Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических цепей

Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: трехфазные электрические сети с изолированной нейтралью. Сущ„ 18 23 ЧЗ-СЗ -J ность изобретения: при прикосновении человека к фазе сети напряжение нулевой последовательности , снимаемое с вторичной обмотки 25 компенсирующего дросселя 2 через RC-фильтр 26, выпрямляется выпрямителем 27 и ток, пропорциональный выпрямленному напряжению, запирает первый диод 9. В результате напряжение на входе логического элемента 12 становится равным напряжению высокого уровня , соответствующему логической единице, а на его выходе появляется напряжение низкого уровня, соответствующее логическому нулю, что в конечном итоге ведет к отпаданию якоря электромагнитного реле 19, а следовательно к отключениюсети .Повышение быстродействия объясняется тем. что время срабатывания устройства не зависит от параметров RC-фильтра 5 в оперативной цепи. 1 ил. U23, СО с со hO со о о 11 г-, 15 17. /г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (II) А1 (sI>s Н 02 Н 3/17

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4933078/07 (22) 12.02.91 (46) 23.06,93. Бюл. М 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт взрывоэащищенного и рудничного электрооборудования (72) В.С.Дзюбан, О.М.Воронцов и В.П.Кононенко (56) Дзюбан В.С.. Воронцов О.М. Кононенко

В.П. Повышение надежности аппаратов защиты от утечек тока на землю. Журнал

"Уголь Украины", 1988, N 4,,с. 30-31.

Дзюбан В.С, Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. М.:

Недра, 1982, с. 126-129. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ЦЕПЕЙ (57) Использование: трехфазные электрические сети с изолированной нейтралью. Сущность изобретения: при прикосновении человека к фазе сети напряжение нулевой последовательности. снимаемое с вторичной обмотки 25 кол1пенсирующего дросселя 2 через RC-фильтр 26, выпрямляется выпрямителем 27 и ток, пропорциональный выпрямленному напряжению, запирает первый диод 9. В результате напряжение на входе логического элемента 12 становится равным напряжению высокого уровня, соответствующему логической единице, а на его выходе появляется напряжение низкого уровня, соответствующее логическол(у нулю. что в конечном итоге ведет к отпаданию якоря электромагнитного реле 19, а следовательно к отключению сети. Повышение быстродействия обьясняется тем, что время срабатывалия устройства не зависит от 3 параметров RC-фильтра 5 в оперативной цепи. 1 ил, 1823061

Изобретение относится к устройствам для защиты от токов утечки в трехфаэных электрических сетях с изолированной нейтралью и предназначено для защиты от поражения людей электрическим током.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предложенного устройства для контроля сопротивления изоляции электрических цепей.

Устройство для контроля сопротивления изоляции состоит из оперативной цепи, подключенной между клеммами, служащими для соединения с фазами сети и землей (з) соответственно. Оперативная цепь включает о себя последовательно соединенные присоединительный дроссель 1, компенсирующий дроссель 2 и разделительный конденсатор 3, параллельно которому включены последовательно соединенные источник оперативного тока 4 и RC-фильтр

5. Устройство содержит источник эталонного тока 6, источник питания 7, исполнительный орган 8, в оперативную цепь включены два диода, первый 9 согласно, а второй 10— встречно с источником оперативного тока 4, аноды указанныхдиодов 9 и 10 присоединены к общей цепи источника питания. К катоду первого диода 9 подключен через катод-анод третьего диода 11 вход первого

12 логического элемента НЕ, вход второго

13 логического элемента НЕ через анод-катод четвертого 14 диода соединен катодом второго диода 10, выходы первого 12 и второго 13 логических элементов Н Е подключены к входной цепи исполнительного органа

8 соответственно через резисторы 15 и 16 с входом дополнительного усилителя 17 и исполнительного органа 8, который выполнен в виде усилителя 18 и элсктро лагнитного реле 19, выходы указанных усилителей 17 и

18 соединены последовательно между собой и подсоединены к источнику питания. К катоду второго диода 10 подключен через первый резистор 20 источник эталонного тока 6 согласно с укаэанным диодом 10, а к катоду первого диода 9 через второй резистор 21 подключен источник питания 7 встречно с укаэанным диодом 9.

К нулевой точке трехфазногО присоединительного дросселя 1 подключен балластный резистор 22, соединенный с дополнительным заземлителем Дg.

Трехфазный присоединительный дроссель 1 присоединен к обмотке низшего напряжения трансформаторной подстанции

23 через автоматический выключатель 24, на нулевой и независимый расцепители ко5

55 торого воздействуют контакты электромагнитного реле 19.

