Устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки

Устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск на

Социалистическиа

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (tij954894 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (53)M. Кл.

G О1 R 27/20

Н 02 Н 5/10 (22)Заявлено 27.03.81 (21) 3267229/21т".-07 с присоединением заявки %в (23) Приоритет

9кударстаааЫ1 кшватат

СССР ао далаи азобретекий и отарытнй (53) УДК 621 ° 316. .925(088.8) Опубликовано 30.08.82. бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30.08.82 (72) Автор изобретения

1 !

l

) Л.

А.И. Панкратов

«у «q

Московский ордена Трудового Красного Знам горный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦЕПИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ

ПЕРЕДВИЖНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

«

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для автоматического контроля цепи заземления передвижных машин, например на карьерах и в шахтах.

Известно устройство контроля целостности цепи заземления передвижных машин, содержащее источник переменного тока, включенный через

1о согласующий трансформатор между заземлителем и одним концом заземляющего проводника, датчик тока, вход которого включен между вторым концом заземляющего проводника и корпусом передвижной машины. Выход датчика тока через компаратор подключен к реле. Оценка состояния цепи заземления в устройстве осуществляется по уровню контрольного тока, протекаю- зо щего по контролируемому контуру, вклю» чающему заземляющий проводник, корпус машины, контакт корпуса машины с землей, землю, заэемлитель 1g.

Недостатком устройства является зависимость уатавки срабатывания ре- ле от изменения сопротивления контак" . та машины с землей при работе и вследствие этого - отсутствие возможности точного контроля величины сопротивления заземляющего проводника. Погрешность контроля сопротивления этим устройством превышает 100150 ь.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля цепи заземления передвижных машин, содержащее источник постоянного тока, включенный в цепь заземления, датчик тока, выполненный в виде емкостного шунта, к выходу которого через компаратор подключено реле.

Оценка состояния цепи заземления в устройстве производится по уровню контрольного тока, протекающего ho контуру, включающему цепь заземления, входное сопротивление компаратора, 954894

2$ лей.

30 з$ ао

4$

$0

$$ корпус машины, контакт корпуса машины с землей, землю,.заземлитель. Величина этого контрольного тока зависит от изменения сопротивления зазем лителя, сопротивления цепи заземле.ния входного сопротивления компаратора, сопротивления контакта корпуса машины с землей.

При исправной цепи заземления в процессе работы машины величина контрольного тока будет изменяться, так как сопротивление контакта ее корпуса с землей изменяется. В реальным условиях при работе машины величина этого сопротивления может изменяться от единиц Ом до нескольких сотен Ом, что затрудняет выбор уставки срабатывания реле (2 ).

Погрешность контроля величины сопротивления цепи заземления этого устройства достигает 1003.. Следователь- но, это устройство допускает принципиальную возможность повышения сопротивления. заземления до сотен Ом, что создает опасность смертельного поражения человека электрическим током.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки, содержащее источник тока, датчик тока, подключенный к корпусу электроустановки, компаратор, на выходе которого включено исполнительное реле, вспомогательную жилу кабеля, пункт подключения заземления, который через заземляющий трос под" ключен к заземлителю, а через заземляющую жиду - к датчику тока, введены три электрода, имеющие электри- ческий контакт с. землей, регулятор тока, задатчик стабильного напряжения, сумматор и блок деления, причем блок деления подключен выходом к входу компаратора, первым входом — к выходу датчика тока, вторым входомк выходу сумматора, первый вход которого подключен к задатчику стабильного напряжения, второй вход - к корпусу электроустановки, а третий . вход через вспомогательную жилу кабеля подключен к первому электроду, причем второй электрод через двухполюсный выход источника тока, а также третий .электрод через двухполюсный вход регулятора тока подключены к заэемлителю, а выход регулятора то4 ка подключен к управляющему входу источника тока.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Выход источника 1 тока подключен между заземлителем 2 и электродом 3.

Управляющий вход источника 1 тока подключен к выходу регулятора 4 тока, один выходной зажим которого присоединен к электроду 5, а второйк заземлителю 2. Корпус 6 передвижной электроустановки через датчик

7 тока, заземляющую жилу 8, пункт 9 под.ключения заземления и заземляющий трос

10 подключен к заземлителю 2. Выход датчика 7 тока присоединен к одному из входов блока 11 деления, второй вход которого подключен к выходу сумматора 12, а выход его через компаратор 13 — к исполнительному реле

14. К первому входу сумматора 12 присоединен выход задатчика 15 стабильного напряжения, к одному из зажимов второго входа через вспомогательную жилу 16 - электрод 17, а к второму зажиму этого же входа - корпус 6 электроустановки. Электроды 3, 5 и

17 имеют электрический контакт с земУстройство работает следующим образом.

