Устройство защиты кабельной сети с изолированной нейтралью от токов короткого замыкания и утечек на землю

Устройство защиты кабельной сети с изолированной нейтралью от токов короткого замыкания и утечек на землю

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 524273

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советеких

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.10.74 (21) 2070162(0 — 7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08.76. Бюллетень № 29 (45) Дата опубликования описания 06.12.76 (51) М. Кл.

Н02 Н 3/16, Государстоонный комитет

6овотв Министров СССР по долам изобретений н открытий (53) УДК

621.316,925 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. И. Сивчиков и В. Г. Иванов (71) Заявитель

Прокопьевский завод шахтной автоматики (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ

НЕЙТРАЛЬЮ ОТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И УТЕЧЕК

НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к эксплуатации шахтных кабельных сетей с изолированной нейтралью и предназначено для применения в различной коммутационной аппаратуре.

В электротехнике известны схемы защиты от токов короткого замыкания и схемы защиты от утечек тока на землю (1j.

Известная схема защиты от токов короткого замыкания (2) имеет сложный измерительный ор- 10 ган, содержащий несколько транзисторов, а использование изменения индуктивности (при помощи нагрузки одной из обмоток трансформатора на переменное сопротивление для изменения уставки срабатывания защиты влечет за собой уменьшение 15 быстродействия защиты и усложняет конструкцию трансформаторов тока.

Наиболее близким иэ известных к изобретению

1 является устройство защиты кабельной сети с изолированной нейтралью от токов короткого замыка- 20 ния и утечек на землю, содержащее датчики тока и измеритель сопротивления изоляции сети, к которым подключены источник опорного напряжения и ,реагирующий орган 1 3), причем измеритель сопро тивления вследствие нестабильности своих характе- I 25,ристик не обеспечивает четкой работы устройства защиты от утечек на землю.

Целью изобретения является упрощение схемы, повышение надежности и обеспечение линейности шкалы уставок защиты.

Поставленная цель достигается тем, что реагирующий орган узла сравнения напряжений выполнен на базе ждущего блокинг-генератора и имеет три входа, первый из которых подключен к датчикам тока сети, второй - к измерителю сопротивле-. ния изоляции, третий - к источнику опорного напряжения, содержащему переменньпгрезистор и стабилитроны, соединенные параллельно с фильтрующим конденсатором. Блокинг-генератор выполнен с тремя обмотками обратный связи, две из которых образуют положительную обратную связь, а третьяотрицательную и подключена к источнику опорного напряжения. К датчикам тока подключены два сопротивления, одно иэ которых зашунтировано конденсатором, а второе включено последовательно с первым и выполнено регулируемым.

Схема устройства защиты кабельной сети с изолированной нейтралью от токов короткого эа. мыкания и утечек на землю представлена на черте же.

$24273

Устройство защиты состоит из реагирующего органа, датчиков тока сети, измерителя сопротивления изоляции, источника питания; 1Ъагирующий орган состоит из блокинг-генератора, собранного на транзисторе 1, трансформатсре 2, конденсаторе 3 и резисторе 4. Базовая обмотка трансформатора 2 разделена на три обмотки, две из которых, подсое-, диненные к диодам 5 и 6, образуют цепьположительной обратной связи, а третья, подсоединенная к диоду 7, - цепь отрицательной обратной связи.

Опорное напряжение цепи отрицательной обратной связи снимается с резистора 8. Пт ание коллекторной цепи и цепи смещения транзистора 1 блокинг-генератора осуществляется от одного источника питания, состоящего из стабилитронов 9, 10, резис-1 тора 11 и фильтрующего конденсатора 12. Измеритель тока в кабеле состоит из трансформаторов тока 13 - 15, диодов 16 - 18, сглаживающего конденсатора 19 и делителя на резисторах 20,21.

Изменение уставки срабатывания токовой защиты осуществляется путем изменения величины сопротивления резистора 20, который может быть снабжен шкалой уставок срабатывания защиты.

