Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕН ПИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВ иг 7(71) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут электрификации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 694929, кл. Н 02 Н 3/16, 1977.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к устройствам для защитного отключения электроустановкинапряженйем до 1000 В в трехфазных элек(51)5 Н 02 Н 3/16, 5/10, 5/ тропитающих сетях с нулевым проводом (нулевой провод используется в качестве заземляющего). Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства путем обеспечения его работы в режиме контроля обрыва фаз сети, питающей электроустановки с незануленными корпусами, не содержащие электродвигательных нагрузок. При обрыве фазы А или В напряжение на реле с катушкой 11 снижается и оно срабатывает, размыкая свой контакт 10. В результате этого симметрирующий конденсатор 6 отключается от фазы С, создавая тем самым несимметричный ток. Во вторичной обмотке трансформатора 1 образуется аварийный сигнал, который после усиления поступает. на вход расцепителя 3, вызывая отключение потребителя от З сети, 1 з,п, ф-лы, 2 ил.теля 3 10 15 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам для защитного отключения электроустановок с незануленными корпусами, не содержащих электродвигательных нагрузок. например электродных котлов с изолирующими вставками, может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяются трехфазные сети напряжением до 1000 В с нулевым проводом, напри" мер в сельском хозяйстве и является усовершенствованием известного устройства по авт.се. М 694929.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в режиме контроля обрыва фаз сети, питающей электроустановки с незануленными корпусами, не содержащие электродвигательных нагрузок.Сущность изобретения заключается в там, что при обрыве одной из фаз уменьшается напряжение на катушке реле, которое, срабатывая, размыкает свой контакт е цепи симметрирующего конденсатора, и последний отключается от фаз сети. В результате перекоса нагрузки с конденсаторов асимметрирующего блока потечет несимметричный ток через зануляющий провод в землю. Значение суммы мгновенных токов в фазах сети, проходящих через трансформатор тока. нулевой последовательности ТТНП), не равно нулю и будет отличаться на величину тока утечки а землю, Поэтому ео вторичной обмотке ТТНП появляется аварийный сигнал, подаваемый на усилитель, Далее усиленный сигнал дает команду на отключение расцепителя, который своими контактами отключает электроустановку от сети.На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства для защитного отключения; на фиг, 2 - устройство с использованием геркона.Устройство содержит ТТНП 1, усили;ель 2, расцепитель 3, замыкающие контакты 4, которые введены е силовые линии (фазы сети), асимметрирующий блок 5, выполненный на двух конденсаторах и подключенный к двум фазам сети и зануляющему гроводу после ТТНП 1, асимметрирующий конденсатор 6, соединенный с фазным и нулевым проводами, кнопки "Пуск" 7 и "Стоп" 8 в цепи управления расцепителем 3, кнопку "Стоп" 9 в цепи симметрирующего конденсатора 6, замыкающий контакт 10 реле переменного напряжения, катушка 11 которого подключена к двум фазам сети, Все три конденсатора объединены зануляющим проводом и образуют симметричную звезду с "растянутой" нулевой точкой, находящейся на длине зануляющего провода от асимметрирующего блока 5 до корпуса электроустановки, Выход ТТНП 1 соединен с входом усилителя 2, выход которого подключен к входу расцепиУстройство работает следующим образом.При включении кнопки "Пуск" 7 расцепитель 3 замыкающими контактами 4 подсоединяет электропотребитель к сети переменного тока, Одновременно с двух фаз сети А и В запитывается катушка 11 реле, которое, срабатывая, замыкает свой контакт 10 и подключает симметрирующий конденсатор 6 к третьей фазе сети С. Если при этом в зоне защиты отсутствует несимметричный ток утечки в землю, обусловленный обрывом фазного или нулевого проводов или прикосновением человека к токоведущей части установки, то сумма мгновенных значений токов в фазах Сети практически равна нулю, а по конденсаторам симметричной звезды будут циркулировать одинаковые токи, Поэтому сигнал на отключение электроустановки не образуется, устройство работает в режиме контроля обрыва фаз, зануляющего провода и прикосновений к токоведущим частям.