Устройство для защиты сети от утечки тока на землю Советский патент 1982 года по МПК H02H3/17 

Изобретение относится к эпектротех- нике, а именно к защитным устройствам, предназначенным для сигнапиэашш или отключения участка изолированной от зем ли электрической сети переменной или йостоянного тока при утечке тока, обу- словленной снижением сопротивления ее изоляции недопустимом по условиям электробезопасности или нормальной работы сети, в которой емкостные токи не представляют опасности для людей. Известно устройство для групповой селективной защиты от утечек тока в трехфазных электрических сетязс с изолированной нейтралью, содержащее источник one- раитного напряжения, через фильтр и реле утечки присоединенное к контролируемой сети и земле, а также установлен ные на всех отходящих фидерах сети блокировочные реле утечкиС113. Недостатком этого устройства является невозможность удовлетворения, с одной стороны, требованиям высокой чувствител ности, для чего необходимо напряжение оперативного источника выбирать достаточно большим, с другой стороны - требованию электробезопасности, по которым это напряжение должно быть достаточно малым. Известно также устройство, реализующее способ селективного отключения участка сети с пониженным сопротивлением изоляции в разветвленных электрических сетях низкого напряжения переменного тока с изолйрованно18 нейтралью, содержащее генератор непромышленной частоты, подключенный через фильтр присоединения к контролируемой сети и земле, и установленные на каждом участке сети датчик оперативного тока с узкополосным фильтром в пороговым элементом 2 . Недостатком этого устройства является его низкая чувствительность, так как на входе порогового элемента сигнал ограничен сопротивлением утечки. Цель изобретения - повышение чувствительности. Поставленная дель достигается тем, что в устройство для защиты сети от утечки тока на землю, содержащее под- ключенный к защищаемой сети фильтр присоединения, источник оперативного на пряжения с частотой, отличной от частоты сети, первый выходной полюс которог заземлен, а также включенные на каждо защищаемом присоединении сети последо вательно соединенные датчик тока, частотный фильтр и исполнительный орган, введен регулятор уровня тока, включенный между вторым выходным полюсом источника оперативного напряжения и вх дом фильтра присоединения. На фиг. 1 приведена функшюнальная схема устройства ; на фиг. 2 - характеристика чувствительности. К контролируемой электрической сети 1 (фиг. 1) и земле через фильтр 2 присоединения и регулятор 3 уровня тока подключен источник 4 оперативного напр жения непромыщленной частоты,. На каж дом участке электрической сети 5 установлен датч1ж 6 тока с частотным фильт ром 7 и исполнительным органом 8 на выходе. Для электрических сетей переменного тока оперативное напряжение предпочтительней нулевой частоты, т. е. постоянно напряжение, а для сетей постоянного ток оперативное напряжение низкой частоты, что обеспечит достаточную фильтрагщю оперативного тока относительно токов промышленной частоты. Устройство работает следующим образом.: При нормальном сопротивлении изоляции оперативный ток на всех участках электрической сети мал и выходной ток датчиков 6 и фильтров 7 недостаточен . для срабатывания исполнительных органов 8. Снижение сопротивления одного из участков электрической сети относительна земли обуславливает появление в яат- чике 6 этого участка оперативного тока, достаточного для срабатьгоания исполнительного органа 8. Регулятор 3 уровня тока поддерживает постоянным действующее значение оперативного тока в заданном диапазоне сопротивления утечки изолядии, чем обеспечивается надежное обна ружение этого тока датчиками 6 с фильтрами 7 и исполнительными органами 8, а также электробезопасность людей при их прикосновении к токоведущим частям сети. Ток ограничения регулятора 3 уровня тока выбирается из условий обеспечения электробезопасности людей в соответствии с условиями работы контролируемой электрической сети. Характеристика чувствительности устройства, т. е. зависимость оперативного тока Qf от сопротивления утечки изоляции электрической сети Hvi-,, описывается гиперболоид (фиг. 2), ограниченной сверху прямой 1 COvist, где 1. - ток ограничения регулятора тока. Характеристика чувствительности известных устройств при обеспечении им электробезопасности наибольшим оперативным, током, равным -, описывается отрезкам той же гиперболы, смещенной влево вдоль оси абсцисс на сопротивление балластного резистора Rg. , ограничивающего ток утечки изоляции. Из этих графиков следует, что повыщение чувствительности при любом токе срабатывания измерительного органа дК, состоящего из элементов 6-8, равно сопротивлению балластного резистора известных устройств. Эффективность предложения состоит в надежном обнаружении снижения сопротивления изоляции электрической сети и обеспечения электробезопасности людей при их пршсаснавении к токоведущим частям . электроустановок в сетях, где емкостные токи н.епосредственно не представляют опасности для жизни людей. Формула изобретения Устройство для защиты сети от утечки тока на землю, содержащее подключенный к защищаемой сети фильтр присоединения, источник оперативного напряжения с частотой, отличной от частоты сети, первый выходной полюс, которого заземлен, а также включенные, на каждом защищаемом присоединении сети последовательно соединенные датчик тока, частотный фильтр и исполнительный орган, отличающееся тем, что, с целью повьппения чувстеительности, введен регулятор уровня тока, включённый между вторым выходным полюсом источника оперативного напряжения -и входом фильтра присоединения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N9 417868, кл. И 02 И 3/16, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 542287, кл. И 02 Н 3/16, 1975.

7

0 .

Фиг. 1