Устройство для защиты от однофазного замыкания в трехфазных электросетях с изолированной нейтралью

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 1905883(22) Заявлено 150580 (21) 2924023/18-21с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 150282, Бюллетень Мо бДата опубликования описания 15. 02. 82(51 М,К 1,1 С 01 Н 31/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина электрот хнический институт им. В.И.Ульянова (Ленине) - - -(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ В ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ Устройство относится к технике электробезопасности и противопожарной технике в электрических сетях с изолированной или компенсированной нейтралью и может быть использовано в любой отрасли промышленности, сельского хозяйства, транспорта, строительства и связи, применяющих электрические системы с изолированной или компенсированной нейтралью источника.Известно устройство,в котором реализован принцип искусственного замыкания поврежденной фазы на землю. Устройство состоит из отдельного блока поиска поврежденной фазы, блока формирования команды на включение масляного выключателя, который замыкает на землю поврежденную фазу, блока отключения электроустановки в целом и др. (1.К недостаткам приведенного устройства относится тр, что не расшифрованы Функциональные блоки выбора поврежденной Фазы, формирования команд на включение масляного выключателя, поэтому сложно судить о работоспособности схемы в целом. Устройство работает на отключение, что не является обязательным для систем с изолированной нейтралью, В условиях электроустановок напряжениемвыше 1000 В даже отключение электроустановки и последующее закорачивание поврежденной фазы не гарантирует полной электробезопасности прикоснувшегося человека, а лищь снижает вероятность летального исхода.Наиболее близким по техническойсущности для электрических системнапряжением до 1000 В является устройство для защиты от однофазногозамыкания в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, состоящей изтрех реле максимального напряжения,катушки которых включены последовательно с конденсатором на фазныенапряжения каждой из фаз по отношению к земле. Замыкающие контактыреле максимального напряжения включены между каждой из фаз и землейчерез три пары замыкающих контактов реле максимального напряжения.При однофазном прикосновении.или за мыкании одной из фаз на землю напряжение на этой фазе снижается,а на друГих увеличивается, что приводит к включению двух реле неповрежденных фаз и замыканию на землю 30 поврежденной Фазы и, таким образом, 905883практически весь ток протекает мимо человека (2.Недостатками данного устройства являются большое время срабатывания его из-за инерционности реле максимального напряжения, что увеличивает вероятность поражения человека электрическим током при его прикосновении к фазе, а также необходимость специального изготовления реле максимального напряжения на две пары замыкающих контактов.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты от однофазного замыкания в трехфазных 15 электросетях с изолированной нейтралью,содержащее блок фильтра н 1 пряжения нулевой последовательности,введены три симметричных тиристора,три пороговых элемента, причем входы 20 блока фильтра напряжения нулевой последовательности соединены с соответствующими фазами объекта контроля, первый, второй и третий выходы блока Фильтра напряжения нулевой 25 последовательности соответственно соединены со входами первого, второго и третьего элементов сравнения, первые выходы которых соединены с земляной шиной и с четвертым выхо- О дом блока Фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выходи первого, второго и третьего пороговых элементов соединены с управляющими электродами соответственно .первого, второго и третьего сим метричных тиристоров, первые выводы которых соединены с соответствующими Фазами объекта контроля, вторые выводы симметричных тиристоров соединены с земляной шиной. 4 ОПричем, блок фильтра напряжения нулевой последовательности, содержит шесть резисторов, причем первые выводы первого, второго и третьего резисторов соединены соответственно с первой, второй, третьей входными клеммами блока Фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выводы первого., второго и третье. го резисторов соединены соответствен О но с первой, второй и третьей выходными клеммами блока Фильтра напряжения нулевой последовательности и с первыми выводами соответственно четвертого, пятого.