Устройство для защитного отключения в сети с изолированной нейтралью

, 168311 м Н 02 НЗ/1 А АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ бьединение и Новосив водного раснухиа ССР4.ССР ТНОГО ОТ- РОВАННОЙ ктротехн олирова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СМ 1166213, кл. Н 02 Н 3/17, 198Авторское свидетельство Сйг 1367087, кл. Н 02 Н 3/17, 198(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИ КЛЮЧЕНИЯ В СЕТИ С ИЗОЛИ НЕЙТРАЛЬЮ(57) Изобретение относится к эл ке, в частности к защите сети с ОБРЕТЕНИ ной нейтралью от недопустимого снижения сопротивления изоляции. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Измерение сопротивления утечки при замыкании в фазных проводах контролируемой сети осуществляется в обе фазы работы коммутатора 11, при замыкании в проводах электропривода 18 - в соответствующей фазе работы коммутатора, Сигнал, пропорциональный току утечки, поступает на интегратор 7 или 8 в зависимости от поступающих на них управляющих сигналов, сдвинутых один относительно другого на 0,5 Т, где Т - период времени работы коммутатора. Больший из выходных сигналов интеграторов 7 и 8 проходит через элемент 6 выбора большего сигнала и поступает на основной вход релейного элемента 5, при превышении уставки которого формируется сигнал отключения. 2 ил.10 15 20 25 30 35 40 50 55 где т 4 - время (интервал) измерения;тз - время (интервал) задержки.Максимальное время измерения соответствует случаю, когда замыкание возникает в начале одного из интервалов измерения, что недостаточно для точного Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты тиристорных электроприводов драг,земснарядов, экскаваторов и других механизмов, получающих электрическую энергию от сети ограниченной мощности сизолированной нейтралью, от недопустимого сопротивления изоляции.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временнаядиаграмма работы устройства при утечке вфазах питающей сети,Предлагаемое устройство содержит источник 1 сети с изолированной нейтралью,подключенный к контролируемой сети защитно-коммутационным аппаратом с силовыми контактами 2, кинематическисвязанными с отключающейся катушкой 3.В цепи питания катушки 3 находитсязамыкающий контакт 4 релейного элемента5, основной вход которого подключен к выходу элемента б выбора большего сигнала,Первый вход элемента б выбора большегосигнала соединен с первым управляемыминтегратором 7, второй вход - соединен свторым управляемым интегратором 8, входы обоих интеграторов соединены и черезуправляемый ключ 9 и выпрямитель 10 подключены к коммутатору 11, Выпрямитель10 снабжен заземлителем 12. Входы коммутатора 11 являются общими точками вентильных групп 13 и 14, соединенных взвезду противоположной полярности, Входуправления коммутатора 11 соединен с генератором 15 и с формирователем 16 управляющих сигналов, выходы которогосоединены с входами управления ключа 9 иинтеграторов 7 и 8,Компенсирующий вход релейного элемента 5 соединен с согласующим блоком 17,подключенным к контролируемой сети. Вкаачестве согласующего блока может бытьиспользован трансформатор с выпрямителем на выходе, В качестве генератора целесообразно использовать делитель частоты,синхронизированный контролируемойсетью. Формирователь управляющих сигналов может быть выполнен в виде дешифраторов сигналов делителя частоты. Введениевторого интегратора обеспечило двойнуючастоту измерений по сравнению с известным устройством, поскольку интеграторыпроизводят измерение и сброс накопленного сигнала в разные фазы работы коммутатора сдвиг по фазе 180),Потребителем электроэнергии являетсятиристорный электропривод 18, На схеме(фиг. 1) условно показаны сопротивления утечки: КУ 1 - в положительном проводе, Яу 2- в отрицательном проводе, Йуэ - в фазных проводах.Устройство работает следующим образом,При замыкании в положительном проводе тиристорного электропривода 18 ток утечки протекает через катодную группу тиристоров электропривода 18, сопротивление Ву 1 утечки, землю, выпрямитель 10 и в, соответствующую фазу работы коммутатора 11, через группу вентилей 14,При замыкании в отрицательном проводе электропривода 18 образуется замкнутый контур для протекания тока утечки через группу вентилей 13, коммутатор 11, выпрямитель 10, землю, сопротивление уте и Яу 2 и анодную группу тиристоров электропривода 18. При утечке в фазных проводах питающей сети ток замыкается через обе группы вентилей 13 и 14.