Устройство для определения замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока

с,.Кг1,д4 мд ;,МИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 11.0777 (21) 2509152/24-21с присоединением заявки Мо(5)М. Кл.2 С 01 В 31/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАМКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ В ЦЕПЯХ ОПЕРАТИВНОГО ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано при создании устройств для определения замыканий в цепях оперативного постоянного тока, 5Известно устройство для определения участка с однофазным замыканием на землю, содержащее источники:прерываемого постоянного тока, трансформатор, усилитель- и индикатор 11.Недостатксва этого устройства является невозможность определения замыканий на землю в цепях постоянного тока.Наиболее близкимпо технической 15 сущности является устройство для опрет 1 еления замыканий на землю в цепях оперативного постоянного тока, каждая из которых содержит нагрузочные сопротивления, последовательно соединенные через основной однополюсный выключатель и предохранитель с разноименными шинами питания, и амперметр 2Недостатком этого устройства является невысокая надежность определения места замыкания на землю.Цель предлагаемого изобретения -повьваение достоверности определения места замыкания на землю. 30 Для этого известное устройство для определения замыканий на землю в целях оперативного постоянного тока снабжено двумя дополнительными однополюсными выключателями, один из контактов каждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, а другие контакты - с общей шиной устройства, при этом амперметр включен между положительной шиной питания иодним иэ нагрузочных сопротивлений соответствующей цепи оперативного постоянного тока. На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого устройства,Оно содержит амперметр 1, дополнительные однополюсные выключатели 2 и 3 (выключатели должны иметь блокировку, разрешающую включать тот из них, в цепи которого имеется замыкание на землю), предохранитель 4, основные однополюсные выключатели 5 и б, предохранители 7, 8, 9 и 10, нагрузочные сопротивления 11, 12, 13 и 14, составляющие цепи оперативного постоянного тока.Определение замыкания на землю производится следующим образом.708264 Допустим,что замыкание на землю имеет нагрузочное сопротивление 11 в точкеа . Подключаем свободный конец амперметра к выходному зажиму выключателя 5 и размыкаем его. Ток в цепи потечет по следующему пути: предохранитель 4, амперметр 1, нагрузоч 5 ные сопротивления 11 и 12, предохранитель 8 и к шине минус. Величина тока в цепи будет равна:ц(1) 10 В 4+В 4+кп,+В и +В 17 +к эгдеК - сойротйвление предо 4хранителя 4;К 4 - сопротивление амперметра;В вр, - сопротивление проводов;В и В 12 - сопротивление нагрузочных сопротивлений11 и 12)В 8 - сопротивление предохранителя 8.Далее замыкаем выключатель 2. Теперь ток цепи до точки а 1 потечетно двум путям: предохранитель 4, амперметр и часть нагрузочного сопротивления 11 и через переходное сопротивление земли (заземляющего контура),Указанные участкиоказываются включенными параллельно, следовательно, ,ЗОэквивалентное сопротивление их будетрав но:Вь ВлЭ %+В(2) Замыкаем выключатель 2, Теперь токпотечет через переходное сопротивле- .ние земли, часть нагрузочного сопротивления 11, сопротивление 12, предохранитель 8 и к минусовой шине, Данная цепь не вносит изменений в сопротивление В 5. Оно останется неизменным, а, следовательно, не изменится и показание амперметра (т.е,ток Ел)Таким образом, при замыкании выключателя 2 показание амперметра,.включенного в цепь, уже имеющую замыкание на землю, уменьшится, а неимеющую замыкание на землю - не изменится,Если замыкание на землю в минусовой цепи, точка а нагрузочного. сопротивления 12, то действия поЬтысканию его те же, что и описанныевыше, с той лишь разницей, что включается не выключатель 2, а выключатель 3.При включении свободного зажимаамперметра к выходному зажиму выключателя 5 и размыкании его величинатока будет определяться по Форчуле(1) . После включения выключателя 3ток цепи потечет по следующим путям:предохранитель 4, амперметр, нагруэочное сопротивление 11, часть сопротивления 12 и далее из точки вк минусовой шине по двум путям: через переходное сопротивление землии через часть сопротивления 12 и пре 5 дохранитель 8. Указанные ветви соеди-.нены параллельно, следовательно, эквивалентное сопротивление их будетрав но:Вз В0Э В+ В 6(5)В 17 И/где В 6 = 2 ке+к.К З бУДет меньше наименьшего иэсопротивлений, входящих в правуючасть фораулы (5), тогда общее сопротивление цепи равно-К" =К +К 15,15 4 А ПР 11 2к ляи, следовательно, 17=, укиИно, так как В ( К, то 1 7)1 . Ток 17весь протекает через амперметр и егопоказание увеличится в связи с тем,35 40 60 65 где В 1 Вч+Ъ+ Кф+ 1ВллфФ 2 В - переходное сопротивлениеземли.Сопротивление ВЗ будет меньше нанменьшего сопротивления, входящегон правую часть формулы (2), такимобразом, общее сопротивление цепистанет равньм;/В щ К +ЯдВллгце В 2 2 + В 12+ В 8+ Вяр Следов 1 ательно, общий ток цепи будетрав ен,1=, (3) но, так как ВК, то 11.С другой стороны, амперметр оказывается зашунтнрованным переходньм сопротивлением земли, но так как ВВл, а ток параллельных ветвей распределяется обратно пропорционально их сопротивлениям, то большая часть его потечет через шунт (землю), следовательно, показания амперметра уменьшатся.Если же амперметр подключить к выходному зажиму выключателя 6 (цепи, не имеющей замыкания на землю) и разомкнуть его, то ток потечет че рез предохранитель 4, амперметр, на груэочные сопротивления 13 и 14, предохранитель 10 и к минусовой шине. Ток цепи будет равен1)- к5,. Техред Э.фанта . Корректор Т, Скворцова Редактор Павлов Тираж 1019 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 8478/40 филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 что в данном случае через.сопротивление земли шунтируется не амперметр, а участок цепи с частью нагрузки за ампеуиетрсиЕсли же подключить свободный конец амперметра к выходному зажиму выключателя б (цепи, где нет замыкания на землю), то легко можно убедиться, что его показание не изменится (что было рассмотрено при замыкании плюсовой цепи) . Таким образсю, при включении выключателя 3, показание амперметра, включенного,в цепь, имеющую замыкание на землю, увеличится, не имеющую замыкания на землю - остается неизменным. Следовательно, показание амперметра изменяется во всех случаях, когда он включен в цепь, имеющую замыкание 2 О на землю и остается неизменным, если замыкания на землю нетСледовательно, подключая ампесметр поочередно к соответствующим цепям, легко определяется цепь, имекщая замыкание на 5 землю. Форкула изобретенияустройство для определения замыканий на землю в цепях оперативногопостоянного тока, каждая из которыхсодержит нагрузочные сопротивления,последовательно соединенные черезосновной однополюсный выключатель ипредохранитель с разноименными шинами питания, амперметр, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения местазамыкания на землю, оно снабженодвумя дополнительными однополюснымивыключателями, один из контактовкаждого из которых соединен с соответствующей шиной питания, а другиеконтакты - с общей шиной устройства,при этом амперметр включен между положительной шиной питания и одним иэнагрузочных сопротиВлений соответствующей цепи оперативного постоянного тока.Источники информации,принятые во виимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 146399 ю кл. 0 01 В 31/02,10.02.58.2. Авторское свидетельство СССР9 173315 кл. й 01 В 31/02,11.04,58.