Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()744818 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 131277 (21) 2553228/24-07 с присоединением заявки 14о (23) Приоритет—

Опубликовано 3006.80.Бкзллетеиь Hо 24

Дата опубликования описания 30.06.80 (51)М. Кл.2

Н 02 Н 3/16

Н 02 Н 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 621. 316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ñ.Koðíååâ, Е.И.Осокин и В.А.Смирнов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к защитным отключающим устройствам, предназначенным для защиты от поражения электрическим током обслуживающего персонала передвижных объектов (походных лабораторий, мастерских и др.), питающихся от трехфаэной сети переменного тока с изолированной или заземленной нейтралыо в случае появления напряжения на корпусе объекта из-1О за повре>кдения изоляции проводов или случайном прикосновении к токоведущим частям внутри объекта.

Известные защитные отключающие устройства, применяемые на передвиж- 15 ных объектах осуществляют отключение объекта от сети при появлении на его корпусе (металлических частях) напряжения относительно земли сверх допустимого,т.е. осуществляют защиту от 20 поражений током стоящего на земле человека при его прикосновении к объекту.

Примером такого защитного отключающего устройства может служить 25

"устройство для защиты от токов уте— чек в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, и котором применен узел, состоящий из конденсатора, параллельно которому подключены соеди- 30 ненные последовательно регулируемое активное сопротивление и стабилитрон, присоединенный к защищаемой сети через выпрямитель и вторичную обмотку трехфазного дросселя. Однако это устройство обладает существенными недостатками.

Данное устройство может работать только в сетях с изолированной нейтралью. Кроме того, с ним невозможно работать при параллельном включении потребителей.

Эти недостатки устранены в устройстве защитного отключения по напряжению относительно земли, в котором между корпусом защищаемого оборудования и землей включено защитное реле напряжения, которое соединено с землей через заземлитель. При появлении на корпусе защищаемого оборудования напряжения, превьзлающего допустимое, реле напряжения срабатывает н выдает сигнал на отключение автоматического выключателя.

Это устройство защитного отключения при применении его на передвижных объектах, смонтированных в кузовах, имеет существенный недостаток, выраженный в том, что не обеспечивает защиты работающего внутри кузова пер744818

Г О>1 саЛа От ПОРаЖС» Eiия ЭЛО Кт PE! i Г С К11М

ТС i< Г>М ПРИ Э Н ач>1т ПЬ НЫХ УТЕ >К ссгх 1i iIO татОчно бОльщОМ сОг!г>О пилении грун та. Кроме тога, значительным неудоб— ством является наличие заземлителя, .!<о горый необходимо перед на !алом работы объекга забить в землю и Обеспечить необходимое сопротивление. указаннэ>й недостаток устранен в более соворшснном устройстве защитноГО ОТКЛЮЧ(-НИЯ ПОСТРОГ НHOM Г1Г> С><ЕМЕ на токе нулевой последовательна<.ти.

Эта устройство состоит иэ трансформ

ТОР с1 ТОК а НУЛЕной ПОСЛЕДОВ аТЕЛЬ НОСТИ, В Орг1чная аб IQTI<8. 1

BBTоматическогo выключателя.

При однофазных замыканиях,HccHi метричных утечках,прикосновении человека к фазному проводу появляется

Toi< нулевой последовательности, при 26 этом вторичная обмотка трансформатора тока нулевой последовательности дает сигнал на усилитель, а при величине тока нулевой последовательности, равной току устав.<и, происходит от- >5 ключение. Однако и это устройство н некоторых случаях не обеспечивает за!циту О» порам<ения электрическим

Током персонала работаю>цего B нутри объекта (кузова) . Одним из таких

ЗО

Случаев является утечка одной фазы на корпус при ггитании объекта а.. Нсто !ника с изолированной нейтралью.

Если jjTCRI

35 стороны трансформатора тока нулевой последовательности, то устройство не сработает, так как н этом случае не появляется ток нулевой последовательности. 40

Целью иастоягце -o изобретения является устранение перечисленных недостатков, а именно повыцение надежности функционирования устройства.

