Устройство для шунтирования места однофазного замыкания на землю в электрической сети с изолированной нейтралью

Патент 855824

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Сс юз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬ6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 03.10.78 (21) 2669425/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М. К,.

Н 02 Н 3/16

Н 02 Н 5/12

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.316..925 (088.8) Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81 по делам изобретений и открытий

В. О. Жидков, Ю. Н. Ильин и Н. А; Шур (72) Авторы изобретения

Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промы1цленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШУНТИРОВАНИЯ МЕСТА

ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОИ НЕЙТРАЛЬЮ

Изобретение относится к защите электрических сетей от аварийных и ненорма. ьных режимов работы, а именно вЂ” к защите от однофазных замыканий и поражения человека и может быть использовано в трехфазных электрических сетях напряжением

6 кВ.

Известно устройство шунтирования места однофазного замыкания, включающее определитель поврежденной фазы и три шунтируюших выключателя с пофазным управлением, наглухо замыкающими поврежденную фазу на землю. Устройство позволяет снизить напряжение, остающееся на замкнувшейся на землю фазе до значения. меньшего восстанавливающейся электрической прочности изоляции или допустимого по условиям электробезопасности в случае прикосновения человека в фазе электрической сети (1).

Недостаток устройства вЂ” низкая чувствительность и недостаточная надежность контроля величины остаточного (после осуществления шунтирования) тока, протекающего через место замыкания. Это обусловлено тем, ITo контроль осуществляется косвенно, посредством изменения анализатором результирующего тока. протекающего через шунт.

Наиболее близким к изобретению является устройство шунтирования места одно5 фазного замыкания через тело человека при его касании фазы сети, находящейся под напряжением, содержащее шунтирующие выключатели с пофазным управлением, соединенные с землей через разделительный конденсатор, определитель поврежденной

1О фазы и реле утечки (2), Существенным недостатком этого устройства, делающим неэффективным его применение в сетях напряжением 6 кВ, является недостаточная эффективность шунтирования из-за низкого быстродействия контроля вели1 чины переходного сопротивления в месте замыкания после шунтирования, определяемого временем зарядки разделительного конденсатора в шунте. Длительность процесса зарядки конденсатора в зависимости о его емкости, определяемой при нятым уровнем остаточного напряжения на шунте, может достигать нескольких десятков секунд. При использовании шунтирования для защиты

855824

Формула изобретения

55 человека от поражения этот недостаток сказывается следующим образом. В сетях напряжением 6 кВ ток через тело человека не Io>KeT быть снижен в результате шунтирования ао длительно безопасной величины лаже металлическим замыканием на землю поврежденной фазы в связи с воздействием на тело человека падения напряжения от протекания тока нагрузки в сети на участке от места прикосновения >,о места шунтирования. В этом случае уровень безопасности за(зисит от времени откл(очения. Поэтому операция контроля, вводимая между шунтировdíèåì и отключением, должна быть предельно кратковременной. Г(ри»>енение шунтирования как средства устранения опасных последствий однофазных замыканий без немедленного отксночения токоприемников, откл(очепие которых может привссти к снижени о урони>! безопасности, например, загазированию горных выработок проветривае AIь! х цент и;!>(Тора .>! и мес I(oго про встрив(!вЂ”

>ия или к значитслыи>му расстройству технологического процесса, так же требует высокого быстродействия контроля переходно(о сопротпвлсHH>I, Опасность возникновения пожара при неэффективном ц(нтировании (нс погасание дуги в месте замыкания) нахо, (ится в прямой зависимости оТ ллительНо(TH вы по.(нс HHH контроля, TBK как дону стимая мощность тсплового потока, нс проводя(цс(0 к загораник> изоляции резко зависит от времени протекания тока.