Как следует иэ изложенного, измерение сопротивления утечки при замыкании в фаэных проводах контролируемой сети осуществляется в обе фазы работы коммутатора 11. Сигнал, пропорциональный току утечки, снимаемый с выпрямителя 10 через ключ 9, поступает на оба интегратора 7 и 8. Интеграторы 7 и 8 интегрируют сигнал, пропорциональный току утечки, причем импульсы сброса первого 7 и второго 8 интеграторов сдвинуты один относительно другого на 0,5 Т, где Т - период работы коммутатора. Больший из выходных сигналов интеграторов 7 и 8 проходит на выход элемента 6 выбора большего сигнала и поступает на основной вход релейного элемента 5.Рассматривая временную диаграмму работы устройства (фиг. 2),видно, что за половину периода работы коммутатора 11 на выходе элемента 6 выбора большего сигнала накапливается сигнал, пропорциональный суммарному сигналу тока утечки в различных частях питающей сети с исключением паразитной информации переходного процесса в измерительном контуре устройства. При этом минимальное время измерения соответствует случаю, когда замыкание возникает в конце одного из интервалов задержки, что составляет при кратности интервалов измерения и задержки период контролируемой сети 20 мс11 = 21 4 + 13 = 60 мс, 1683114измерения первым (вторым) интегратором, Тогда измерение осуществляется в последующие два интервала измерения, а время измерения равнои = 314 + 2 тз = 100 мс.При величине сопротивления утечки, меньшей величины уставки релейного элемента 5, максимальное время измерения уменьшается.Генератор 15 управляет работой коммутатора 11 и формирователя 16 управляющих сигналов, управляющего в свою очередь работой ключа 9 и интеграторов 7 и 8, обеспечивая сброс интегрированного сигнала в конце каждого периода работы коммутатора 11.Элемент 6 выбора большего сигнала обеспечивает выделение максимального выходного сигнала двух интеграторов. Если в процессе увеличения входного сигнала на основном входе релейного элемента 5 величина его превысит величину уставки релейного элемента 5 на компенсирующем входе, последний срабатывает и своим замыкающим контактом 4 включает катушку 3 защитно-коммутационного аппарата, отключающего тиристорный электропривод 18 от питающей сети. Сигнал на компенсирующем входе релейного элемента 5 компенсирует влияние изменения напряжения контролируемой сети на величину уставки.Предлагаемое техническое решение позволяет уменьшить собственное время срабатывания устройства в 1,4 раза по сравнению с известным и довести его до 0,1 с при частоте питающей сети 50 Гц,Формула изобретения Устройство для защитного отключенияв сети с изолированной нейтралью, содержащее две группы вентилей с клеммами для 5 подключения к фазам сети, соединенные взвезду противоположной полярности, общие точки которых через коммутатор и выпрямитель соединены с заземлителем, генератор, выход которого соединен с уп равляющим входом коммутатора, релейныйэлемент, компенсирующий вход которого соединен с выходом согласующего блока, вход которого соединен с клеммами для подключения к сети, первый интегратор, 15 вход которого через ключ соединен с выходом выпрямителя, формирователь управляющих сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с управляющими входами ключа и первого ин тегратора, а вход подключен к генератору,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены второй интегратор и элемент выбора большего сигнала, причем вход вто рого интегратора соединен с входом первого интегратора, его вход управления соединен с третьим выходом формирователя управляющих сигналов, а его выход подключен к второму входу элемента выбора 30 большего сигнала, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход подключен к основному входу релейного элемента, причем управляющие сигналы второго и третьего выходов упомянутого 35 формирователя сдвинуты один по отношению к другому на 0,5 Т, где Т - период времени работы коммутатора, кратный периоду контролируемой сети.