398 чешшй к защитной магистрали распредпункта, содержащее стабилизированный трансформатор напряжения с двухсекционной вторичной обмоткой, первичная обмотка которого через конденсатор подключена к фазному проводу и к занулящей магистрали, а сердечник и средний отвод вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения подключены к зануляющеймегистрали; первая секция ВТОричной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения связано с обмоткой электромагнитного контактора через первую кнопку управления, щунтирован- кую блок-контактом контактора, два четярехплечих выпрямителя, исполнительные реле, контрольную -п защитную жилы пита ющего кабеля, плавкий предохранитель, .Недостатками устройства являются отсутствие защитной реакции на замыкание меясду защитной и контрольной питающего кабеля технологическая сложность, обусловленная применением двухобмоточных,реле, которые отсутствуют в номенклатуре изделий промышленности СССР, включение выпрямителя в защитную цепь, .что снижает надежность защит;ь1. Цель изобретения - упрощение устройства, а также увеличение чувствительноети и удобства эксплуатации. Лля достижения этой цели устройство для защитного отключения электроустанов ки с зонуляющей магистралью, подключенной к защитной магистрали распредпункта, содержащее стабилизированный трансформатор напряжения с двухсекционной вторичной обмоткой, первичная обмотка которого через конденсатор подключена к фазному проводу и к зануляющей ма-гистралн, а сердечник и средний отвод вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напрялсения подключены к зануляющей магистрали; первая секция вторичной обмотки стабилированного транс форматора напряжения связан с обмоткой электромагнитного контактора через первую кнопку управления, щунтированную блок-контактом контактора, четырехплечий выпрямитель, связанный с второй-секцией вторичной обмотки стабили-, роваьшого трансформатора напряжений, контрольной жилой питающего кабеля и исполнительным органом, защитную жилу питающего кабеля, замыкающий контакт исполнительного органа, вторую нормальн.9. .замкнутую кнопку управления плавкий предохранитель, к первой секции 3 :4 вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения последовательно подключены обмотка электромагнитного контактора через первую кнопку управлёния, шунтированную блок-контактом контактора, вторую нормально замкнутую кнопку управлений изамыкающий контакт исполнительного органа, к второй секции вторичной обмотки стабилизированного трансформатора подключен плавкий предохранитель, второй вьгоод которого соеди нен с первым входом четырехплечего вь1Прямителя, а второй вход четырехипе-, чего выпрямителя через вновь введенный замыкающий контакт второй кнопки управлёния подключен к среднему отводу вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения, а выход четырехплечего выпрямителя сЬязан с полнительным органом, выполненным в виде однообмоточного реле, причем к минусовому выходу четырехплечего выпрямителя подключен через контрольную жилу анод вновь введенного стабилитрона, а катод стабилитрона подключен к зануляюшей магистрали электроустановки, при этом защитная жила питаклцего кабеля включена между зануляюшей магистралью распредпункта и зануляющей магистр)алью электроустановки, При этом дополнительно введены первый и второй регулируемые резисторы, причем первый/регулируемый резистор включен между плюсовым выходом четырехплечего выпрямителя и обмоткой однообмоточного реле, а второй регулируемый резистор включен между точкой соединения второго вывода плавкого предохранителя и первым входном четырехплечего выпрямителя и средним отводом вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения. Кроме того, дополнительно введена сигнальная лампа, подключенная через вновь введенный замыкающий контакт однообмоточного реле параллельно второму регулируемому резистору. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. : Устройство 1 содержит электромагнитный контактор 2, стабилизированный трансформатор 3 напряжения, плавкий предохранитель 4, четырехплечий выпрямитель 5, однообмоточное реле 6, стабилитрон 7, дервую 8 и второю 9 кнопки управления, первый 1О и второй 11 регулируемые резисторы, сигнальную лампу 12 и занухяющую магистраль 13 устройства, которая является промежуточным звеном в передаче энергии от низковольтной пита,ющей сети 14 трехфазного тока с заземленной нейтралью, через распредпункт 15 и питающий кабель 16 к электроустановке 17. Контактор 2, служащий для отключения от питающей электрической сети 14 электроустановки 17,выполнен с обмоткой 18 управления и замыкающим блокконтактом 19. Стабилизированный транс- О
форматор 3 напряжения, предназначенный для. питания устройства, выполнен с й§рвичной обмоткой 20 и вторичной обмоткой со средним несиммэтричным отводюм, бразующим ее первую секцию .21 (с нещним выводом 22, на большее напряжение) и вторую секцию 23 (с внешним выводом 24, на меньшее напряже ние).
