Устройство для защиты от поражения электрическим током в сети с фидерным автоматом

Устройство для защиты от поражения электрическим током в сети с фидерным автоматом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Социалистическин

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 792464 (6l ) Дополнительное к,авт, свид-ву (5(3M кл . 02 ) 5/12

H 02 Ч 3/16 (22) Заявлено 24.07.78 (2() 2647954/24 0 с присоединением заявки.%

Гааударстеенный камнтет

СССР (23) Прноритет—

an делам нзааретеннй н аткрмтнй

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень Ме 48

Дата опубликования описания 31. 12.80 (5З) УДК621,316

925 (088 8) (72) Автор изобретения

А. С, Крохалев

Свердловский ордена Трудового Красного Знамени горный институт нм. В. В. Вахрушева (7)) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ В СЕТИ С ФИДЕРНЫМ

АВТОМАТОМ

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к защитным устройствам, и предназначено для защиты человека бт поражения электрическим током и защитного отключения трехфазной сети низкого напряжения с изолированной нейтралью.

Известно устройство, содержащее исполнительное реле в коллекторных цепях транзисторов, базоэмиттерные переходы которых включены на общие резисторы

T -образных мостов сравнения, также о производящее искусственное металлическое замыкание поврежденной фазы на землю 1 .

Однако такое устройство содержит

15 электромагнитные реле, существенно снижающие надежность и быстродействие устройства.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство, содержащее детектор поврежденной фазы, подключенный между фазой сети и землей, источник питании, исполнительные реле, компенсирующий дроссель и усялитель постоянного тока, производящее искусственное металлическое замыкание поврежденной фазы на землю 2 .

Однако известное устройство содержит электромагнитные реле, которые снижают надежность и быстродействие устройства.

Кроме того, наличие подвижного якоря и контактов реле усложняет эксцлуатацию устройства, так как уставки срабатывания реле зависят от состояния возвратных пружин якоря и контактной группы, которое не всегда бывает стабильным.

Целью изобретения является повышение надежности н быстродействия работы уст ройства.

Поставленная цель достягается тем, что в устройство, содержащее для каждой фазы последовательно соединенные детек тор поврежденной фазы н усилитель поотоянного тока с коммутирующим элемен» том на выходе, подключенным через ре» зкстор между фазой сети и землей, н с источником питания, введен фильтр напряжения нулевой последовательности, под3 79246 ключенный через выпрямитель на управляющий переход вновь введенного первого симистора, последовательно с которым включена отключающая катушка фидерного автомата, при этом коммутирующий элемент усилителя постоянного тока выполнен на втором симисторе.

Принципиальная схема устройства изображена на чертеже.

Устройстве для защиты от поражения электрическим током содержит в каждой фазе детектор поврежденной фазы 1, включающий трансформатор 2 напряжения фазы относительно искусственной нулевой точки, образованной обмотками указанных трансформаторов, трансформатор 3 напряжения фазы относительно земли и орган сравнения указакных напряжений (выпрямленных), выполненный на резисторе 4 и потекциометре 5, ка выходе органа срав- о кения включен емкостной фильтр 6, предназначенный для отстройки от переходных процессов при коммутационных переключениях, источник питания 7, образованный вторичными обмотками трансформаторов

2,2, 2 напряжения фаз относительно ( искусственной нулевой точки, выпрямительными диодами и аккумулирующим конденсатором 8, усилитель постоянного тока 9, выполненный по схеме эмиттерного повто- о рителя на транзисторах 10,11 и тиристоре

12. Нагрузкой усилителя постоянного тока является управляющий переход симистора

13, включенного через ограничивающий резистор 14 между фазой сети и землей, предназначенный для ограничения тока двухфазного короткого замыкания через симистор 13, фильтр напряжения нулевой последовательности 15 образован вторичными обмотками трансформаторов 3,3, напряжения фаз относительно земли, И соединенными в схему открытый треугольник, выход фильтра напряжения нулевой,,последовательности 15 через резистор 16 и диодный выпрямитель 17 подключен к управляющему переходу си мистора 18, последовательно с которым включена отключающая катушка 19 фидерного автомата 20. Фильтр напряжения нулевой последовательности 15 настраивается на глухое металлическое замыкание фазы на землю, т.е. срабатывает только при включении симистора 13.