Контрольный ток от источника 1 тока протекает по первому контуру, включающему заземлитель 2, землю, контакт электрода 3 с землей, электрод 3, и по второму контуру, включающему заземляющий трос 10, пункт

9 подключения заземления, заземляющую жилу 8, датчик 7 тока, корпус 6 электроустановки, контакт корпуса

6 с землей, землю, контакт электрода

3 с землей, электрод 3. На заземлителе 2 по отношению к земле имеется электрический потенциал, который меняется при изменении сопротивления контакта корпуса 6 в процессе работы.

Регулятор 4 тока автоматически регулирует ток источника 1 тока таким образом, чтобы потенциал з на заземлителе 2 .по отношению к земле оставался всегда постоянным.

Ч - const (1}

Для этого на вход регулятора 4 тока с,помощью электрода 5, забиваемого в зону нулевого потенциала Чз земли, подается напряжение

u-=ч -г. (2)

Регулятор М сравнивает это напряжение

5, 9548 с эталонным, при Vy сопзй Сигнал рассогласования формирует управляющий сигнал, который мгновенно восстанавливает нарушенное равенство Ч

=const. Падение напряжения ЬОО,.З в цепи заземления, связывающей корпус

- 6 с заземлителем 2 определится как

Ь ц.3. +y м i (3) где Ч - потенциал корйуса 6 по отноше-t нию к земле.Падение напряженияОц.3 10 определится на выходе сумматора 12, так как на первый вход его подается напряжение с выхода задатчика 15 стабильного напряжения, численно равное Р3, а на второй вход - напряже- 3S ние, численно равное Мми измеряемое с помощью электрода 17, забиваемого в зоне нулевого потенциала земли.

Сопротивление цепи заземления определится как 20

Устройство для контроля цепи заземления передвижной электроустановки, содержащее источник тока, датчик тока, подключенный к корпусу, электроустановки компаратор, на выхо.де которого включено исполнительное реле, вспомогательную жилу кабеля и пункт подключения заземления, который через заземляющий трос подключен к эаземлителю, а через заземляющую жилу - к датчику тока, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены три электрода, имеющие элек" трический контакт с землей, регулятор тока, задатчик стабильного напряжения, сумматор и блок деления, причем блок деления подключен выходом к входу компаратора, первым входом - к выходу датчика тока, вторым входом - к выходу сумматора, первый вход которого подключен к задатчику стабильного напряжения, второй вход - к корпусу электроустановки, а третий вход через вспомогательную жилу кабеля подключен к первому электроду, причем второй электрод через двухполюсный выход источника тока, а третий электрод через двухполюсный вход регулятора тока подключены к заземлителю, а выход регулятора тока подключен к управляющему входу источника тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Самойлович И.С. Режимы нейтрали электрических сетей карьеров. И., "Недра", 1976, с. 28-29.

2. Авторское свидетельство СССР и 635553, кл. H 02 Н 5/10. l 178.

1 ь0

К

Операция определения R осущест вляется в блоке 11 деления. Аналого 2s вый сигнал, пропорциональный R 3 t инвертируется, усиливается и подается на вход компаратора 13, где он сравнивается с уставкой.. При превышении величины сопротивления уставки, З0 срабатывает исполнительное реле, подавая сигнал об аварийном состоянии цепи заземления.

Устройство позволяет автоматически контролировать сопротивление цепи заземления передвижных машин с высокой точностью, которая дает гарантию исключения электротравматизма по причине отказов защитного действия заземлений. Высокая точность контроля достигается беэ прокладки дополнительного заземляющего троса за счет исключения влияния на точность изменения сопротивления контакта корпуса передвижной машины при

|работе,. Предельная погрешность кон"

94 d троля не превышает 9,23 среднеквадратичная погрешность - 2,33, Формула изобретения

954894

4

Составитель Ю. Барабанов

Редакто И. Тыкей Техред:Ж.Кастелевиц Корректор Г. Огар

Заказ 25 5 Тираж 7, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва -3-35, Раушская наб, д. 4/5 илиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,