Устройство для защиты сети от утечки тока на землю

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11978260(51) М. Кл. Н 02 Н 3/17 с присоединением заявки-3 ЬвударатвеицЯ комнтет СССР ао делан изабретений а открыткй(72) Авторы изобретения В. Н. Бочкарев и Ю. И. Каринский Всесоюзный ордена Трудового Красного Знающи научноисследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроення (ВНИИР)Ю(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕТИ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ аИзобретение относится к электротехнике, а именно к защитным устройствам, предназначенным дпя сигнализации или отключения участка изолированной от зем ли электрической сети переменной или постоянного тока при утечке тока, обусловленной снижением сопротивления ее изоляции недопустимом по условиям электробеэопасности или нормальной работы сети, в которой емкостные токи не10 представляют опасности для людей.Известно устройство для групповой селективной зашиты от утечек тока в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее источник опе- , ративного напряжения, через фильтр и5 реле утечки присоединенное к контролируемой сети и земле, а также установленные на всех отходящих фидерах сети блокировочные реле утечкиС 13. Недостатком этого устройства являетса невозможность удовлетворения, с одной стороны, требованиям высокой чувствитель 2ности, для чего необходимо напряжениеоперативного источника выбирать достаточно большим, с другой стороны - требованию электробеэопасности, по которымэто напряжение должно быть достаточномалым.Известно также устройство, реализующее способ селективного отключенияучастка сети с пониженным сопротивлением изоляции в разветвленных электрических сетях низкого напряжения переменного тока с изолированной нейтралью,содержащее генератор непромышленнойчастоты, подключенный через фильтр присоединения к контролируемой сети и земле, и установленные на каждом участкесети датчик оперативного тока с узкополосным фильтром и пороговым элементом 21,Недостатком этого устройства является его низкая чувствительность,. так какна входе порогового элемента сигнал ограничен сопротивлением утечки.Пель изобретения - повышение чувствительности.Поставленная пель достигается тем,что в устройство для защиты сети отутечки тока на землю, содержащее подключенный к защищаемой сети фильтрприсоединения, источник оперативного напряжения с частотой, отличной от частоты сети, первый выходной полюс которогозаземлен, а также включенные на каждом 30защищаемом присоединении сети последовательно соединенные датчик тока, частотный фильтр и исполнительный орган,введен регулятор уровня тока, включенный между вторым выходным полюсом 15источника оперативного напряжения и входом фильтра присоединения,На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - характеристика чувствительности. 20К контролируемой электрической сети1 (фиг. 1) и земле через фильтр 2 присоединения и регулятор 3 уровня токаподключен источник 4 оперативного напряжения непромышленной частоты,. На каждом участке электрической сети 5 установлен датчик 6 тока с частотным фильтром 7 и исполнительным органом 8 навыходе.30Для электрических сетей переменного тока оперативное напряжение предпочтительней нулевой частоты, т. е, постоянное напряжение, а для сетей постоянного тока- Оперативное напряжение низкой частоты, 35 что обеспечит достаточную фильтрацию оперативного тока относительно токов промышленной частоты. Устройство работает следующим об 40разом.При нормальном сопротивлении изоляции оперативный ток на всех участках электрической сети мал и выходной ток датчиков 6 и фильтров 7 недостаточен45 .для срабатывания исполнительных органов 8.Снижение сопротивления одного из участков электрической сети относительно земли обуславливает появление в датчике 6 этого участка оперативного тока,50 достаточного для срабатывания исполнительного органа 8. Регулятор 3 уровня тока поддерживает постоянным действующее значение оперативного тока в заданном диапазоне сопротивления утечки изо ляпни, чем обеспечивается надежное обнаружение этого тока датчиками 6 с фильтсрами 7 и исполнительными органами 8, а 60 4также электробезопасность людей при ихприкосновении к токоведушим частям сети.Ток ограничения регулятора 3 уровнятока выбирается из условий обеспеченияэлектробезопасности людей в соответствиис условиями работы контролируемой электрической сети.Характеристика чувствительности устройства, т, е, зависимость оперативноготока 1,от сопротивления утечки изоляции электрической сети К и, описываетсягиперболой Д ( фиг. 2), ограниченной сверху прямой 1 =СОИЭ, где 1 - ток ограничения регулятора тока. Характеристика чувствительности известных устройствпри обеспечении им электробезопасностинаибольшим оперативным. током, равным., описывается отрезком Ь той же гиперболы, смещенной влево вдоль оси абсцисс на сопротивление балластного резистора К, ограничивающего ток утечкиизоляции, Из этих графиков следует, чтоповышение чувствительности при любомтоке срабатывания измерительного органа ЬКщ, состоящего из элементов 6-8,равно сопротивлению балластного резистора известных устройств,Эффективность предложения состоит внадежном обнаружении снижения сопротивления изоляции электрической сети и обеспечения электробезопасности людей приих прикосновении к токоведущим частямэлектроустановок в сетях, где емкостныетоки непосредственно не представляютопасности для жизни людей,формула изобретенияУстройство для зашиты сети от утечкитока на землю, содержащее подключенныйк защищаемой сети фильтр присоединения,источник оперативного напряжения с частотой, отличной от частоты сети, первыйвыходной полюс которого заземлен, а также включенные, на каждом защищаемомприсоединении сети последовательно соединенные датчик тока, частотный фильтр иисполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениячувствительности, введен регулятор уровня тока, включенный между вторым выходным полюсом источника оперативногонапряжения и входом фильтра присоединения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 417868. кл. Н 02 Н 316, 1972.2, Авторское свидетельство СССРМо 542287, кл. Н 02 Н 3/16, 1975,аэ 9233/70 Тираж 669 Подписное ИП фили П Па 978260