Плавкий предохранитель 4 служит для размыкания цепи электрического контура, с включенной в него обмоткой управления однообмоточного реле 6 при возникновении тока замыкания на корпус или при.замыкании защитной и контрольной жил питающего кабеля.
Выпрямитель 5, предназначенный для питания обмотки управления исполнительного реле 6 в режимах двух- и однополупериодного выпрямления, соответственно при взводе якоря однообмоточного реле, i в притянутое положение и выполнении им ко нтрольных функций, имеет первый 25 и второй 26 входы и плюсовый (+) и минусовый (-) выходы. Исполнительное реле 6, служащее для защитного размыкания цепи обмотки 18 управления контактора, выполнено с обмоткой 27 управления и первым-28 и вторым 29 замыкающими контактами. Стабилитрон 7 служит нелинейным усилителем тока через плавкий предохранитель 4 под действием падения напряжения от тока замыкания на корпус 6 защитной цепи. Замыкающие контакты 30 контактора включены в цепи : силовых жил питаюшего кабеля 16. Превичная обмотка стабилизированного транс форматора 3 напряжения, соединенная с фазным приводом силовой цепи через стабилизирующий конденсатор 31, занулена на магистраль 13 устройства, соединенную с защитной магистралью 32 распредпункта 15. Средний отвод двухсекционной вторичной обмотки сердечник 33 трансформатора напряжения также подклю чены к зануляющей магистрали устройства. К первой секции 21 вторичной обмотки стабилизированного трансформатора 3 5
трансформатора .напряжения подключен электрический контур, содержащий после довательно соединенные внешний вьгеод 24 указанной секции, плавкий предохранитель 4, первый вход 25 вьтр51МИтеАя, ПЛЮСОВОЙ выход 5 (+) выпрямителя, регулируемый резистор 10, обмотку 27 управления исполнительноро реле, минусовый выход 5 (-) выпрямителя, контрольную жилу 35 питающего кабеля, анодкатодный переход стабилитрона 7, зануляклцую магистраль 36 электроустановки, защитную жилу 37 питающего кабеля,защитную магистраль 32 распредпункта и
зануляющую магистраль 13 устройства, к которой подключен средний отвод вторичной обмотки трансформатора напряжения, Второй вход 26 выпрямителя 5 через замыкающий контакт 38 второй кнопнапряжения подключена обмотка 18 управления контактора 2 через последовательно соединенные замыкающий контакт 8 первой кнопки управления, шунтированный зал шаншщм блок-контактом 19 контактора, размыкающий контакт 34 второй кнопки управления 9, размыкающий контакт 28 однообмоточного реле 6 и внещний выход 22 указанной секции. К второй секции 23 вторичной обмотки ки управления соединен с занулякщей магистралью 13 устройства. К второй секции вторичной обмотки трансформатора напряжения, также подключены, через плавкий предохранитель 4, регулируемый резистор 11, и через указанный предохранитель и замыкающий контакт 29 однообмоточного реле, сигнальная лампа 12. Элементы 35, 37 и 32 образуют защитную, а элементы 32, 13, 23, 24, 4, 25, 5 (+), 1О. 27, 35, 7 и 36 - контрольную цепи электрического контура. Эти цепи являются одновременно после довательными путями для контрольного тока от напряжения второй секции 23 вторичной обмотки трансформатора и параллельными путями для тока замыкания на корпусе. Регулируемым резистором Ю устанавливают величину контрольного тока в электрическом контуре на пределе отпуска якоря однообмоточного реле 6. Регулируемым резистором 11 устанавливают ток на пределе сгорания плавкого предохранителя 4. , Кнопка управления 8 служит для оперативного включения контактора 2. Кнопка 9 служит для оперативного выключения (контактом 34) контактора и включе1гая (контактом 38) однооб- моточного реле 6. Устройство для Защитного отключения электроустановки в различных режимах работает следующим образом. Режим 1 оперативного подключения электроустановки к питающей электрической сети. В исходном состоянии обмотка 27 ис полнительного реле 6 обтекается прямым током, в положительные полуперйоДЫ на пряжения вторичной -обмотки 23 трансфор матора 3, по первой цепи, образованной элементами 24, 4, 25, 5 (+), 10, 27, 35, 7, 36, 37, 32, 13, 23. То же в отрицательные полупериоды по второй цепи, образованной элементами 27, 5 (5 (+), 10 и 27. При этом обратный ток электрического контура проходит по третьей цепи, образованной элементами 23, 13, 32, 37, 36, 7, 35, 5 (-), 25, 4 и 24, т.