Поставленная цель достигается .-ем, что известное устройство, с:одержащее устаiiавленный Hà cтороне по -.ребителя трансформатор тока нулевой последанательности ко вторичной обмотке которого подключен вход ус.или— теля, выход которого соединен с отключак>щей обмоткой автоматического ныклк>чателя, а клеммы питания пс>дсое.динены к двух фазам на стороне г!отребителя, корпус которого изол ронан, вспомогательный трансформатор, IQpBHчная ОбмОтка кОтарс>гo пОдключе— на к фазам сети на стороне источника, а но вторичную обмотку нклю-!ен выпрямитель, и резисторы, допол".;ено тремя реле, при этом нход ны- И прямителя, нключенного последовательEIo со вторичной обмотко,! вспомогательного трансформатора присоединен к входу усилителя, отрицательный полю выпрямителя соединен через резисторы, у соединенные в "звезду", с фазами сети на стороне источника, положитеп. ный полюс выпрямителя соеу1инен с корпусом потребителя через поc ëåäñâàòåëüíî сеединенные обмотку первого и ра31<ыкающий контакт второго реле, обмотка второго реле подсаединена к фазам сети на стороне источника ч. рез параллельно соединенные замыкающие контакты первого и второго реле, а г<араллельно обмотке первого реле подключен замыкающий контакт третьего реле, обмотка которого подключена к клеммам питания усилителя.

Схема г!редлагаемога устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из трансформатора тока нулевой последовательности 1, усилителя 2 с входными клем— мами 3 выходными клеммами 4 и

КЛЕМмаМИ ГсИТаНИЯ ": аЗТОМаТИЧЕСКОГО

НЫКЛЮЧдТЕЛЯ 6 С <>ТКЛЮЧаЮщЕЙ сэбМОТкай 7, вспомагательного трансформатора 8, выпрямителя 9„ pe=-исторов

10,11 и 12, перного реле 13 с обмоткой 14 и замыкающим контактом 15, второго реле 16 с обмоткой 17, замыкающим контактом 18 и размыкающим контактом 19, третьего реле 20 с обмоткой 21 и замыкающим контактом

22.

На чертеже также показаны корпус

23 пстребителя электроэнергии, сопротивление 24 утечки фазы Р,с источник 25 элек-рической энергии с фазами 1<,В,C,О, заземленная нейтраль 26.

Заземление показано пунктиром,оНО может отсутствовать). Нагрузка, соединенная внутри коргуса 23 с фазами

А,В,C,О на стороне ":-отребителя,слева) не показана.

Подготовка к рабате защитно-отклю-. чающегося устройства заключается в следующим. При подаче напря>кения от ис:т,;.ника 26 на по-.ребитель при отключенной нагрузке, на выходе трансформатора 8 появляется напряжение, которое через вторичную обмотку трансформатора тока нулевой последовательности 1 и входное сопротивление усилителя 2 падается на выпрямитель 9.

Выпрямленное напряжение подается от отрицательного полюса выпрямителя

9 через резисторы 10,11 и 1.2 к фазам А,B,C сети, à оТ положительного полюса через размькающий контакт 19 второго реле 16 и обмотку 14 первого реле 13 на корпус 23 потребителя.

В случае, если источник имеет заземленную нейтраль, та появится ток выпрямителя 9, которьй пойдет от

"плюса" выпрямителя 9 чере з раз>ык ающий контакт 19 второго реле 16, обмотку 14 первого реле 3, участок земли, заземленную нейтраль 26 источника 25, фазы А,В„О источника 25 и сети к г!Отребителю, резисторы 10,11 и 12 к отрицательному полюсу выпрями—

74 818 теля 9. Этот " ок вызовет срабатывание первого реле 13„ которое замыкающим контактом 15 замкнет цепь питания обмотки 17 второго реле 16.

