Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
Патент 955322
Авторы
Классы МПК
Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< >955322
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.01.81 (21) 3243995/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.
Н 02 Н 3/17
Гееудврствеккае кенитет
СССР па аелан кзоеретеник к еткрмтий (53) УДК 621.316..925 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень №32
Дата опубликования описания 05.09.82 (?2) Авторы изобретения
А. П. Синегубов, В. А. Ильичев и Н. А. Лаз зввский
Р у :
Ф:. (71) Заявитель
4 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ
В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от замыкания на землю и контроля сопротивления изоляции разветвленных электрических сетей с изолированной нейтралью.
Известно устройство, реагирующее на ток и напряжение нулевой последовательности и содержащие синхронизатор и фильтры токов и напряжений нулевой последовательности, подключенные к логической схеме И (11.
Недостатками известного устройства являются нечувствительность к симметричным снижениям сопротивления изоляции и неработоспособность в обесточенной сети, обусловленные тем, что входные сигналы возникают только при наличии асимметрии сопротивлений изоляции фаз системы, находящейся под напряжением.
Известно также устройство, которое содержит вспомогательный источник, подключенный к сети через фильтр, образованный дросселями, соединенными звездой, и конденсатором. В каждом контролируемом присоединении установлены датчики тока утечки, к выходу которых через фильтр, служащий для выделения сигнала, пропорционального току утечки через данное присоединение на частоте вспомогательного источника, подключены измерительный прибор и реагирующий орган, воздействующий на отклю5 чение присоединения при снижении сопротивления изоляции ниже установленной нормы. Устройство содержит также авторегулятор, который подключен параллельно вспомогательному источнику и предназначен
10 для поддержания постоянства напряжения, накладываемого на сеть от вспомогательного источника, на сопротивлении утечки.
Под действием напряжения, приложенного от вспомогательного источника к изоляции сети относительно земли, через сопро15 тивление изоляции любого присоединения протекает ток утечки, выделяемый датчиком тока. При этом величина сопротивления изоляции присоединения определяется выражением
Š— U
20 z„— m . - (1) уп где Хи — сопротивление изоляции присоединения;
955322
E ä — ЭДС вспомогательного источника;
1 Р— — I>. Zy — величина напряжения на фильтре (здесь Iq> — ток утечки через вспомогательи1ый источник);
Хф — сопротивление фильтра подключения на частоте вспомогательного источника;
1уи — ток утечки через присоединение.
При достаточно высокой стабильности
ЭДС вспомогательного источника и малых токах утечки выражение (1) преобразуется к виду
Еьи
z = =K— и 1уп 7 уП (2) где К = const — постоянный коэффициент (2) .
Однако данное устройство не может обеспечить точности селективного контроля сопротивления изоляции присоединений. Его погрешность оудет постоянно возрастать при увеличении тока, потекающего через вспомогательный источник и фильтр. Это объясняет ся тем, что авторегулятор контролирует напряжение на выходе вспомогательного источника и не учитывает изменяющегося по величине падения напряжения на фильтре.
Поэтому равенство (2) нарушается.
На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит вспомогательный источник 1, подключенный через измерительный шунт 2, выход которого соединен со входом автоматического регулятора 3 вспомогательного источника, к присоединительному фильтру 4-, датчики 5 тока утечки, установленные в каждом контролируемом присоединении, выходы которых через блоки 6 преобразования сигналов, предназначенные для выделения сигнала, пропорционального току утечки через данное присоединение, соединены с измерительными блоками 7 и реагирующими органами 8, эквивалентные
Цель изобретения — повышение точности работы устройства защиты от замыкания на землю.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержагцее вспомогательный источник, включенный между землей и присоединительным фильтром, подключенным к фазам сети, авторегулятор, выход которого подключен к управляющему входу вспомогательного источника, датчики тока утечки контролируемых фидеров, подключенные через блоки преобразования сигналов к измерительным блокам и реагирующим органам, в цепь вспомогательного источника последовательно введен измерительный пункт, выход которого соединен со входом упомянутого авторегулятора. сопротивления изоляции присоединения 9 и остальной части сети 10.
Устройство работает следующим образом.
При изменении величины сопротивления изоляции сети по отношению к земле 9 и (или) 10 изменяется ток, протекающий через измерительный шунт 2, и, следовательно, величина напряжения на его выходе.
Это напряжение поступает на вход автореt0 гулятора 3, который изменяет напряжение на выходе вспомогательного источника по закону
1.)ви = E4+ К1 U ° (3) где Е „ — начальное значение напряжения на выходе вспомогательного источника;
К1 = Q/К вЂ” константа (здесь К вЂ” сопротивление измерительного шунта);
Цц — — 1 „R напряжение на выходе измерительного шунта.
При этом величина напряжения, накладываемого на сеть, определяется из выражения
U = Uвн — 1 у Ър (4)
С учетом (3) уравнение (4) примет вид
U= E + К1 Um — 1 у.Z
Подставив в выражение (5) K> =Zq/R>, 25
U =1 „R и произведя сокращения, получим
U = Ef„, (6) откуда следует, что величина напряжения, накладываемого на сеть от вспомогательного источника, остается неизменной по вели чине.
Под действием этого напряжения через сопротивления изоляции 9 присоединений . протекают токи утечки, однозначно связанные с сопротивлением их изоляции выражением (2). Токи утечки воспринимаются датчиками 5 тока. Выходные сигналы датчиков тока после обработки блока МИ 6 преобразования сигналов поступают на измерительные
40 приборы 7 и реагирующие органы 8, воздействующие на отключение присоединений с пониженным уровнем сопротивления изоляции.
Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет включения в цепь вспомога45 тельного источника измерительного шунта, к выходу которого подключен авторегулятор, изменяющий напряжение на выходе вспомогательного источника, достигается повышение точности работы устройства защиты.
Формула изобретения
Устройство для защиты от замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, 5 содержащее вспомогательный источник, включенный между землей и присоединительным фильтром, подключенным к фазам сети, авторегулятор, выход которого подклю955322
Составитель Л. Васькова
Редактор Л. Горбунова Техред A. Бойкас Корректор Г. Решетник
3аказ 6461/67 Тираж 669 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чен к управляющему входу вспомогательного источника, датчики тока утечки контролируемых фидеров, подключенные через блоки преобразования сигналов к измерительным блокам и реагирующим органам, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности работы в цепь вспомогательного источника последовательно введен измерительный шунт, выход которого соединен со входом упомянутого авторегулятора.
Источники информации, принятые во вниМание при экспертизе ! . Авторское свидетельство СССР № 353308, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР № 180238, кл. Н 02 Н 3/! 7, 1963.