Измеритель сопротивления изоляции состоит иэ резисторов 22 - 27, диодов 28 -30, конденсатора 31, диодного моста 32 и резистора 33, изменяющего уставку срабатывания защиты от утечек тока на землю. Буквой А на чертеже обозначена выходная обмотка трансформатора, с которой снимается сигнал, воздействующий на цепь управления дистанци- онньгм расцепителем автоматического выключателя.

Ц нормальном режиме работы (при неповрежден ,ном кабеле) напряжение, снимаемое с резисторов

21 и 33, меньше падения напряжения на резисторе 4, возникающего вследствие протекания тока по цепи:

"плюс" источника питания (катод стабилитрона 9}, резистор 4, обмотка трансформатора 2, диод 7,, резистор 8, "минус" источника питания(анод стабиг литрона 9). В связи с этим диоды 5 и 6 заперты обратным напряжением, а диод 7 открыт. В этом случае н блокинг — генераторе включена отрицательная обратная связь, срывающая генерацию.

В случае возникновения короткого замыкания в кабеле или нарушения изоляции и возникновении тока утечки на землю больше допустимой величины напряжение, снимаемое с резистора 21 и 33, становится больше падения напряжений на резисторе4, вследствие чего диоды 5 и 6 открываются. При этом напряжение на резисторе 4 становится близким по величине напряжению, снимаемому с резистдра 21 или 33 и бс льше напряжения, снимаемого с резистора 8. Поэтому диод 7 запирается. В этом случае в блокинг - генераторе включена положительная обратная связь, под действием которой возникает блокинг-процесс (генерация), и он выдает им— б

10 пульсы в цепь управления дистанционным расцепителем автоматического выключателя, который отключает поврежденную сеть.

Использование- реагирующего органа в виде ждущего блокинг - генератора с двумя входами позволяет объединитьмаксимы ьно-токовую защиту от утечек тока на землю. Это уменьшает количество, элементов в этих защитах и снижает себестоимость изготовления. Кроме того, в связи с широким диапазоном регулирования уставок максимальнотоковой защиты устраняется необходимость изготовления нескольких экземпляров защит с различными уставками срабатывания

Формула изобретения .Устройство защиты кабельной сети с изолированной нейтралью от токов короткого замыкания и

20 утечек на землю, содержащее датчики тока и измеритель сопротивления изоляции сети, к которым подключены источник опорного напряжения и реагирующий орган, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, реагиИ рующий орган выполнен на базе ждущего блокинггенератора и имеет три входа, первый из которых подключен к датчикам тока сети„второй - к измерителю сопротивления изоляции, третий - к источнику опорного напряжения, содержащему пе30 ременный резистор и стабилитроны, соединенные параллельно с фильтрующим конденсатором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью надежности блокинг - генератор выполнен с тремя обмотками обратной связи, две из которых

З5 образуют положительную обратную связь, а третьяотрицательную и подключена к источнику опорного напряжения. ,!

3. Устройство по п.l, отличающееся тем, что целью обеспечения линейности шкалы уставок за4О щиты, к датчикам тока подключены два сопротивления, одно из которых эашунтировано конденсатором, а второе включено последовательно с первым и выполнено регулируемым.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Цапенко Е. Ф. Контроль изоляции в сетях до

1000 в, 1972г. стр. 57,79,80.

2. Отчет Рижского политехнического института по научно-исследовательской работе Н 38c/001.

456, часть И 1, тема "Разработка схем управления и защиты устройств на тиристорах", 1970г.

3. Доклад на юбилейной сессии Ученого совета

ИГД им. А. А. Скочинского "Научные основы надежного и безопасного электроснабжения шахт", Н. Ф. Шишкин, М., 1967г, стр. 21/.

524273

Состав итель Г. Дамская

Техред М. Ликович Корректор Н. Бабурка

Редактор В. Фельдман

Заказ 4932/413

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 882 Подписное цщщПН Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушсхая наб., д. 4/5