствие частичных порыаов :или пд другим причинам соотношение( перестает удовлетворяться, и на ос-новании сравнения сигналов тока I |И I,, блок 9 выдает сигнал неисправности заземляющей цепи. Кроме того, сравнением каждого из сигналов оперативного тока с заданными эталон-ными величинами контролируют и та:Кие вариант неисправности, как про порциональное увеличение сопротивле;нйй проводящего экрана и заземляющей жилы силового кабеля вплоть до бесконечности при их обрыве. Таким образом, -предлагаемый способ позволяет устранить влияние пе-i реходных сопротивлений корпуса приключательного пункта и подвижного ребителя электроэнергии-земля на величины оперативных токов в контура заземляющей цепи. В серю очередь это обеспечивает повышение надежности защитного отключения потребителя,при,неисправностях последней. 07 Формула изобретения Способ защитного отключения электрической установки при неисправности заземляющей цепи, состоящей из контуров земля-корпус приключательного пункта-экран силового кабелякорпус подвижного потребителя-земля и земля-корпус приключательного : пункта-заземляющая жила силового кабеля-корпус подвижного потребителя-; земля, путем ввода в каждый из контуров соответствующих оперативных ЭДС создающих кон.турные оперативные токи, измерения величин токов и сравнения последних с установленными эталонными величинами, и формиро- вания сигнала отключения при умень-; шении измеренных величин токов ниже соответствующих эталонных величин, отличающийся тем, что, с целью повышения точности.и надежности защитного отключения, вводи- : мые оперативные ЭДе принимают однородными и включают их согласно между собой, с соотношением величин оПе- ; ративных ЭДС, пропорциональным со- ; отношению сопротивлений экрана и за-т земляющей жилы ег ъ где 6э оперативные ЭДС,вводимые соответственно в контуры экрана и заземляющей жилы; сопротивления экрана и заземляющей жилы Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 27/20, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР № 376732, кл. G 01 R 27/20, 1971. 3. Авторское свидетельство СССР №Л51021, кл. G 01 R127/20, 1971. i. Патент ФРГ tf, 2533299, b.i Н 02 Н 5Л2, 1977. 5- Тонкошкур л. С. и др. Устройство автоматического контроля непрерывности заземляющей сети карьера. - , Промышленная энергетика, 1976,iN .