Устройство для защитного отключения передвижной электроустановки в сети переменного тока

Устройство для защитного отключения передвижной электроустановки в сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: трехфазная сеть с передвижными электроприемниками, энергоснабжение которых осуществляется от трехфазной сети по гибкому кабелю. Сущность изобретения: для обеспечения контроля целостности нулевого проводника по всей питающей сети введен дополнительный конденсатор 10, включенный между нулевым проводом и одной из фаз питающей сети у трансформатора тока нулевой последовательности 1 со стороны источника питания . При этом емкость дополнительного конденсатора по крайней мере в полтора раза превосходит емкость каждого из трех конденсаторов, входящих в блоки 5 и 6. 2 ил .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I 1) ГОСУДАРСТВЕН)ОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

00 Э (лЭ

О

0ь

Фиг!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891805/07 (22) 17.12.90 (46) 23.06.93. Бюл. М 23 (71) Московский электромеханический завод им. Владимира Ильича (72) Ю.Н.Анисимов. Г.К.Белов и А.А.Набатников (56) Авторское свидетельство СССР

М 1513561. кл. Н 02 Н 3/16, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 694929, кл. Н 02 Н 3/16, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (s1)s Н 02 Н 3/16, 5/10, 5/12 (57) Использование: трехфазная сеть с передвижными злектроприемниками, энергоснабжение которых осуществляется от трехфазной сети по гибкому кабелю. Сущность изобретения: для обеспечения контроля целостности нулевого проводника по всей питающей сети введен дополнительный конденсатор 10, включенный между нулевым проводом и одной из фаз питающей сети у трансформатора тока нулевой последовательности 1 со стороны источника питания. При этом емкость дополнительного конденсатора по крайней мере в полтора раза превосходит емкость каждого иэ трех конденсаторов, входящих в блоки 5 и 6. 2 ил.

1823060

Изобретение относится к устройствам защиты от поражения человека электрическим током и защитного отключения элект- роустановки в случаях: обрыва фазы, обрыва нулевого провода, недопустимого снижения сопротивления изоляции. Устройство предназначено для передвижных электроприемников, энергоснабжение которых осуществляется от трехфаэной сети по гибкому кабелю.

Цель изобретения — расширение области контроля наличия зануления на всю питающую сеть, На фиг,1 представлена схема изобретения; на фиг,2 — эквивалентная электрическая схема при обрыве зануления.

Устройство содержит ТТНП, ко вторичной обмотке которого через усилитель подключен исполнительный орган ИО (расцепитель) с последовательно соединенными кнопками "Пуск" и "Стоп" и три одинаковых элемента (комплексные сопротивления). Один вывод первого элемента через дополнительную размыкающую кнопку "Стоп" соединен с корпусом электроприемника. Выводы второго и третьего элементов объединены и подключены к нулевому проводу у места расположения ТТНП, Между этой точкой и любой иэ фаз питающей сети за ТТНП включен четвертый добавочный элемент, сопротивление которого в полтора раза меньше сопротивления каждого иэ элементов.

Отличительные признаки изобретения: — наличие дополнительного (четвертого) элемента; — схема включения; — величина сопротивления элемента.

Отличительные признаки изобретения являются существенными, т.к. в заявленной совокупности обеспечивают эффект расширения области контроля и защиты.

Устройство на фиг.1 и 2 содержит ТТНП

1, соединенный через усилитель 2 с ИО 3, силовые контакты 4 которого введены в питающую сеть; блок из двух элементов 5 с сопротивлениями .в=, с, подключаемый к фазам питающей сети в области защиты у

ТТНП; симметрирующий элемент 6 с сопротивлением Zp ZQ=ZQ подключенный к фазе питающей сети непосредственно возле электроприемника; кнопки "Пуск" 7 и

Стоп" 8 в цепи исполнительного органа; размыкающую кнопку "Стоп" 9 в цепи симметрирующего элемента 6; добавочный элемент 10 с сопротивлением д", включенный между фазой питающей сети и вторыми выводами блока из двух элементов 5 у ТТНП 1 со стороны питающей сети (вне области защиты ТТНП), 10

B общем случае в качестве элементов можно использовать любые комплексные сопрбтивления (активные сопротивления, конденсаторы, индуктивности) д =ga=Zc

Zp,".

В качестве чувствительного элемента с усилителем может быть использовано реле утечки дифференциальное типа РУД-05 (3).

Устройство работает следующим образом, При нормальном режиме работы электроприемника результирующий ток через элементы с сопротивлениями Zp, = . в=2с в зоне защиты ТТНП 1 равен нулю и устройство отключения не производит. На ток, ïðîтекающий через добавочный элемент 10 с сопротивлением ?д" за областью защиты

ТТНП 1 устройство не реагирует.

При касании человеком токоведущих частей электроприемника или одного из фазных проводов сети в области защиты ТТНП

1 через его тело протекает ток однофазной утечки l, который преобразуется ТТНП 1 и усилителем 2 в сигнал, воздействующий на исполнительный орган 3.

