Устройство для защиты от утечек на землю в шахтных электрических сетях

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕО 1 УБЛИК 1601682(51 РЕТЕНИЯ ЕЛЬСТ РО,УТЕЧЕКИХ лект м дл хтны быть руднич- льных вляФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР К АВТОРСКОМУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЗАЩИТЫ ОТНА ЗЕМЛЮ В ШАХТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕС(57) Изобретение относится ктехнике, а именно к устройствзащиты от утечек на землю в шаэлектрических сетях, и можетиспользовано, в частности, вных взрывобезопасных осветитеустановках. Целью изобретения1 ется повышение безопасности эксплуатации сети путем самоконтроля элементов устройства и исключения пода"чи напряжения в сеть с поврежденнойизоляцией, При повреждении изоляциисети возрастает ток утецки и напряжение на конденсаторе 19 достигаетпорогового значения для открытиястабилитрона 21В результате ключ 17открывается, а ключ 18 запирается,что вызывает срабатывание пускателяб на размыкание контактов 7, 8,причем ток в сети ограничиваетсязащитными резисторами 9 и 10. Приотсоединении заземляющей жилы 15,разрыве цепи элементов устройства илиповрежденной изоляции сети включениереагирующего органа 16 и пускателяб не будет обеспечено, что исключаетподачу напряжения в сеть с поврежденной изоляцией или при неисправномустройстве для защиты. 1 ил, 1601682Изобретение относится к областиэлектротехники, а именно к устройствам для защиты от утечек на землюв шахтных электрических сетях, и может быть использовано, в частности,в рудничных взрывобезопасных осветительных установках.Цель изобретения - повышение безопасности эксплуатации сети путемсамоконтроля элементов устройстваи исключения подаци напряжения всеть с поврежденной изоляцией.На цертеже представлена принципиальная схема устройства для защиты от утечек на землю в шахтной, двухпроводной осветительной сетиУстройство для защиты от утечекна землю содержит подключенный сочстороны питания присоединительныиузел 1, выполненный на встречно включенных диодах 2 и 3, коммутационныйузел 4, состоящий из вспомогательного источника 5 питания, гальваницески не связанного с сетью, и пускателя 6 с замыкающими контактами 7 и8 включенными между источникам сеРтевого питания (осветительным трансформатором или преобразователем цастоты) и защищаемой сетью.Устройство также содержит защитные резисторы 9 и 10, подключенныепараллельно замыкающим контактам 7и 8 пускателя 6, и концевые резисто ры 11 и 12, подклюценные пс одномусо стороны нагрузки между рабочимижилами 13 и 1 ч и заземляющей жилой15 защищаемой сети, Кроме того, устч16ройство содержит релеиныи блок 1в состав которого входит два транзисторных ключа - входной 17 и выходной18, измерительный конденсатор 19,диод 20, стабилитрон 21 и измерительный резистор 22,Измерительный резистор 22, последовательно соединенный с базовойцепью выходного транзисторного клюца18 ,включен на вход релейного узла16, базовая цепь входного клюца 7р1 7через стабилитрон 21 подключена к измерительному конденсатору 19, которыйчерез диод 20 подсоединен к входурелейного узла 16, Выходная цепь релейного узла 16 образована эмиттерколлекторной цепью выходного транзисторного ключа 18,Для сглаживания пульсаций тока в: базовой цепи выходного транзисторного клюца 18 служит конденсагср 23. Ток короткого замыкания между рабочими жилами 13 или 1 ч и заземляющей жилой 15 ограничивается балластным сопротивлениемСеть коммутируетсявыклюцателем 25.Устройство работает следующимобразом,При замыкании контактов выклюцателя 25 на вход сети церез защитныерезисторы 9 и 10 подается напряжениеи на входе релейного узла 6, еслиизоляция сети и устройство защиты отутечек на землю не повреждены, появляется оперативный ток, величина ко"торого в основном определяется призаданном напряжении истоцника сете"вого питания) сопротивлением резисторов - защитных 9 и 10, концевых 11и 12 и балластного 2. Эти сопротивления выбирают такими, цтобы выходной транзисторный ключ 18 открылсяи начал пропускать ток, достаточныйдля срабатывания пускателя 6.Б результате контакты 7 и 8 пускателя 6 закорацивают защитные резис.