Устройство для защиты от поражения электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Устройство для защиты от поражения электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<и>989654

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 060481 (21) 3268733/24-07 с.присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 150183. Бюллетень Йо2

f$g) М К 3

Н 02 Н 5/12

Н 02 Н З/17

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

РЗ) УДК 621.316..925(088.8) Дата опубликования описания 150183

Г.A. Никичкин, В.Ф. Антонов и,В..И. Ягуфае

Всесоюзный научно-исследовательский проектно-Ф конструкторский и технологичесйщ1 ийатитут, взрывозащищенйого и рудничного электрооборудЬванир (72) Авторы изобретения (7-1 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д31Я ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ

ТОКОМ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ HEATPAJlbIO

Изобретение относится к электро= технике, в частности к устройствам для защиты человека от поражения электрическим током и контроля изоляции трехфазнЫх электрических сетей с изолированной нейтралью.

Известно устройство защиты от поражения электрическим током в трехфазной электрической сети переменного тока с изолированной нейтралью, содержащее блоки определения и шунтирования поврежденной фазы и реле утечки, воздействующее на фидерный автоматический включатель (1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность по сопротивлению срабатывания блока определения поврежденной фазы (4 ком на фазу)>а также отключение сети в случаях самоустраняющвйся утечки.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является уст:ройство для защиты от поражения электрическим током, содержащее блоки определения поврежденной фазы и

;короткозамыкателей, замыкающие контакты которых соединены с землей через разделительный конденсатор, реле утечки с источником постоянно- ЗО

ro оперативного тока и реле времени t 2).

Известное устройство при сопротивлениях замыкания на землю (тело человека) больших сопротивлениях срабатывания блока определения поврежденной фазы (в частности, 12 кОм на фазу) не работает. В сетях напряжением 1140 В такая чувствительность устройства явно недостаточна. Кроме того, известное устройство характеризуется низкой функциональной надежностью, так как отказ в работе блока определения поврежденной фазы ведет к отказу всего устройства, что недопустимо в шахтахх

Целью изобретения является повышение чувствительности и функциональ— ной надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для защиты от поражения электрическим током в трехфазных сетях с изолированной нейт- ралью, содержащем подключенные к фазам сети блок короткозамыкателей и блок определения поврежденной фазы, выходы которого соединены с управляющими входами блока коротко,замыкателей, связанного с земпей через разделительный конденсатор, 989654 подключенное к фаз агл сети реле

1 утечки с источником постоянного оперативного тока, реле времени, своими выходами воздействующие на отключающую катушку автоматического выключателя, питающий трансформатор, 5 подключенный к цепям питания блока определения поврежденной фазы, реле утечки и реле времени, первый замыкающий контакт реле утечки включен в цепь питания блока определения 30 поврежденной фазы, а второй — в цепь питания реле времени, причем первый контакт зашунтирован первым размыкающим контактом реле времени с минимальной задержкой, а второй — первыми15 тремя замыкающими блок-контактами короткоэамыкателей, при этом в цепь отключающей катушки автоматического выключателя последовательно включены размыкающий контакт реле времени с максимальной задержкой и второй ра мыкающий контакт реле времени с минимальной задержкой, где последний зашунтирован вторыми тремя замыкаю- щими блок-контактами короткозамыкателей и разглыкающим контактом релеутечки.

На чертеже показана функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит блок 1 определения повреждений фазы, блок короткоэамыкателей 2, разделительный конденсатор 3, реле утечки 4, реле времени 5, отключающую катушку 6 автоматического выключателя 7, питающий трансформатор 8 для питания устройст-З5 ва, размыкающий контакт 9 реле времени с минимальной задержкой (до 0,2 с), размыкающий контакт 10 реле--времени с максимальной задержкой, размыкающий контакт 11 реле утечки, блок- 40 контакты 12 — 14 и 15 — 17 короткозаглыкателей (по два от каждой фазы), замыкающие контакты 18 и 19 реле утечки, размыкающий контакт 20 реле времени с минимальной задержкой 45 (до 0,2 с).

Устройство работает следующим образом.

При прикосновении человека к одной из фаз срабатывает реле утечки 4, содержащее источник оперативного постоянного тока, которое размыкает контакт 11, замыкает контакт 19 в цепи питания блока 1 определения о поврежденной фазы (контакт 20 предварительно замкнут) и контакт 18 в цепи питания реле времени 5. При этом блок 1 подает сигнал. на срабатывание эагыкателя блока 2 на поврежденной фазе, которая закорачи- 0 вается на землю через разделительный конденсатор 3, Одновременно с этим срабатывает реле времени 5, размыкающее свой контакт 20 с минимальной задержкой в цепи питания блока 65

1 и аналогичный контакт 9 в цепи отключающей катушки 6 автоматического выключателя 7. При срабатывании загыкателя напряжение на поврежденной фазе относительно земли снижается до допустимой (по условиям безопасности) величины на врегля, достаточное для того, чтобы пострадавший сумел освободиться от напряжения.

При срабатывании замыкателя одновременно замыкается один иэ блок-контактов 12 — 14 в цепи отключающей катушки 6, удерживая .ее во включенном состоянии. Время, необходимое для освобождения человека от напряжения, задается реле времени 5 с помощью размыкающего контакта 10 .с максимальной задержкой (например, 10-20 с).

