Способ защиты электрической сети от утечки тока на землю

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1)4 Н 02 Н 317 512 Й ИЗОБРЕ ЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ инсГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ОПИСАНИЕ(71) Читинский политехнически титут(56) Колосюк В, П, Защитное отключение рудничных электроустановок. М.:Недра, 1980, с, 25.Авторское свидетельство СССРВ 675512, кл. Н 02 Н 3/17,Н,02 Н 5/12, 1976.(54)(57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙСЕТИ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, основанный на наложении оперативного тока, измерении по абсолютной величине,преобразовании и сравнении его спервой эталонной величиной и формироЯО 11920 вании отключающего сигнала в случае превышения его над первой эталонной величиной, а также дополнительном .измерении .скорости нарастания оперативного тока, преобразовании ее вэлектрический сигнал, сравнении полученного сигнала со второй эталонной величиной и формировании дополнитель" ного отключающего сигнала в случае превышения полученного сигнала над второй эталонной величиной, . о т л и" ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения электробезопасности путем .достоверности контроля сопротивленияа изоляции электрической сети, в каче-стве оперативного тока используютимпульсы разной полярности. с частотой защищаемой сети, выделяют первую гармонику, преобразуют.в постоянный электрический сигнал после чего произвоМф дят указанные ,:сравнения,ВаайИзобретение относится к электротехнике, а именно к средствам контроля состояния изоляции и защитногоотключения, и может быть использованопреимущественно в электрических сетях 5переменного тока напряжением до1140 В с изолированной нейтралью,Цель изобретения - повышение электробезопасности путем достоверностиконтроля изоляции электрической сети,10На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства контроля состоянияизоляции и защитного отключения, посредством которого осуществляетсяпредлагаемый способ; на фиг, 2 - вре менные диаграммы его работы.Устройство содержит источники постоянного оперативного тока разнойполярности 1 и 2, присоединительныефильтры 3 и 4, коммутирующий блок 5, 20формирующий блок 6, выполненный ввиде активного фильтра первой гармоники:и выпрямляющего устройства, пороговый элемент 7, селектор импульсов8, выполненный в виде дифференцирующего звена и нуль-органа.Дифференцирующее звено предназначено для контроля скорости нарастания оперативного тока, а нуль-органслужит для сравнения действительной З 0скорости нарастания оперативного тока с предельно допустимой, задаваемой уставкой, Пороговый элемент ог-раничивает нижний предел активногосопротивления изоляции сети относительно земли, Источники оперативного тока разной полярности, коммутирующее и формирующее устройство предназначены для формирования напряжения пропорционального величине актив-,10ного сопротивления изоляции,Способ основан на свойстве электроизоляционных материалов, работающнх на переменном напряжении, и заключается в том, что активное сопротивление изоляции меньше омического,т.е. сопротивления постоянному токуиз-за появления активного сопротивления току абсорбции, величина которого определяется различными видамирелаксационных поляризаций и котороена схеме замещения электроизоляционного материала включено параллельноомическому,Устройство работает следующим образом,Посредством коммутирующего устройства через присоединительные фильтры к сети попеременно подключаются с частотой равной или близкой к частоте тока питающей сети источники оперативного постоянного тока разной полярности. На выходе коммутирующего устройства формируется переменное напряжение, пропорциональное полному току утечки,/Лд =Б(Бе + С) где П - напряжение источника оперативного тока;Б - начальная проводимость;С - омическая проводимость;Г - постоянная времени,На фиг. 2 приведена временнаядиаграмма напряжения на выходе коммутирующего устройства,Напряжение, образованное коммутирующим устройством, преобразовывается формирующим устройством в постоянное напряжение, которое по величине пропорционально значению активного сопротивления изоляции электрической сети, Из переменного напряжения частоты 2 отфильтровываетсяпервая гармоника,После преобразования синусоидального напряжения с амплитудой Б в постоянное на выходе формирующего устройства получается постоянный сигнал, величина которого пропорциональна текущему значению активной проводимости изоляции электрической сети.При прикосновении к сети челове. ка через него протекает небольшой по величине оперативный ток и переменный ток сети, величина которого обусловлена напряжением сети, сопротивлением ее изоляции относительно земли и быстро уменьшающимся начальным сопротивлением тела человека,Скорости нарастания оперативного ипеременного токов, протекающих через человека, одинаковы, поскольку они вызваны и определяются одной причиной - уменьшением электрического сопротивления человека. Вследствие этого на выходе дифференцирующего звена, включенного в цепь оперативного тока, появится прямоугольный импульс напряжения, поскольку скорость нарастания оперативного тока постоянна, Величина этого импульса пропорциональна скорости нарастания оперативного тока и, следовательно, переменному току сети,1192013 Составитель Н. ЧутчевРедактор А. Гулько Техред О.Неце Коррек уск Т Заказ 71 б 7/51 Подписноекомитета ССоткрытийская наб дарственног изобретений а, Ж, Ра ВНИИПИ Гос по делам13035, Моск иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 протекающему через человека, а егодлительность будет определяться общим временем срабатывания аппаратазащиты от утечки и отключения сети,С выхода дифференцирующего звена импульс напряжения подается на входнуль-органа, который сравниваетего параметры с заданными и при ихпревышении подает команду на отключение сети. В,случае возникновения утечки,вызванной повреждением изоляции се ти, когда общее сопротивление изоля ции сети относительно земли меньше предельно допустимого, на выходе дифференцирующего звена появится, импульс напряжения,которыйпо формеи вели чине отличаетсяот импульса, вызванного прикосновением ксети человека и,следо" 10 вательно, не вызовет отключение сети.