и шестого реэисто 1 ов, вторые выводы которых соединены с четвертой выходной клеммой блока фильтра напряжения нулевой последовательностиНа чертеже изображено предложенное устройство. бОУстройство содержит симметричные тиристоры 1 - 3, пороговые элементы 4 - б, выполненные на базе усилителей постоянного тока, работающих в ключевом режиме, блок 7 фильтра д напряжения нулевой последовательно:ти.Устройство работает следующимобразом,В нормальном режиме работы сетисигнал, снимаемый с выходов блокафильтра напряжения нулевой последовательности, поступает на входыпороговых элементов 4 - б, на выходе которых сигнал отсутствует, и науправляющие электроды симметричныхтиристоров 1 - 3 сигнал не поступает, те. симметричные тиристорызакрыты. При прикосновении человека к фазе или ухудшении сопротивления изоляции этой фазы ниже допустимого уровня, напряжение между поврежденной фазой и землей уменьшается,.а на двух других фазах увеличивается,Снижение напряжения между поврежденной фазой и землей приводит ксрабатыванию порогового элемента 4,сигнал с которого поступает на управляющий электрод симметричноготиристора 1. Симметричный тиристор1 открывается и шунтирует поврежденную Фазу на землю, отсасывая на себяпрактически полный ток однофазногозамыкания (прикосновения). В то жевремя пороговые элементы 5 и б, включенные в неповрежденные фазы, остаются в исходном состоянии, так какони реагируют только на снижениенапряжения Фаз по отношению к земле,а в неповрежденных фазах это напряжение, наоборот, увеличивается.При плановых отключениях сети ипоследующем включении под напряжениев первый момент после включения напряжения на всех пороговых элементах 4 - б минимальны и равны нулю,поэтому они с подачей напряжения всеть могли бы выдать импульсы наодновременное открытие всех трехсимметричных тиристоров, котороепривело бы к трехфазному короткомузамыканию через землю. Для исключения одновременного открытия симметричных тиристоров в момент включения сети под напряжение блок питания порогового устройства предусматривает задержку в подключении,После устранения неисправности поврежденной Фазы или освобождении человека от токоведущей части на входпорогового элемента 4 подается напряжение, а на управляющем электроде сигнал исчезает и, таким образом, устройство возвращается в исходное положение.Предложенное устройство отличается быстродействием, что являетсяглавным показателем при защите человека от поражения электрическимтоком, простотой изготовления инадежностью.,Формула изобретения1. Устройство для защиты от однофазного замыкания в трехфазных905883 И,савенкйвес СостаК.Волощук Техре ценко ектор А.Г аказ 386/68 Тираж 718 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписнота СССРытийаб., д. 4/5 ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 фил электросетях с изолированной нейтралью, содержащее блок фильтра напряжения нулевой последовательности, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены трисимметричных тиристора, три пороговых элемента, причем входы блокафильтра напряжения нулевой последовательности соединены с соответствующими фазами объекта контроля, пер- рвый, второй и третий выходы блокафильтра напряжения нулевой последовательности соответственно соединены со входами первого, второго итретьего элементов сравнения, первыевыходы которых соединены с землянойшиной и с четвертым выходом блокафильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выходы первого,второго и третьего пороговых элементов соединены с управляющими электродами соответственно первого, второго и третьего симметричных тиристоров, первые выводы которых соединены с соответствующими фазами объекта контроля, вторые выводы симметричных тиристоров соединены с земляной шиной. 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок фильтра напряжения нулевой последовательности содержит шесть резисторов, причем первые чвыводы первого, второго и третьего резисторов соединены соответственно с первой, второй, третьей входными клеммами блока фильтра напряжения нулевой последовательности, вторые выводы первого, второго и третьего резисторов соединены соответственно с первой, второй и третьей выходными клеммами блока фильтра напряжения нулевой последовательности и с первыми выводами соответственно четвертого, пятого и шестого резисторов, вторые выводы которых соединены с четвертой выходной клеммой блока фильтра напряжения нулевой последовательностиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Промышленная энергетика,1977, 9 5, с. 37 " 38.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2700028/21-24,кл. 6 01 В 31/02, 27,06.79.