Устройство для защитного отключения в сети с изолирванной нейтралью

Устройство для защитного отключения в сети с изолирванной нейтралью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1, -.,-, Г::::. 1, с

Союз Советских

И С А Н И Е (ii) 543076

0 П

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН N SI

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.01.75 (21) 2097323/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 14.02.77 (51) М. Кл.2 Н 02Н 3/16

Н 02Н 5/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н пт оытнй (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Автор изобретения

А. И. Осиновский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗА1ЦИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ В СЕТИ

С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЪЮ

3U„Z н — 3 (ZH+ Z,) + Zф

Изобретение относится к устройствам, защищающим человека от поражения электрическим током в сетях с изолированной нейтралью.

Известны устройства для защитного отключения в сети, обеспечивающие электробезопасность при эксплуатации электроустановок, в которых применяют токи непромышленной частоты (оперативные токи), накладываемые на токи контролируемой сети (1).

Известны также устройства для защитного отключения в сети с изолированной нейтралью, в которых генератор непромышленной частоты с одной стороны присоединен через фильтрующие сопротивления к фазам контролируемой сети, а с другой стороны — к сопротивлению нагрузки Л„, соединенной с пороговым устройством, управляющим устройством для отключения (2). Фильтрующие сопротивления представляют большое сопротивление переменному току, вызванному напряжением сети, и малое току генератора непромышленной частоты. При условии, что внутреннее сопротивление R; генератора непромышленной частоты близко к нулю, напряжение U„íà нагрузке где L, — комплексное напряжение генератора непромышленной частоты;

Z — полное сопротивление сети относительно земли;

5 Zy — фильтрующее сопротивление.

Кроме того, известно, что ток через тело человека в сети с изолированной неитралью при заданном фазном напряжении (ц, и сопротивлении тела человека Кл зависит все1р цело от Z, которое состоит из реактивной и активной составляющих. Существуют такие критические значения сопротивлении изоляции и емкостей фаз сети относительно земли, при которых ток через тело человека не превышает оезопасной величины. При снижении Л„ ниже критической величины напряжение возрастает и защитное отключение должно сработать. Однако, если оперативный ток постоянный или ниже промышленной частоты сети, то емкостная составляющая фаз сети или совсем не учитывается, или ее влияние настолько мало, что приходится уменьшать вставку, т. е. повышать чувствительность защиты. При этом появляются частые ложные срабатывания, что недопустимо. Если частота оперативного тока выше частоты промышленной сети, то емкостная проводимость на повышенных частотах больше, чем на промышленной частоте сети, и величину уставки призо ходится загрублять. При этом при прикосно543076 вении к фазам эффективность защиты снижается.

Для расширения области применения устройства путем автоматического регулирования порога срабатывания в предлагаемое устройство дополнительно введен фазовый детектор, один вход которого соединен с активным фильтром, другой вход включен между генератором непромышленной частоты и сопротивлением, а выход фазового детектора подключен через блок управления порогом срабатывания ко входу поротового блока.

На чертеже дана схема описываемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 непромышленной частоты, фильтрующие сопротивления 2, сопротивление нагрузки 3, фазовый детектор 4, блок 5 управления порогом срабатывания, пороговый блок 6 и блок 7 отключения. Устройство подсоединено к контролируемой сети 8, имеющей сопротивление изоляции 9 относительно земли.

Разность фазовых углов Л, определяемая изменением соотношения активного и реактивного сопротивлений изоляции сети, т. е.

Л р„= р„— р„= arctg " arcig =R» н (здесь ХХ„и ZR„— полные реактивное и активное сопротивления изоляции сети относительно земли без учета фильтрующих сопротивлений, Х„и Я вЂ” реактивное и активное сопротивления нагрузки), выделяется фазовым детектором 4. Напряжение с выхода фазового детектора 4, пропорциональное Л р„, поступает на блок 5 управления порогом срабатывания.

Блок управления порогом срабатывания производит подстройку порогового блока 6 по первому входу в зависимости от величины соотношения активного и реактивного сопротивлений изоляции сети. При этом на второй вход порогового блока 6 подается напряжение с сопротивления нагрузки 3, определяемое в основном модулем полного сопротивления цепи. Срабатывание порогового блока

6, выход которого связан с блоком 7 отключения, происходит только тогда, когда активная и реактивная составляющие изоляции сети окажутся меньше критической величины, В зависимости от частоты генератора 1 непромышленной частоты (T. е. ниже или выше промышленной частоты) блок 5 управления порогом срабатывания может так подстраивать порог порогового блока 6, что его срабатывание пе будет зависеть от частоты оперативного напряжения (тока).

Такое выполнение предлагаемого устройст ва позволяет уменьшить ложные срабатыва ния, обусловленные необходимостью повыше1О ния чувствительности на частотах генератора меньше промышленной частоты, и повысить эффективность, обусловленную необходимостью загрубления уставки на частотах генератора выше промышленной частоты. В ре15 зультате повышается эффективность работы устройства независимо от частоты оперативного напряжения, что расширяет область применения устройства в народном хозяйстве.

Данное устройство эффективно работает на

20 частотах генератора как ниже, так и выше промышленной частоты.

Формула изобретения

Устройство для защитного отключения в сети с изолированной нейтралью, содержащее последовательно соединенные активный

З0 фильтр, генератор непромышленной частоты и сопротивление, включенные между тремя фазами сети и землей, причем к генератору подключен пороговый блок, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области при05 менения путем автоматического регулирования порога срабатывания, в него дополнительно введен фазовый детектор, один вход которого соединен с активным фильтром, другой вход включен между генератором непромыш40 ленной частоты и сопротивлением, а выход фазового детектора подключен через блок управления порогом срабатывания ко входу порогового блока.

Источники информации, принятые во вни45 мание при экспертизе:

1. Н. В. Шипунов «Защитное отключение», «Энергия», М,, 1968, стр. 98 — 99 (аналог).

2. Е. Ф, Цапенко «Контроль, изоляция в сетях до 1000 В», «Энергия», М., 1972, стр.

50 81 — 91 (прототип).

543076

Составитель Л. Корнеева

Текред Е. Петрова

Редактор А. Пейсоченко

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 39/11 Изд. М 100 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мпппстрои СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4,/5