Цель изобретения вЂ” вЂ” повышение эффективности шунтирования. !!оставленная цель достигается тем, что

I3 известном устройстве для шунтирования места однофазного замыкания на землю в э IcKTpHческой сети с изолиpoBdH ной нейтралью. содержащем подключенные между фазами сети и землей через разделительный конденсатор шунтирую(цие выключатели с пофазным управлением, ко входам которых подключен определитель поврежденной фазы, источник постоянного оперативного тока, полключе((ный к фазам сети, и анализатор тока, источник постоянного оперативного тока, выполненный по схеме ЗВ, общей точкой соединен с шунтирующими выключателями через последовательно соединенные стабилитрон и диод, а через анализатор с землей, а параллельно разделительному конденсатору, в направлении встречном направлению оперативного тока, через введенный регулируемый резистор вклк>чен диод.

В результате этого зарядка конденсатора в шунте осуществляется током замыкания на землю в 1-ый полупериод протекания тока встреч((о диоду. Уровень зарядки конденсатора определяется величиной переходного сопротивления в месте замыкания. Таким образом, время с момента шунтирования до момента контроля переходного сопротивления снижается до 10 вЂ” -20 мс.

2О

ЗО

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство подключается к шинам полстанции и содержит контакты шунтирующих выключателей 1 (на каждую фазу), приводимые в действие раздельно от определителя 2 поврежденной фазы, и анализатор 3 тока. Кроме этого, последовательно шунтирующим выключателям 1 подключены резистор 4 и конденсатор 5, зашунтированные диодом 6. Источник 7 оперативного напряжения, выполненный по схеме 3В, подключен

«плюсо>I» к стабилитрону 8 и через выключатель 9, приводимый в действие определителем 2 поврежденной фазы, к контуру заземления, анализатор 3 тока включен в цепь оперативного тока, образованную: источниKoI 7 --- выключателем 9 вЂ” землей вЂ” переход(>(>(:! сопротивлением в месте замыкания.

Устройство работает следующим образом.

Появление замыкания на землю на одной из фаз сети, например. вследствии пробоя изоляции или касания человеком фазы в точке К, приводит к появлению на выходе определителя 2 поврежденной фазы командного сигнала на срабатывание того шунтирующего выключателя, который подключен к замкнувшейся фазе, в результате чего поврежденная фаза оказывается искусственно замкнутой на землю во второй точке сети (в точке 0). Это приводит к тому, что через шунтирующий выключатель 1 резистор 4 и конденсатор 5 протекает емкостный ток замыкания на землю, который в первый полупериод протекания тока встречно диоду 6 заряжает его до напряжения, определяемого величиной переходного сопротивления в мес-. те замыкания. При низком переходном сопротивлении в результате неэффективного шунтирования или замыкания через тело человека величина оперативного тока, протекающего через анализатор 3 тока превышает порог его срабатывания и последний выдает командный сигнал на отключение поврежденного филера. При возникновении двойного замыкания на землю или замыкания в близких к нулевой точке частях обмоток трансформаторов и двигателей, когда ток протекающий через шунт значительно превышает величину емкостного тока замыкания на землю, под действием максимальной защиты присоединения шунтирующих выключателей к шинам подстанции шунтирование снимается до отключения поврежденного фидера.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить электробезопасность распределительных трехфазных шахтах сетей напряжением 6 кВ.

Устройство для шунтирования места однофазного замыкания на землю в электри>

855824

Составитель Л. Васькова

Те хред А. Бо и к а с Корректор С. 1Цомак

Тираж 675 Подписное

Редактор Т. Парфенова

Заказ 6946/77

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ческой сети с изолированной нейтралью, содержашее подключенные между фазами сети и землей через разделительный конденсатор шунтируюгцие выключатели с пофазным управлением, ко входам которых подключен определитель поврежденной фазы, источник постоянного оперативного тока, подключенный к фазам сети, и анализатор тока, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности шунтирования, источник постоянного оперативного тока, выполненный по схеме ЗВ, обшей точкой соединен с шунтируюшими выключателями через последовательно соединенные стабилитрон и диод, а через анализатор с землей, а параллельно разделительному конденсатору. в íаправлении встречном направленик> оперативного тока> через вновь введенный регулируемый резистор включен диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. «Безопасность труда в промышленности». 1973, № 5, с. 35 вЂ” 37.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2653109/24-07, кл. Н 02 Н 5/12, 1978.