торы 9 и 10 и на нагрузку подаетсяпитающее напряжение,Оперативный ток создает падениенапряжения на измерительном резисторе 22, Сумма этого напряжения и напряжения на входе выходного транэис"торного ключа 18 через диод д 20 по ается на измерительный конденсатор19, который заряжается до амплитудного знацения указанной суммы, Пороговое напряжение стабилитрона 21 выбирается таким, чтобы оно было бол ьшеамплитудного знацения напряжения наизмерительном .конденсаторе 19, Поэто"му оперативный ток не вызывает отпир ания входного транзисторного ключа17,При повреждении изоляции сети через сопротивление утечки начинаетпротекать ток утечки, который сумми"руеется с оперативным током и напряжение на измерительном конденсаторевозрастает.Когда сопротивление утечки Куснижается до аварийного пороговогоуровня - сопротивления уставки (за- .висит от сопротивления измерительного резистора 22), напряжения на из"мерительном конденсаторе 29 становится достаточным для отпирания стаби"литрона 21 цто вызывает отпираниевходного транзисторного ключа 17,он шунтирует базовую цепь выходного016826 Формула изобретенияУстройство для защиты ат утечек на землю в шахтных электрических сетях, содержащее присаединительный Составитель О,МуратовТехред М.Хадацч Редактор Е.Папп Корректор М.Кучерявая Заказ 327 Тираж 7 ч ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Й/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина,101 5 16 транзисторного ключа 18, который запирается. При этом пускатель 6 срабатывает на отключение и ток в рабочих жилах сети снижается до искробеэопасного уровняЕсли изоляция сети повреждена (сопротивление утечки стало меньше сопротивления уставки), подключение сети к источнику сетевого питания не опасно. В такой сети через вход ре" лейного узла 16 протекает ток, вызывающий отпирание входного транзисторного ключа 17, он шунтирует вход выходного транзисторного ключа 18, который поэтому не открывается, что препятствует срабатыванию пускателя б на включение.При разрыве или отсоединении заземляющей жиль 15 транзисторный ключ 18 запирается или не может быть открыт, что обеспечивает автоматичес. кий непрерывный контроль цепи заземляющей жилы 15.При разрыве цепи диодов 3 или 3, рабочих жил 13 или 11, концевых резисторов 11 или 12 входной рабочий ток релейного узла 16 становится недостаточным для насыщения выходного транзисторного ключа 18, что препятствует срабатыванию на включение пускателя 6. Таким образом, при каждом замыкании контактов выключателя 25 обеспечивается автоматический конт роль устройства защиты от утечек на землю на отсутствие указанных повреждений.Использование предлагаемого изобре тания уменьшает число отказов устройства защиты от утечек на землю, тре-. бующих инспекционной проверки, что упростит контроль и повысит беэапас" ность эксплуатации сети. 10 15 20 25 30 35 40 45 узел, выполненный на двух встречносоединенных диодах, между общей точкой которых и землей включены последовательно соединенные реагирующийорган и коммутационный узел, ограничительные резисторы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что,.с целью повышения безопасности эксплуатации сетипутем самоконтроля элементов устройства и исключения подачи напряженияв сеть с поврежденной изоляцией,дополнительно введены концевые резисторы по числу контролируемых Фаз,первые выводь. которых соединены склеммами для подключения к сети состороны нагрузки, а вторые выводыобъединены в общую точку, соединеннуюс землей, ограничительные резисторызашунтированы замыкающими контактами коммутационного узла и подсоединены к клеммам для включения в рассечку контролируемых Фаз, при этомреагирующий орган выполнен в видепоследовательно соединенных балластного резистора, измерительного резистора, первого конденсатора, включенных между общими точками диодовприсоединительного узла и концевых,резисторов соответственно, параллельно измерительному резистору и первому конденсатору включены последовательно соединенные анод-катод третьего диода и второй конденсатор, средняя точка которых соединены с анодомстабилитрона, катод которого соединен с базой первого транзистора ичерез первый резистор с общей точкойконцевых резисторов, которая соединена с эмиттерами первого, тороготранзисторов и первым выводом второго резистора, второй вывод которогосоединен с коллектором первого транзистора, тачкой соединения измерительного резистора и первого конденсатора и базой второго транзистора,коллектор которого подключен к входукоммутационного узЛа,