е. минуя элемент 27х. Тора не достаточно для взвода якоря указанного реле в притянутое положение якоря однообмоточного реле 6. Оператор кратковременно нажимает кнопку 9 для электричес кого взвода в притянутое положение якоря реле 6 по четвертой цепи, образованной элементами 24, 4, 25, 5 (+ или -), 10, 27, 5 {- или 4-), 26, 38, 13 и 24, при которой выпрямитель работает как двухполупериодный. Однообмоточное реле 6 со взведенным якорем, замыкающим контактами 29 и 28, соответственно, включает сигнальную лампу 12 с зеленым затенителем и подготавпива т к работе обмотку 18 управления к6нтакто ра 2. Затем оператор кратковременно нажимает кнопку 8 управления, в результа те замыкания контакта которой для обмотки 18 управления контактора создает ся пятая ueiib, образованная элементами 21, 13, 18, 8, 34, 28 и 22. ,Произво дят оперативное включение контактора 2, который замкнувшимися контактами 30 осуществляет оперативное подключение электроустановки 17 к пнтакшей электрической сети 14. Одновременное замыкание блокконтакта 19 создает для обмотки 18 управления контактора шестую цепь, образованную элементами 21, 13, 18, 19, 34, 28 и 22. Режим 2 защитного отключения электроустановки от питающей электрической сети при чрезмерном увеличении сопротивления защитной цепи. Если сопротивление защитной цепи электроустановки находится в заданных пределах, соответствуюишх допустимому от1«1оиению около + 0,6 Ом, ток протекаюший по первой цепи, достаточен для удержания в притянутом положении якоря однообмоточного реле 6. Как только в результате большего увеличения сопротивпения защитной цепи, ток в первой цепи уменьшится до тока отпускания якоря однообмоточного реле, последнее разомкнувшимися контактами 29 и 28, соотг ве.тственно, выключает сигнальную лампу 12 и обмотку 18 управления контактора. Последний -размыкающимися контактами осуществляет защитное отключение электроустановки 17 от питающей электрической сети 14. Режим 3 защитного отключения электро|установки от питающей электрической сети при замыкании на корпус. .Контрольный ток в электрическом контуре недостаточен для сгорания йлавкового предохранителя 4. Аварийный ток накладывается на контрольный в электрическом контуреJраспределяясь в его параллельных цепях, обратно пропорционально их сопротивлениям. В контрольной цепи контрольный ток геометрически суммируется с аварийным, а в защитной вычи тается из аварийного. В отрицательные полупериоды аварийного тока стабилитрон 7 представляет нулевое сопротивление для всех токов, мгновенные значения падения напряжения, от которых на нем равны или больще пробивного напряжения. Так как при этом, обмотка 27 управления однообмоточного реле 6 и регулируемое Сопротивление 10 закорочены диодом выпрямителя, подключенным между точками 5 (-) и 25, сопротивление контрольной цепи электрического кс«тура резко умень шается, а аварийный ток через нее соответственно увеличивается. Для надежного срабатывания плавкого предохранителя 4 достаточно увеличения тока через него около О,3 А. Этому соответствует общий аварийный ток около 1,2 А. Как только ток расплавит плавкий предохранитель 4 в цепи обмотки 27 управления однообмоточного реле 6, последнее отпустит свой якорь. Дальше происходит как описано в режиме 2,отпускание якоря однообмоточного реле и защитное отключение контактором 2 электроустановки 17 от питающей электросети 14. Режим 4 защитного отключения электроустановки от питающей электрической сети при замыкании между Защитной и контрольной жилами питающего кабеля. Как только произойдет замыкание между защитной 37 и контрольной 35 жилами питающего кабеля 16, ток, протекающий
по седьмой цепи, образованной элементами 23, 13, 32, 37, 36, 7, 5 (-), 25, 4 и 24 расплавит предохранитель 4 ,в аепн обмотки 27 управления-однообмоточногореле 6, которое отпустит свой якорь. Ука-v занное однообмоточное реле замыкаЬши . мися контактами 29 и 28, соответственно выключает сигнальную лампу 12 и контактор 2, последний размыкающимися контактами осуществляет защитное рткйючение электроустаноши 17 от питающей электрической сети 14.