Как только произойдет обрыв, например, фазы А, напряжение на катушке реле 11 резко падает и реле срабатывает, размыкая свой контакт 10. В результате симметрирующий,конденсатор отключается от фазы С, и с конденсаторов асимметрирующего блока 5 через зануляющий провод потечет в землю несимметричный ток. Так как теперь сумма мгновенных значений токов ео всех фазах сети равна величине тока утечки, значительно превышающей ток уставки (срабатывания) устройства защиты, во вторичной обмотке ТТНП 1 образуется аварийный сигнал, который поступает на вход усилителя 2. Далее усиленный аварийный сигнал поступает на вход расцепителя 3 и дает команду на его отключение. Последний, размыкая свои контакты 4, отключает потребитель от сети переменного тока.Таким образом, происходит автоматическое срабатывание устройства и защитное отключение электроустановки при обрыве фазы.С целью повышения надежности устройства для обеспечения его работоспособности в химически агрессивных и влажных средах сельскохозяйственных и других производств при сохранении им функции контдоля обрыва фаэ предлагается в качествезамыкающего контакта использовать магнитоуправляемый геркон 1 О (фиг. 2), где применен герметизированный магнитоуправляемый контакт и использована управляющая катушка 11 постоянного тока с 5 целью возможности создания постоянной намагничивающей силы для управления контактами геркона 10, При этом управляющая катушка 11 расположена на герконе 10 и соединена с выходом диодного моста 12, 10 вход которого подключен к фазам А и В сети переменного тока.Устройство работает следующим образом.При нажатии кнопки "Пуск" 7 расцепи тель 3 своими контактами 4 подключает электропотребитель к сети переменного тока. Одновременно ток, протекая по однофазному мосту 12, выпрямляется и подается на управляющую катушку 11. В результате 20 действия намагничивающей силы контакты геркона 10 замыкаются и симметрирующий конденсатор 6 подключается к фазе С. В случае обрыва; например, фазы В напряжение между фазами А и В падает и 25 на выходе диодного моста 12 значение выпрямленного тока уменьшается, соответственно уменьшается намагничивающая сила катушки 11 и контакты геркона 10 размыкаются, отключая симметрирующий кон денсатор 6 от фазы С, В результате перекоса нагрузки с асимметрирующего блока 5 через нулевой провод в землю потечет несимметричный ток, устройство, реагируя на аварийный ток утечки, отклю чает установку от сети переменного тока, т,е. оно срабатывает в функции контроля обрыва фаз.При обрыве фазы С снижается напряжение на симметрирующем конденсаторе 40 6 и с асимметрирующего блока 5, в обоих вариантах устройства образуется несимметричный ток утечки, в результате чего происходит защитное отключение электроустановки.Кнопка "Стоп" 9 служит для отключения электроустановки с места ее работы.Таким образом, введением в схему устройства для защитного отключения дополнительного реле обеспечивается защита электроустановки путем обеспечения работы устройства в функции контроля обрыва фаз. При этом расширяется область превентивной защиты людей и животных от опасного воздействия электрического тока, обеспечивается пожаробезопасность, повышается надежность и долговечность электропотребителей при их эксплуатации, а также исключается ущерб для народного хозяйства от аварийных простоев электротехнологических машин и оборудования. Формула изобретения 1. Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока по авт, св. ЬВ 694929, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения его работы в режиме контроля обрыва фаз сети, питающей электроустановки с незануленными корпусами, не содержащие электродвигательных нагрузок, оно дополнительно снабжено реле, замыкающий контакт которого включен между симметрирующим конденсатором и клеммой для подключения к фазе сети, а обмотка реле соединена с клеммами для подключения к двум другим фазам сети.2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения его эксплуатационной надежности, замыкающий контакт выполнен в виде герметизированного магнитоуправляемого контакта, а обмотка управления соединена с упомянутыми клеммами для подключения к фазам сети через вновь введенный диодный мост.1686573 А О С л/ Составитель Л, ВаськоТехред М.Моргентал орректор О, Кравцова еда ктор атилло аказ 3605 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушскэя наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10