Устройство для токовой защиты от замыкания наземлю b сети переменного toka

Устройство для токовой защиты от замыкания наземлю b сети переменного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

111, 828296

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.07.78 (21) 2639160/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (51 У, К з

Н 02Н 3/16

Государственный комитет (53) УДК 621.316.925 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (72) Авторы изобретения

Ф. А. Айдаров, В. И. Задорожний, В..М. Соломко и В. И. Матейченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ

ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к защите сетей с изолированной нейтралью горнодобывающих предприятий от замыканий на землю.

Известно устройство для защиты от одно- 5 фазных замыканий (1), содержащее усилитель, исполнительный орган, датчик тока.

Однако его уставка срабатывания сильно зависит от температуры. 10

Известно также устройство аналогичного назначения (2), содержащее датчик тока нулевой последовательности, соединенные между собой последовательно два стабилизированных источника напряжения, дели- IG тель тока на резисторах, одно из плеч которого регулируемое, и усилитель постоянного тока (У11Т) нагруженный, реле, срабатывающее с выдержкой времени. Кроме того, это устройство содержит промежуточ- 20 ный трансформатор, первичная обмотка которого соединяется с датчиком тока, а вторичная через выпрямитель — с входом

УПТ. Регулируемое и нерегулируемое плечи делителя тока включены между точкой, 25 являющейся общей для обоих стабилизированных источников напряжения, и базой

УПТ и соответственно с точкой соединения диодов. Недостатками известного устройства являются невысокая кратность регули- 30 рования уставок, а также снижение уставки при увеличении частоты.

Целью изобретения является расширение диапазона изменения уставки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для токовой защиты от замыкания на землю в сети переменного тока, содержащее датчик тока нулевой последовательности, подключенный выходом к входу частотного фильтра, последовательно соединенные два источника стабилизированного напряжения и резисторный делитель тока, регулируемое плечо которого подключено к выходному полюсу указанного частотного фильтра, а также последовательно соединенные усилитель постоянного тока и исполнительный орган, подключенные к одному из указанных источников стабилизированного напряжения, введены два диода и транзистор, включенный по схеме с общей базой между выходом частотного фильтра и входом усилителя постоянного тока, причем эмиттер и база указанного транзистора подключены соответственно к нерегулируемому и регулируемому плечам резисторного делителя тока, первый диод включен между эмиттером и базой транзистора, а второй — между его базой и общей точкой источников стабилизированных напряжений согласно эмиттер—

828296

3 базовому переходу транзистора и встречно параллельно входу усилителя постоянного тока. Кроме того, в качестве датчика тока нулевой последовательности использован трансформатор тока, зашунтированный низкоомным резистором. Кроме того, на выходе датчика тока нулевой последовательности через резистор включены два встречно последовательно соединенных стабилитрона.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, Датчик 1 тока нулевой последовательности с шунтирующим резистором 2 и выходными стабилитронами 3 подключен к частотному фильтру 4 с конденсатором 5 на выходе. Последовательно включенные источники б и 7 стабилизированного напряжения подключены к резисторному делителю

8 тока, а также к усилителю 9 постоянного тока (УПТ) и исполнительному органу 10.

Транзистор 11 с диодами 12 и 13 включен между фильтром 4 и усилителем 9.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии в сети замыкания на землю переменный ток на выходе датчика 1 отсутствует.

Через регулируемую ветвь делителя тока на резисторах 8 и диод 13 течет постоянный ток, обусловленный напряжением источника 7. Кроме того, постоянный ток течет через эмиттер-базовый переход транзистора 11, благодаря чему транзистор 11 открыт, а на его выходе течет также постоянный ток.

Через диод 13 замыкается три тока: ток через регулируемую ветвь делителя 8, ток эмиттера и направленный им встречно ток коллектора транзистора 11. Поскольку в транзисторе 11, включенном по схеме с общей базой, токи эмиттера и коллектора практически равны, с достаточной точностью можно считать, что при отсутствии замыкания на землю через диод 13 течет постоянный ток, определяемый сопротивлением регулируемого плеча делителя 8. Поскольку диод 13 открыт, УПТ 9 заперт, а исполнительный орган 10 обесточен.

При возникновении замыкания на землю датчик 1 начинает вырабатывать переменный ток, который замыкается через эмиттер-базовый переход открытого транзистора 11, благодаря чему в его коллекторной цепи и на диоде 13 постоянный ток оказывается наложенный синусоидальная составляющая. До тех пор, пока амплитуда тока нулевой последовательности, вырабатываемой датчиком 1, меньше постоянной составляющей, т. е. постоянного тока, определяемого регулируемым плечом делителя 8, ток в диоде 13, периодически увеличиваясь и уменьшаясь, не меняет направления, благодаря чему УПТ 9 остается запертым. Как только амплитуда тока нулевой последова60

65 тельности превысит уставку, переменная составляющая тока через диод 13 окажется больше постоянной, благодаря чему мгновенное значение результирующего тока окажется отрицательным, и он замкнется через вход УПТ 9. Последний периодически ! ðàç в период) начнет открываться, что по истечению определенного промежутка времени приведет к переключению органа 10, которое свидетельствует о наличии замыкания на землю и необходимости принятия мер по его исключению.

Благодаря такому построению схемы представляется возможным получить диапазон регулирования уставок, определяемый только кратностью регулирования тока в регулируемом плече делителя 8, а при наличии дополнительного переключателя— практически любым. При этом безболезненно диапазон регулирования уставок может быть смещен в сторону меньших токов нулевой последовательности.

Формула изобретения

1. Устройство для токовой защиты от замыкания на землю в сети переменного тока, содержащее датчик тока нулевой последовательности, подключенный выходом к входу частотного фильтра, последовательно соединенные два источника стабилизированного напряжения и резисторный делитель тока, регулируемое плечо которого подключено к выходному полюсу указанного частотного фильтра, а также последовательно соединенные усилитель постоянного тока и исполнительный орган, подключенные к одному из указанных источников стабилизированного напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона изменения уставки, введены два диода и транзистор, включенный по схеме с общей базой между выходом частотного фильтра и входом усилителя постоянного тока, причем эмиттер и база указанного транзистора подключены соответственно к нерегулируемому и регулируемому плечам резисторного делителя тока, первый диод включен между эмиттером и базой транзистора, а второй — между его базой и общей точкой источников стабилизированных напряжений согласно эмиттер-базовому переходу транзистора и встречно параллельно входу усилителя постоянного тока.

2. Устройство по п. 1, отл ич а ющее ся тем, что в качестве датчика тока нулевой последовательности использован трансформатор тока, зашунтированный низкоомным резистором.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отл ич ающеес тем, что на выходе датчика тока нулевой последовательности через резистор включены два встречно последовательно соединенных стабилитрона.

828296

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Алексеев В. С. и др. Реле защиты, N., «Энергия», 1976, с, 355 — 364.

Составитель Ю. Барабанов

Техред А. Камышникова Корректоры: О. Силуянова и Л. Орлова

Редактор Г. Петрова

Заказ 740/13 Изд. № 329 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Мотуско Ф. Я. Защитные устройства в электроустановках, М., «Энергия», с. 184 — 185.

-l

1 ! ! ! ! ! ! !