Второе реле 16 сработает и размыкающим контак ом 19 отключит первое реле 13 от выпрямителя 9, а замыкающим контактом 18 самоблокируется.

При включении автоматического выключателя б подается питание »а клем— мы 5 усилителя 2 и обмотку 21 третье- о го реле 20, которое своим замыкающим контактом 22 шунтирует обмотку 14 первого реле 13.

Защитно-отключающее устройство работает следующим образом.

При прикосновении человека, например, к фазе А или появлении утечки в фазе A ток пойдет от фазы А через тело человека (или сопротивление 24 утечки фазы А), корпус 23 потребителя, участок земли, заземленную нейтраль ?б источника. Это вызывает появление тока нулевой последовательности, при котором сигнал со вторичной обмотки трансформатора тока нулевой последовательности 1 подается 25 на входные клеммы 3 усилителя 2, ко— торые выдают си-нал на отключающую обмотку 7 автоматического выключателя 6, и при этом происходит отключение автоматического выключателя б. 30

В случае питания потребителя электроэнергии от источника с изолированной нейтралью при подаче напряжения от источника на потребитель ток выпрямителя 9 недостаточен для сраба- 35 тывания первого реле 13. Это реле останется подключенным к положительному полюсу выпрямителя 9. При включении автоматического выключателя б сработает третье реле 20 и своим замыкающим Ko»TBKTGM 22 шунтирует обмотку 14 первого реле 13. Одновремен— но подается питание на клеммы 5 усилителя 2.

В этом случае при прикосновении человека, например, к фазе А (или появлении утечки в фазе A) появится ток выпрямителя 9, который пойдет от "плюса" выпрямителя 9 через замыкающий контакт 22 третьего реле 20, корпус ?3 потребителя, тело человека (или сопротивление 24 утечки фазы A), участок Фазы А, резистор 10 к ."минусу" выпрямителя.

Увеличение тока выпрямителя 9 вызывает увеличение тока во вторичной обмотке трансформатора 8. Этот ток проходит через входные клеммы 3

HJIHTEësi 2 . Усилитель ? нь .дает с» г-нал»а отк ючающую ол отку автоматического эыключателя б, ч-. о —.ы:-ынаеT отключение автоматическот о вык"".ючателя.

Защитно-отключающее устро::ство обладает значительным преимуществом геред наиболее сснершенными иэ известных, Оно производит отключение практически во всех случаях грикоснонения человека к фазе сети или появлении любых утечек. Кроме этого, для данного устройс — âà не требуется заземлителя на стороне потребления

Ъ (стороне на -руэки i, что значительно упрощает эксплуатацию. При подготовке походной лаборатории (мастерской) к работе заземляющий штырь может не забиваться, Формула изобретения устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока, содержащее установленный на стороне потребителя трансформатор тока нулевой последовательности, ко вторичной обмотке которого подключен вход усилителя, выход которого соединен с отключающей обмоткой автоматического выключателя, а клеммы питания присоединены к двум фазам сети на стороне потребителя, корпус которого изолирован, вспомогательный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к фазам сети на стороне источника, а но нторичную— включен выпрямитель, и резисторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности функциcHHpGBB» устройства, оно дополнено тремя реле, при этом вход выпрямителя, включенного последовательно со нторичной обмоткой вспомогательного трансформатора, присоединен ко входу усилителя, отрицательный полюс выпрямителя связан через резисторы,. соединенные в "звезду", с фазами сети на стороне источника, положительный полюс выпрямителя связан с корпусом потребителя через последовател но соединенные обмотку первого реле и размыкающий контакт второго реле, обмотка второго реле подсоединена к фазам сети на стороне источника через параллельно соединенные замыкающие контакты первого и второго реле, а параллельно обмотке первого реле подключен замыкающий контакт третьего реле, обмотка которого подключена к клеммам питания усилителя.

744818

Составитель Л.Васькова

Редактор В.Левятов ТехрЕц я Вирчак Корректор И. Муска

Заказ 3676/10 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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