Устройство для контроля изоляции электрической сети с изолированной нейтралью

(19) 51)4 Н 02 Н 3/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1913 М 2 ,02. 84 .05.88. есоюзны оектно еский и рудничн 07 Бюл. нау консователь й и тех о-исс уктор т взрывозащищенектрооборудоваг С.Дзюбан1.316925 (088 о СССР1966. СССР 1974. идетельст 2 Н 3/17, етельствоН М 17,торское6, кл,рское св 7, кл. Н РОЙСТВО ДЛЯТРИЧЕСКОЙ СЕРАЛЬЮбретение отнв частности(54) УС ЦИИ ЭЛЕ НОЙ НЕЙ (57) Из технике ОНТРОЛЯ ИИ С ИЗОЛИР АНтся к электроустройствам ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) АвУ 27520АвтоФ 53122 защиты от токов утечки в электрической сети с изолированной нейтралью,Цель изобретения - снижение потребля:.мой мощности и повышение точностиработы устройства. Когда транзисторный усилитель 9 закрыт, ток в цепитретьего транзисторного ключа 25 отсутствует. Поэтому второй транзисторный ключ 24 в этом интервале открыт током, протекающим через еговход и чертвертый резистор 20. Черезпервичную обмотку трансформатора 29течет ток, который передается на об"мотку исполнительного реле 30, Одновремечно этот ток заряжает конденсатор 22. Когда транзисторный усилитель 9 открывается, третий транзисторный ключ 25 также открывается изакрьвает второй транзисторный ключ24. При этом конденсатор 22 разряжа1396195 ется через обмотку трансформатора 29,диод 16 и транзисторный усилитель 9. Ток разряда конденсатора 22, как и в предыдущем интервале передается на обмотку реле 30. В отличие от известных устройств восполнение энергии в исполнительном реле,30 происходит це только при закрытом, цо и при открытом состоянии усилителя и приводит к Изобретение относится к устройствам контроля изоляции и защиты от токов утечки в электрической сети с изолированной цейтралью трансформаторафЦель изобретения - снижение потребляемой мощности и повышение точности работы устройстваНа чертеже представлена принципиВльная схема предлагаемого устройства для контроля изоляции электрических сетей с изолированной нейтралью,Устройство содержит дроссель-трансформатор 1, первые выводы обмоток Которого подключены к контролируемой 1 ети, а вторые выводы объединены в звезду и подключены к компенсирующему дросселью 2. Между точкой соединения в звезду выводов дросселя-трансформатора 1 и основным заземлителем 3 подключен заземляющий резистор 4. УстРойство состоит также из первого 1 ретьего разделительных конденсаторов 5-7, первого резистора 8, транзисторного усилителя 9, первого транзисторного ключа 10, Кроме того, устройство содержит источник 11 постоянного оперативного тока состоит из риода 12 и резистора 13, подключенного через дополнительный заземлитель 14. Первый-третий диоды 15-17, второй-пятый резисторы 18-21, первый и второй дополнительные конденсаторы 22, 23, второй и третий трензисторные ключи 24, 25, источник 26 питания, выпрямитель 27 транзистор 28, трансформатор 29, исполнительное реле 30, при этом источник 31 эталонного тока содержит транзистор 28, втордй 18 и пятый 21 резисторы, первый 15 и третий 17 диоды. снижению цотреоляемой мощности, Кроме того, в этом устройстве обеспечивается высокая точность измерения сопротивления изоляции сети, так как ток в измерительном органе це зависит от параметров элементов, а порог срабатывания определяется только условием превышения измерительным током амплитуды эталонного тока. 1 ил. Источник 26 питания подключен кфазцым проводам сети. К вторичнойобмотке источника питания подключеныисточник 11 постоянного оперативного5 тока, выпрямитель 27 и источник 31эталонного тока,Устройство работает следующим образом,В нормальном режиме при высоком10 сопротивлении изоляции сети выпрямленный измерительный ток протекаетпо цепи: первый зажим источника 26питания, источник 11 постоянногооперативного тока, земля, основнойзаземлитель 3, заземляющий резистор,4, компенсирующий дроссель 2, первыйрезистор 8, вход транзисторного усилителя 9, второй зажим обмотки трансформатора 29. Пульсация тока, проте 20 кающего через вход усилителя, сглаживается конденсатором 7Через эмиттер-базовый переходтранзисторного ключа 10 протекаетток, обусловленный постоянным напряжением, Параметры резисторов 19 и 21выбираются так, чтобы транзистор 28работал в режиме насыщения. При этомэталонный ток будет иметь форму,близкую к прямоугольному сигналу.30 Сопротивление заземляющего резистора4 выбирают таким, чтобы начальный измерительный ток при бесконечном большом сопротивлении изоляции был меньшеамплитуды эталонного тока. При этомтранзисторный усилитель 9 будет периодически открываться и закрыватьсяс интервалом, не изменяющимся приснижении сопротивления изоляции ивозрастании измерительного тока, Это40 обусловлено тем что длительностьуказанных интервалов определяетсядлительностью сигналов эталонноготока. Когда их амплитуда меньше ибольше соответственно величины измерительного тока при прямоугольнойформе эталонного тока длительности5интервала, когда этот ток больше именьше постоянного измерительного тока, не зависит от величины последнего, Это дает возможность обеспечитьвысокую точность измерения сопротивления изоляции сети, так как ток визмерительном органе не зависит отпараметров элементов, а порог срабатывания, т.