Если в течение этого времени утечка на землю не устранилась, контакт 10 размыкается и выключатель 7 отключается. Если утечка самоликвидировалась до размыкания контакта 10, реле утечки 4 возвращается в исходное состояние, замыкая свой контакт 11 и размыкая контакты 18 и 19, в результате чего блок определения поврежденной фазы 1, а затем и реле . времени 5,.также возвращается в исходное состояние. Благодаря замыканию контакта 11 автоматический выключатель остается во включенном положении, так как он замыкается раньше, чем разомкнутся контакты. Благодаря использованию разделительного конденсатора 3и реле утечки 4 с постоянным оперативным током устройство отличает искусственное закорачивание фазы на землю от однофазного повреж дения или прикосновения человека к одной иэ фаэ сети.

Особенностью предлагаемого устройства является возможность использования, как правило, более высокого сопротивления срабатывания реле утечки при сопротивлениях утечки, лежащих выше сопротивления срабатывания существующих блоков определения поврежденной фазы, что значительно повышает чувствительность всего устройства. Так, например, в сети напряжением 1140 B (если сопротивление срабатывания блока реле утечки и блока определения поврежденной фазы равны соответственно 45 и 12 кОм/фаза) при утечках до 12 кОм/фаза работают одновременно оба блока; при этогл реле утечки выполняет резервную функцию, что повышает надежность устройства. При сопротивлениях утечки свыше 12 кОм/фаза работает только блок реле утечки; в данном диапазоне сопротивлений токи утечки являются допустимыми по условиям электробезопасности. Это достигается тем, что выходы 19 и 18 реле утечки включены соответственно в цепи питания блока

989654

t5

50

1 определения поврежденной фазы и реле времени 5, причем контакт 19 зашунтирован контактом 20 реле времени 5 с минимальной задержкой, а контакт 18 — блок-контактами 15

17 нороткозалыкателей; при этом отключение катушки выключателя происходит. от двух размыкающих контактов реле времени 10 и 9, последний из них с минимальной -задержкой зашунтирован размыкающим контактом

11 реле утечки 4 и замыкающими блокконтактами 12-14 короткозамыкателя.

Такое взаимодействие элементов защитного устройства помимо увеличения его чувствительности и функциональной надежности дает воэможность устранить ложные отклонения, вызываемые кратковременными импульсами коммутационных процессов в сети.

При появлении в сети ложных сигналов кратковременные срабатывания короткозамыкателей и реле утечки 4 не приводят к отключению сети, так.как минимальная задержка времени реле 5 выбирается больше максимальной продолжительности ложного сигнала. Ре-. ле утечки 4, срабатывая, тут же возвращается в исходное состояние, не давая возможности сработать реле

5 своим контактом 15. Продолжительность ложного включения короткоэамыкателя ограничена выдержкой времени не более 0,2 .с, пока реле 5 при замыкании одного иэ контактов 15-17 блока короткозамыкателей 2 не разомкнет своим контактом 20 его цепь питания. При одновременном ложном срабатывании блока короткозамыкателей

2 и реле утечки 4 мгновенное возвра,.щение реле утечки 4 в исходное состояние не дает своим контактом 11 отключиться автоматическому выклю; чателю при переключениях контактов

9, 12, 13 и 14.

В случае двух- или трехфазной утечки на .землю, отказе или несрабатывании блока короткозамыкателей 1 контакт 9 с минимальной задержкой в цепи отключающей катушки выключа-. теля не будет зашунтирован одним из блок-контактов 12-14 короткозамыкателей и контактом реле утечки 11, в результате чего выключатель 7 отклю.— чается. При этом минимальная зедержка, с которой размыкается контакт 9, не должна превышать 0,1-0,2 с.

Контакт 11 реле утечки в цепи .-питания отключающей катушки выключателя служит для быстрого замыкания цепи при самоустранении утечки и раэмыкания одного из контактов 12-14, что удерживает выключатель 7 во включенном состоянии . Второй контакт 20 (реле времени 5 с минимальной эадержкой служит для сохранения быстродействия блока 1 определения поврежденной фазы, так как в исходном состоянии устройства (до замакания контакта 19) цепь питания блока 1 находится в замкнутом (готовом) состоянии..

Использование предложенного устройства позволяет повысить надежность и чувствительность аппарата, а также значительно уменьшить простои электрооборудования в результате исключения необоснованных отключений сети.

Формула изобретения

Устройство для защиты от поражения электрическим током в трехфазной сети с изолированной нейтралью, содержащее подключенные к фазам сетй блок короткоэамыкателей и блок определения поврежденной фазы, выходы которого соединены.с управляющими входами блока короткозамыкателей, связанного с землей через разделительный конденсатор, подключенные к фазам сети реле утечки с источником постоянного оперативного тока, реле времени, своими выходами воздействующие на отключающую катушку автоматического выключателя, питакпций .трансформатор, подключенный к цепям питания блока определения поврежденной фазы, реле утечки и реле времени, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и функциональной надежности, первый залыкающий контакт реле утечки включен в цепь питания блока определения поврежден. ной фазы, а второй — в цепь питания реле времени, причем первый контакт эашунтирован первым раэлыкающии контактом. реле времени с минимальной задержкой, а второй — первыми тремя замыкающими блок-контактами короткозалыкателей, при этом в цепь отключа-. кнцей катушки автоматического выключателя последовательно включены раэмыкающий контакт реле времени с максимальной задержкой и второй размыкающий контакт реле времени. с минимальной задержкой, где последний зашунтирован вторыми тремя замыкающими блок-контактами короткоэалыкателей и размыкающим контактом реле утечки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вэрывозащищенное электрооборудование. Сб. научных трудов. ВНИИВЭ, Донецк,1978, вып. 15, с. 24- 29.

2. Авторское свидетельство СССР

9 71б100, кл. Н 02 Н 5/12, 1978.

989654

Составитель Л. Васькова

Редактор Л. Веселовская Техред A.Áàáèíåö

Корректор Г. Orap

Подпи с í ое

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 11142/73 Тираж 615.

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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