Устройство для защиты от токов утечки на землю в электрической сети

(19) Г 1 Ц 98015 1)5 Н 02 Н 3/17 ОПИС ИЗОБРЕТЕНИЯ в ательскии льный инГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР й АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследо и проектно-конструкторский уго ститут КНИУИ(56) Авторское свидетельство СССР .267223, кл. Н 02 Н 3/7, 1964.Авторское свидетельство СССР1152061, кл. Н 02 Н 3/17, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ОТ ТОКОВ УТЕЧКИ НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ(57) Изобретение относится к устройствам защиты от токов утечки в электрических сетях с изолированной нейтралью, в том числе 2с тиристорными преобразовате.,ми, Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости устройства, При наличии сопротивления утечки 15 создается цепь для прохождения оперативного тока - генератор оперативного напряжения, сопротивление утечки 15 и нагрузочный резистор 9. Через электронный ключ 8, открывающийся синхронно с включением первого усилителя 4, через второй усилитель 10 напряжение с резистора 9 подается на вход интегратора 11, В связи с тем, что ключ 8 и усилитель 4 коммутируются синхронно, среднее значение напряжения на выходе интегратора положительно. Это напряжение характеризует ток утечки н, если оно больше порогового значения, срабатывают релейный элемент 13 и блок индикации 12. Применение устройства позволяет контролировать возникновение токов утечки в электрических сетях с тиристорными преобразователями. 1 ил.Изобретение относится к устройствам защиты от токов утечки в электрических сетях с изолированной нейтралью, в тсм числе с тиристорными преобразователями.Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивости устройства.На чертеже приведена принципиальная схема устройства для защиты от токов утечки на землю.Устройство содержит емкостный фильтр присоединения из конденсаторов 1, подключенных к проводам сети переменного напряжения, конденсаторов 2, подключенных к полюсам сети выпрямленного напряжения, ограничительные резисторы 3, первый усилитель 4, формирователь 5 прямоугольных импульсов, триггер 6, блок 7 гальванической развязки, электронный ключ 8, нагрузочный резистор 9, второй усилитель 10, интегратор 11, блок 12 индикации и выходной релейный элемент 13.Конденсаторы 1 подключены к фазам А, В, С сети, конденсаторы 2 - к выходным полюсам управляемого выпрямителя 14.Резисторы 3 ограничивают ток, проходящий через конденсаторы присоединения между источниками сетевого и выпрямленного напряжений. Резисторы 15 являются эквивалентом сопротивления утечки ча землю.Формирователь 5 прямоугольных импульсов, триггер 6, блок 7 гальванических развязок и первый усилитель 4 образуют генератор оперативного напряжения частотой 25 Гц, Ключ 8 служит для подключения нагрузочного резистора 9 к входу интегратора через второй усилитель 10, назначение которого - усиление сигнала тока утечки, ослабленное введением в измерительную цепь ограничительных резисторов 3.Устройство работает следующим образом.При включении напряжения питания и напряжения 50 Гц на вход схемы блок 5 формирует прямоугольные импульсы с частотой следования 50 Гц. Эти импульсы подаются на счетный вход триггера 6, на выходе которого формируются импульсы с частотой 25 Гц, жестко связанные с сетью. Через блок 7 гальванической развязки эти импульсы подаются на первый усилитель 4, с выхода которого через ограничительные резисторы 3 и конденсаторы 1 и 2 присоединения накладываются на выводы сети. При наличии сопротивления утечки 15 создается цепь для прохождения опеоативного тока: генератор оперативного напряжения ,4, 5, 7, 9) резистор 15 утечки и нагрузочный резистор 9.Через электронный ключ 8, открывающийся синхронно с вкл,очением первого усилителя 4, через второй усилитель 10 напряжение с резистора 9 подается на вход интегратора 11. В связи с тем, что ключ 8 и источник оперативного тока коммутируются синхронно, среднее зьачение напряжения на выходе интегратора положительно при совпадении частот коммутации ключа 8 и усилителя 4, Это напряжение характеризует ток утечки на землю. Если оно превышает заданное пороговое напряжение, устанавливаемое выходным релейным элементом 13, последний срабатывает и отключает источник сетевого напряжения. Параллельно это напряжение подается на блок 12 индикации.Если на нагрузочном резисторе 9 присутствуют сигналы помех, создаваемых сетевым 1 ц напряжением частотой 50 Гц, или выпрямленным напряжением с частотой, кратной чав тоте сети, то на вход интегратора поступает равное число положительных и отрицательных полуволн напряжения. В результате на- пряжение на интеграторе от денствия помех за время измерения равно нулю,Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет контролировать возникновение токов утечки в электрических сетях с тиристорными преобразовате 20 лями. В отличие от известного предлагаемое устройство позволяет повысить надежность и помехоустойчивость средств защиты.Устройство для зашиты от токов утечки наземлю в электрической сети может быть выполнено с использованием известных эле ментов. В качестве формирователя можетбыть использован нуль-орган, например., на основе операционного усилителя. Также на основе операционных усилителей могут быть выполнены второй усилитель и интегратор.30В качестве триггера можно использовать " любой триггер в интегральном исполнениисо счетным входом, электронный ключ может быть собран на интегральном переключателе, например, типа К 561 КТЗ. Первый усилитель может быть собран на транзисторах.Формила изобретенияУстройство для защиты от токов утечкина землю в электрической сети, содержащее емкостный фильтр присоединения, первые 40 выводы конденсаторов которого подключенык клеммам для подключения к фазам сети переменного и выпрямленного напряжения, последовательно соединенные блок гальванической развязки и первый усилитель, формирователь прямоугольных импульсов, пос 45 ледовательно соединенные интегратор и выходной релейный элемент, электронный ключ, соединенныйпервым входом с первым выводом нагрузочного резистора и с клеммой для подключения к земле, второй вывод нагрузочного резистора соединен с общим БО проводом, к которому подключены такжевторые входы электронного ключа, интегратора и первого усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него дополнительно введены триггер, второй усилитель, два ограни чительных резистора и блок индикации,причем вход формирователя прямоугольных импульсов присоединен к клеммам для подключения к фазам сети, а выход - к счет1598015 Составитель Ю. ЗоринРедактор Н. Тупица Техред А: Кравчук Корректор Т. МалецЗаказ 3063 Тираж 478 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москв а, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательскии комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О ному входу триггера, выход которого соединен с входом блока гальванической развязки и управляющим входом электронного ключа, выход которого через второй усили тель. соединен с входом интегратора, выход которого подключен к блоку индикации, второй вход второго усилителя соединен с общим проводом, выход первого усилител я через ограничительные резисторы подключен к вторым выводам конденсаторов.