Если!у больше или равен току срабатывания 1,р устройства, происходит срабатывание последнего. размыкание силовых контактов и отключение электроприемника.

Таким образом осуществляется защита человека от поражения электрическим током.

При снижении сопротивления изоляции в области защиты ТТНП 1 и протекании несимметричного ly<, большего или равного ар, так же происходит срабатывание устройства и исключается потенциальная опасность поражения человека электрическим током.

При неполнофазном режиме, обусловленном обрывом фазного провода сети за областью защиты ТТНП 1, в области защиты

ТТНП возникает несимметричный !у >1ср, протекающий через элементы с сопротивлениями Zp, =Zll=Zñ, что вызывает срабатывание устройства и отключение электроприемника от сети.

Аналогично устройство осуществляет отключение электроприемника в случае обрыва нулевого провода в области защиты

ТТНП. При его обрыве ток через симметрирующий элемент 6 с сопротивлением ZA, установленный на электроприемнике, не протекает и в облас1и защиты ТТНП возникает несимметричный lz>>i<>, создаваемый токами, протекающими через блок иэ двух элементов 5 с сопротивлениями Za--Zc.

Для отключения электроприемника от сети непосредственно с места работы в цепь симметрирующего элемента введена кнопки "Стоп" 9.

1823060

В процессе работы устройство контролирует целостность нулевого проводника и за областью защиты ТТНП 1. С этой целью между любой иэ фаз питающей сети эа

ТТНП и местом подключения к нулевому 5 проводнику выводов блока элементов 5 включен добавочный элемент 10 с сопротивлЕниЕм ZA" Ф 2д .

Такое подключение обеспечивает отключение электроприемника устройством 10 при обрыве нулевого проводника за областью защиты ТТНП благодаря образованию контура утечки тока Ic+I g+IA -=-1д" (фиг.2) через: элементы 5, 6 — точка Π— добавочный элемент 10 — фаза питающей сети за обла- 15 стью защиты.

Устройство произведет отключение, есUAO

nv Ia = — „) Icp

2 "д

С учетом того, что Zc = 2в = Z д . 20

Есо Ево . Ело

2с 2в Za

25 и Za—

Z д 2д"

2д +Za"

1 + . 1 )

ZB

1+1

30 гв zc

EAO (+а 1О О

1 гд (1 + з +а )

2А г

ZA г — +—

1 2 гд гв гв+г za

Э 1

Так как 00 о=Ело-Uaо, 2в — ZA то EAo — Uao = Едо

2в +22д

2в -Za отсюдаОдо = Едо — Eao +

=EAo (1 — - ) в — ZA

2в — 2 2л

32д

2в +22д

Если обе части уравнения разделить на 55 .д" и учесть, что сопротивления одного характера, а UAo и ЕАо коллинеарны, то можно от комплексной формы записи уравнения перейти к алгебраической.

Тогда

UAo ., Едо (32д

2д Za 2в +22л

=! "A =

Подставив . д=, „и 2в- !д в

Za 2А "

2д + 2д " уравнение и упростив его, получим

3 Ело

1 "A

2 д+32 "л

Если учесть, «1olcp 1л " = IA

Ело

Zд

ЕАо 3 Ело то

2л ZA +32л" отсюда, =, 3

1 3

2л 2л +32л

2 и ZA"- — Zn

Следовательно, чтобы IA") IA, нужно

2 чтобы 2л" — Za . О этом случае !у=-IA Z Icp

3 и устройство произведет отключение электроприемника, Таким образом, изобре ение исключает работу (передвижных) злектроприемников в отсутствии зануления, отказы в работе устройства (1) по этой причине и обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током.

Кроме того, при таком включении зле;.1ентов устройство производит отключение электроприемника при одновременном обрыве нулевого проводника до и после ТТНП и осуществляет функции защиты при его установке непосредственно на злектроприемнике.

Формула изобретения устройство для защитного отключения передвижной электроустановки в сети переменного тока, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, к вторичной обмотки которого через усилитель подключен вход ис.;олнительного органа, в цепи управления которого включены последовательно соединенные замыка1ощая кнопка "Пуск" Ll первая размыкающая кнопка "Стол", асимметрирующий блок, включающий в себя два конденсатора с клеммами для подключения между нулевым и соответствующим фазным проводами у трансформатора тока нулевой последовательности со стороны электроустановки, симметрирующий блок. включающий в себя последовательно соединенные третий конденсатор и

1823060

Составитель Ю.Анисимов

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор

Заказ 2183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вторую раэмыкающую кнопку "Стоп", с клеммами для подключения между корпусом электроустановки и третьим фазным проводом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения зоны контроля целост- 5 ности нулевого провода по всей питающей сети, введен дополнительный четвертый конденсатор с выводами для подключения между одной из фаз и нулевым проводом у трансформатора тока нулевой последовательности со стороны источника питания. при этом емкость дополнительного конденсатора не менее чем в полтора раза больше емкости каждого из трех конденсаторов,