Устройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью

(51) М У( 3 Н 02 Н 3/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Изобретение относится к устройствам для защиты от утечек и замыканий на землю в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью и может быть использовано,в первую очередь, во вэрывобезопасных автоматических выключателях идругих взрывобезопасных электрических аппаратах для угольных шахт.Известны подобные устройства защиты, содержащие две искусственныенулевые точки, логические блоки ИЛИи подключенные к ним исполнительные блоки 1 .Известно также устройство защиты содержащее две искусственныенулевые точки и реле с двумя обмотками каждая из которых включенамежду указанными нулевыми точкамии "Землей" 121. 20Главный недостаток этих устройств:большая зона нечувствительности,а поэтому и большое время срабатывания - десятки и даже сотни миллисекунд,25Устройство для защиты трехфаэныхэлектрических сетей с изолированной нейтралью, принятое за прототип, значительно уменьшает зону нечувствительности, повышая быстродей О ствие защиты. Повышение быстродействия достигается тем, что каждая из двух искусственных нулевых точек соединена с "Землей" через два выпрямительных моста, на выход которых подключены регулируемые резисторы, подвижные контакты которых подключены к логическому блоку ИЛИ, последовательно соединенному с бло" ком временной задержки и исполнительным органом 31.Однако устройство имеет еще достаточно большую зону нечувствительности и имеет два переменных резистора для настройки защиты на нужную уставку, что приводит не только к усложнению электрической схемы и конструкции устройства, но усложняет и удлиняет по времени его настройку.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности функционирования путем уменьшения эоны нечувствительности.Поставленная цель достигается тем, что в предлагаембм устройстве содержащем две искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, каждая из которых связана с выпрямительныммостом, к выходу которого подключенрегулируемый резистор, последовательно соединенные блок временной задержки и исполнительный орган, конденсатор, указанные искусственныенулевые точки подключены к диагонали переменной стороны выпрямительного моста, а регулируемый резистор,подвижные контакты которого присоединены к блоку временной задержки,выполнен спаренным, а упомянутыйконденсатор подключен между одной изискусственных нулевых точек и выпрямительным мостом.Принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства и график показаны на фиг. 1 и 2. 15Устройство содержит две искусственные нулевые точки, одна из которыхсобрана из активных элементов 1, адругая - из реактивных (конденсаторов) элементов 2, выпрямительный 20мост 3, сдвоенный регулируемый резистор 4, исполнительный блок 5,который срабатывает при определеннойвеличине сопротивления утечки, по давая импульс на отключение быстродействующего выключателя б, конденсатор 7, цепочку временной задержки 8.В нормальном режиме работы трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью потенциалы искусственных нулевых точек равныпотенциалу "Земли" и поэтому ток через регулируемый резистор 4 не течет, напряжение на входе исполнительного блока 5 равно нулю и онне выдает импульса на отключениевыключателя б,При возникновении однофазного(двухфазного) замыкания или утечкина "Землю" между каждой искусственной нулевой точкой и "Землей" возникает напряжение нулевой последовательности (ННП) и через регулируемый резистор 4 потекут на землютоки: от искусственной нулевой точки 1 - ток нулевой последовательности (ТНП), а от искусственной нулевой точки 2-ТНП, сдвинутый по фазес опережением на 90 фотносительнопервого.50Ток через емкость опережает токчерез резисторы по фазе 90, поэтомуТНП от искусственной нулевой точки 2, собранной из конденсаторов,Опережает по фазе на 90 ТНП от искусственной нулевой точки 1, собранной из резисторов, перекрывает зону нечувствительности устройства.При однофазном замыкании или утечке выпрямленный ТНП проходит черезрегулируемый резистор 4 только от ис- Щкусственной нулевой точки, которая имеет высший потенциал (по абсолютномузначению), т.е. через резистор 4всегда проходит наибольший ТНП вданный момент. ПоэтомУ на Регулиру емом резисторе 4 выделяется наибольшее выпрямленное напряжение, при достижении которым уставки срабатывания исполнительного блока 5 последний выдает импульс на отключение быстродействующего выключателя б.Уставка срабатывания исполнительного блока 5 и отстройка его осуществляется одной рукояткой регулируемого спаренного резистора 4.С целью исключения ложных срабатываний при неодновременном замыкании контактов коммутационных аппаратов подвижные контакты регулировочного резистора 4 могут быть соединены с входом исполнительного блока 5 через цепочку временной задержки 8 (например, в виде интегрирующей ВС-цепи с постоянной времени в десятые доли миллисекунд).Искусственная нулевая точка 1 изрезисторов соединена с выпрямительным мостом 3 через конденсатор 7для исключения взаимного влиянияпо постоянному току других устройств защиты, например УЛКИ, РУВ,ВРУ (на схеме не показаны), и рассматриваемого устройства,Предложенное устройство значительно уменьшает зону нечувствительности срабатывания, конструктивно и схемно проще, так как содержит меньше элементов, сокращается по времени процесс настройки, что особенно важно при эксплуатации таких устройств в шахтных условиях.формула изобретенияустройство для защиты от замыкания на землю в трехфазной электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее две искусственные нулевые точки, собранные на активных и реактивных элементах, каждая из которых связана с выпрямитель- ным мостом, к выходу которого подключен регулируемый резистор, последовательно соединенные блок временной задержки и исполнительный орган, конденсатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности функционирования путем уменьшения зоны нечувствительности, указанные исискусственные нулевые точки подключены к диагонали переменной стороны выпрямительного моста, а регулиру" емый резистор, подвижные контакты которого подсоединены к блоку временной задержки, выполнен спаренным, а упомянутый конденсатор подключен между одной из искусственных нулевых точек и выпрямительным мостом.792432 Составитель 0.Лисицындактор З.Ходакова Техред М.Варга Коррек Иван Заказ 959 57 ПодписноеВНИИ комитета СССРпо открытий1130 аушская наб., д. 4/5 Тираж 783 ПИ Государственного делам изобретений и 35, Москва, Ж, Р лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРР 3916676, кл. Н 02 Н 3/16, 1971. 2Авторское свидетельство СССРМ 152903, кл. Н 02 Н 3/16, 1961.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2588595, кл. Н 02 Н 3/16,13.03.78.