Вторичная обмотка 25 компенсирующего дросселя 2 через дополнительно введенные второй RC-фильтр 26 и выпрямитель 27 соединена с первым диодом 9 оперативной цепи через соединенные последовательно стабилитрон 28 и резистор 29, причем стабилитрон 28 включен согласно, а выпрямитель 27 — встречно с указанным диодом 9, Устройство работает следующим образом. При бесконечно большом сопротивлении изоляции сети оперативный ток 1, от источника оперативного тока 4 проходит по цепи: резисторы RC-фильтра 5, открытый эталонным током 1эт диод 10, диод 9, земля (з), дополнительный заэемлитель Дз, резистор 22, нулевая точка трехфазного присоединительного дросселя 1, компенсирующий дроссель 2. Диод 9 открыт оперативным током и вход первого логического элемента 12 эакорочен через открытый диод 9, что соответствует логическому 0 на входе первого логического элемента 12. Вход второго логического элемента 13 эакорочен через откpûòûé эталонныM током 1зт диОд 10, что также соответствует логическому 0 на его входе. Тогда выходы первого 12 и второго 13 логических элементов НЕ соответствует логической 1 и токи, проходящие через резисторы 15 и 16 и эмиттер-базовые переходы дополнительного усилителя 17 и усилителя

18, соединенные последовательно между собой, открывают указанные усилители, что ведет к срабатыванию электромагнитного реле 19, В результате нулевой расцепитель автоматического выключателя 24 срабатывает и дает возможность включить указанный автоматический выключатель, а, следовательно, подать напряжения на защищаемую сеть.

B случае снижения сопротивления изоляции до опасной по условиям безопасности величины оперативныйток1 пдостигает значения эталонного тока 1зт, и диод 10 запирается, а, следовательно, напряжение на входе логического элемента 13 становится равным напряжению высокого уровня, соответствующему логической 1. а на его выходе пояоится напряжение низкого уровня, соотоетстоу ощее логической 1, базовый ток транзистора 18 становится равным нулю, последний закрывается и якорь электромагнитного реле 19 отпадает, разрывая цепь нулевого расцепителя автоматического выключателя 24, что ведет к отключению сети.

При прикосновении человека к фазе сети напряжение нулевой последовательности, снимае лое с вторичной Об лотки 25 компенсирующего дросселя 2 через RC1823061

Составитель Л.Васьково

Техред M.Моргентал Корректор О. Кра ь«ова

Редактор

Заказ 2183 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного кол1итета по иэобретениял1 и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский кол1бинат "Патснт", г. Ужгород, ул.рarapIIIIa, 101 фильтр 26 выпрямляется выпрямителем 27 и ток пропорциональный выпрямленному напряжению запирает первый диод 9, В результате напряжение на входе логического элемента 12 становится равным напряже- 5 нию высокого уровня, соответстоующему логической 1, а на его выходе появляется напряжение низкого уровня. соответствующее логическому О. что в конечном итоге ведет к отпаданию якоря электромагнитно- 10 го реле 19, а. следовательно к отключению сети.

Повышение быстродействия обьясняется тем, что время срабатывания устройства не зависит от параметров RC-фильтра 5 в 15 оперативной цепи.

Однако, при медленном снижении сопротивления при однофазной утечке напряжение нулевой последовательности может оказывать влияние на сопротивление сра- 20 батывания, причем наибольшее влияние происходит при минимальной емкости сети, т.е, сопротивление срабатывания повышается при емкости сети равной нулю. Таким образом, может иметь место нежелательная 25 зависимость сопротивления срабатывания от емкости сети.

Укаэанный недостаток устраняется путем выбора напряжения на вторичной обмотке 25 компенсирующего дросселя 1, 30 параметров RC-фильтра 26, конденсатора на выходе выпрямителя 27, стабилитрона 28 и резистора 29 таким образом, чтобы обеспечить достаточное быстродействие устройства (порядка 20 мс), независимость 35 сопротивления срабатывания при изл1енении емкости сети. а также высокую устойчивость против ложных срабатываний при коммутационных операциях о сети.

Таким образом устройство защиты от 40 утечки тока в трехфазиой сети обеспечивает повышение надежности быстродействия, Формула изобретения

° Устройство для контроля сопротивления изоляции электрических цепей, содер- 45 жащее оперативную цепь. подключенную между клеммами для соединения с фазами сети и землей соответственно и включающую в себя последовательно соединенные присоединительный дроссель, компенсирующий дроссель и разделительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные источник оперативного тока и первый RC-фильтр, источник эталонного тока, источник питания, к выходу которого через усилитель подключена катушка, исполнительного органа, первый резистор, подключе1н1ый к оперативной цепи, второй-пятый резисторы, стабилитрон, с-.целью повышения надежности и быстродействия, о него введены четыре диода. два логических элемента НЕ, второй RCфильтр и выпрямитель, з компенсирующий дроссель снабжен вторичной обмоткой, при этом в оперативную цепь включены два диода, первый согласно, а второй встречно с источником оперативного тока. аноды диодов присоединены к общей цепи источника питания, к катоду первого диода подключен через катод-анод третьего диода вход первого логического элемента НЕ, вход второго логического элемента НЕ через анод-катод четвертого диода соединен с кагодом второго диода, к ка1оду второго . диода подключен через первый резистор источник эталонного тока согласно с указанным диодом, а :. катоду первого диода через второй резистор подключе11 источник питания, причем выход первого логического элемента НЕ через третий резистор подключен к управляющей цепи усилителя, выход второго логического элемента НЕ через четвертый резистор — к входу исполнительного органа, а вторичная обл1атка компенсирующег о дросселя через последовательно соединенные второй RC-фильтр и выпрямитель соединена с первым диодом оперативной цепи через соединенные последовательно стабилитрон и пятый резистор, причем стабилитрон оклю<ен согласно, а выпрямитель остречно с yl.àçäííûì диодом.