Режим 5 оперативного отключения электроустановки от. пктакяцей электрической сети.
Оператор кратковременно нажимает кнопку 9 управления, контакт 34 размыкает цепь обмотки 18 управления контактора 2. Последнее размыкающимися контактами осуществляет оперативное отключение электроустановки 17 от питающей электрической сети 14.. Контактор может быть выполнен с обмоткой управления на фазное или линейное напряжение питающей электрической сети, а стабилизированный трансформатор напряжения - с односёкционной вторичной обмоткой. Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного так как путем за щитного отключения электроустановки не только при .чрезмерном увеличении сопро тцвления защитной цепи или замыкании на корпус, но и при неисправностях в цепях контроля, включая замыкания между защитной и контрольной жилами питающего кабеля, позволяет повысить безопасн ос ть обслуживающего персон алэ/ особенно если электроустановка нестационарная имеет, кабельно-штепсельное присоединение к питающей электрической сети и работает на открытом воздухе в пыльной токопроводяшей или впажной среде. Кроме того, упрощается устройство и, как следствие, сокращаются затраты на его изготовление. Формула изобретения 1. Устройство для защитного отключения электроустановки с аануляющей магистралью, подключенной к защитной магистрали раслредпункта, содержащее стабилизированный трансформатор напряжения с двухсекционной вторичной обмоткой, пер вичная обмотка которого через конденсатор подключена к фазному проводу и к
зануляющей магистрали, а сердечник и средний отвод вторичной обмотки стабклизированного трансформатора напряжения подключены к зануляюшей магистрали, первая секция вторичной о&лоткв стаби-лизированного трансформатора напряжения I связана с обмоткой электромагнитного контактора через первую кнопку управпе ния, щунтированную блсж-контактом контактора, чеплрехплеч : выпрямитель, связанный с второй секцией вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения, контрольной жилоД питающего кабеля и исполнительным органом, защитную жилу питакяцего кабеля,замыка-. юший контакт исполнительного органа, вторую нормально замкнутую кнопку управле ния, плавкий предохранитель, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства,к первой секции вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения последовательно подклкУ чены обмотка электромагнитного контактора через первую кнопку управления, шунтированную бпок 4сонтактом контактора, вторую нормально замкнутую кнопку управления и замыкающий контакт исполнительного органа, к второй секции вторичной обмотки стабилизированного трансформатора, подключен плавкий предозфанитель, второй вывод которого соединен с первым входом четырехплечего выйрямителя, а второй вход четырехплечёго выпрямителя через вновь введенный замыкающий контакт второй кнопки управления подключен к среднему отводу вторичной обмотки стабилизированного трансформатора напряжения, а выход четырехплечего выпрямителя связан с испойнительйым органом, выполненным в виде однробмоточного реле, причем к минусовому выходу четырехплечего выпрямителя подключен через контрольную жилу анод вновь введенного стабилитрона, а катод стабилитрона подключен к зануляющей магистрали электроустановки, при этом защитная жила питающего кабеля включена между зануляющей магистралью распредИункта и зануляющей магистрал1 ю электроустановки. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чТо, с целью увеличения чувствительности, дополнительно введены первый и второй регулируемые резисторы, причем первь1Й регулируемый резис- тор включен между плюсовым выходом четЬ1р9Хплечегр выпрямителя и обмоткой однообмоточного реле, а второй регупя руемый резистор включен между точкой
Авторы
Даты
1982-12-23—Публикация
1980-11-24—Подача