С целью самоконтроля целостности симисторов, включенных между фазами

5 сети и землей, последние включаются через предохранители 21,22,23. При сгорании любого из них устройство отключается и отключает сеть.

4 ф

Уставки срабатывания устройства задаются с помощью потекциометра 5.

Устройство работает следующим образом.

В дежурном режиме, т.е. при отсутствии замыкания на землю, падения напряжения на резисторе 4 и потекциеметре

5, соответствующие напряжениям фазы относительно искусственной нулевой точки и относительно земли, равны, и разность этих напряжений равна нулю. Напряжение, снимаемсе с потенциометра 5, меньше напряжения, падаюшего на резисторе 4, на величину напряжения фазы относительно земли, на которую оно может снизиться при прикосновении, например, человека к фазе сети. Напряжение уставки выделяется на емкостком фильтре 6 с полярностью, запирающей транзисторы 10,11 усилителя постоянного тока 9.

При возникновении замыкания фазы на землю (при прикосновении человека к фазе сети) напряжение фазы относительно земли снизиться кй величину, соответствующую току утечки. Если величина, на которую снизилось напряжение фазы относительно земли, равна величине капряжения уставки или несколько превышаег его, то напряжение ка емкостком фильтре 6 меняет свою полярность и транзисторы 10, 11 открываются. При открытом транзисторе ll по управляющему переходу тиристора 12 проходит ток по цепи: плюс источника питания 7 — эмиттерколлектор транзистора 1 1 — управляюшие переходы тиристора 12 и симистора 13минус источника питания 7. Тиристор 12, включаясь,. в свою очередь включает симистор 13, который через ограничивающий резистор 14 замыкает поврежденную фазу на землю на время, определяемое величиной аккумулирующего конденсатора

8 источника питания 7, которое принима«ется равным 3-5 с с целью замыкания на землю токов Ж С выбегов дви-ате.« лей нагрузки.

Напряжение фазы относительно земли при включении симистора 13 снижается практически до величины падения напряжения ограничивающем резисторе 14 и равно 8-10 В, что при времени с момента прикосновения ч ловека к фазе до момента включения симистора 13, равном

4-9 мс, обеспечивает высокую степень электробезопасности.

При выключении симистора 13, т.е. при глухом металлическом замыкании фазы на землю, в фильтре напряжения

7924

5 нулевой последовательйости 15 вьщеляет ся напряжение, достаточное для включения симистора 18. При включении последнего обтекается током отключающая катушка 19 фидерного автомата 20, обесточивающего участок сети, в которой произошла утечка тока на землю.

Чувствительность устройства позволяет задавать уставку срабатывания (1520 кОм) при быстродействии по каналу детектор поврежденной фазы — искусственное замыкание поврежденной фазы на землю, равном 4-9 мс.

Применение изобретения позволит повысить надежность электроснабжения за счет повышения электробезопасности экс», плуатации электрических сетей.

Формула изобретения

Устройство для защиты от поражения электрическим тойом в сети с фидерным автоматом, содержащее для каждой фазы

64 6 последовательно соединенные детектор поврежденной фазы и усилитель постоянного тока с коммутирующим элементом на выходе, подключенным через резистор между фазой сети и землей, и с источником питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения надежности и быстродействия, введен фильтр напряжения нулевой последовательности, подклю» ченный через выпрямитель на управляющий переход вновь введенного первого симистора, последовательно с которым включена отключающая катушка фидерного автомата, при этом коммутирующий элемент усилителя постоянного тока выполнен на втором симисторе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 469182, кл. М02 И 3/16, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

No 531228, кл. И02 Ц 5/12, 1977.

792464

Составитель О, Лисицин

Редактор 3. Ходакова Техред C.Mèãóíîâà Корректор 1!. Вабинец

Заказ 9594/59 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/5

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