е. исчезновение указанного тока, определяется только услови. - .ем превьппения измерительным токомамплитуды эталонного тока,В отличие от известных устройстввосполнение энергии в исполнительном 20реле 30 происходит не только при закрытом, но и при открытом состоянияхусилителя. Это достигается тем, чтопервичная обмотка трансформатора 29присоединена через первый дополнительный конденсатор 22 и второй диод16 параллельно усилителю, которыйсвязан с источником питания черезвторой транзисторный ключ 24. Когдатранзисторный усилитель 9 закрыт, ток 30в цепи третьего транзисторного клю, ча 25 отсутствует. Поэтому второйтранзисторный ключ 24 в этом интервале открыт током, протекающим черезего вход и четвертый резистор 20, Че 35рез первичную обмотку трансформатора29 течет ток, который передается наобмотку исполнительного реле 30, Одновременно этот ток заряжает первыйдополнительный конденсатор 22, Когда 4 Отранзисторный усилитель 9 открывается, через третий резистор 19 и входтретьего транзисторного ключа 25 протекает ток, В результате третий транзисторный ключ 25 открывается и,закрывает второй транзисторный ключ 24.При этом первый дополнительный.конденсатор 22 разряжается через обмоткутрансформатора 29, второй диод 16 итранзисторный усилитель 9. Ток разряда первого дополнительного конденсатора 22, как и в предыдущем интервале, передается на обмотку исполни"тельного реле 30, При этом потребляемый от источника питания в рассмат 55риваемом интервале ток незначителен,так как он определяется сопротивлением четвертого резистора 20, во много раз большем сопротивления исполнительного реле 30. Если же транзисторный усилитель 9 закрыт, первый дополнительный конденсатор 22 заряжается через второй транзисторный ключ 24 и потребляемый ток также Оказывается близким к нулю.Формула изобретенияУстройство для контроля изоляции электрической сети с изолированной нейтралью, содержащее источник постоянного оперативного тока, дроссельтрансформатор, первые выводы обмоток которого подключены к контролируемой сети, а вторые выводы Обмоток Объеди": цены в общую точку и через компенсирующий дроссель и первьп разделительный конденсатор подключень к основному заземлителю, к которому также подключены заземляющий резистор, и первым выводом второй разделительный конденсатор, при этом указанный резистор вторым выводом подключен к общей точке дроссель-трансформатора, а второй вывод второго разделительного " конденсатора подключен через третий разделительный конденсатор к точке соединения компенсирующего дрссселя, первого разделительного конденсатор и первого вывода первогО резистора, точка соединения второго и третьего разделительных конденсаторов подключена к эмиттеру транзисторного усилителя и базе первого транзисторного ключа, коллектор которого соединен с вторым выводом первого резистора, трансформатор с исполнительным реле, подключенным к его вторичной обмотке, источник эталонного тока, включающий в себя последовательно соединенные первый диод и второй резистор, при этом первый вывод источника эталонного тока подключен к эмиттеру первого транзисторного ключа, источник питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности и повышения точности работы устройства, в него введены второй и третий транзисторные ключи, второй и третий диоды, третий, четвертый и пятый резисторы, два дополнительных конденсатора и транзистор, прй этом база транзисторного усилителя подключена к точке соединения второго вывода первого резистора и коллектора первого транзисторного ключа, а коллектор вышеуказанного усилителя через5 1 396195 Б Составитель Н,ЧутчевТехред Л.Сердюкова Редактор М.Циткина Корректор В,Бутяга Заказ 2502/53 Тираж 650 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграФическое предприятие, г Ужгород, ул Проектная, 4 встречно включенный второй диод,Змиттерно-коллекторный переход вто 1)ого транзисторного ключа через вы"прямитель подключен к первому выводуисточника питания, последовательновключенные третий резистор и базаколлекторный переход третьего транзисторного ключа шунтируют второйдиод, эмиттер третьего транзисторного ключа подключен к базе второготранзисторного ключа и через четвертый резистор подключен также черезвыпрямитель к первому выводу источНика питания, причем точка соединения эмиттера второго транзисторногоключа, коллектора третьего транзисторного ключа и анода. второго диода1 ерез последовательно соединенныепервичную обмотку трансФорматора иПервый дополнительный конденсатор подключена к эмиттеру транзисторногоусилителя, и второму выводу источника питания, а в источник эталонноготока введены транзистор, третий диодь.пятый резистор и второй дополнительный конденсатор, при этом первый вывод источника эталонного тока образован эмиттером транзистора, к коллектору которого через второй резистор подключен первый вывод второгодополнительного конденсатора, а к базе транзистора подключены последовательно включенные пятый резистор итретий диод, при этом второй выводвторого дополнительного конденсатораподключен к эмиттеру транзисторногоусилителя, а катоды первого и третьего диодов объединены и подключены 20 к первому выводу источника питания.