Устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью

(5)5 Н 02 Н 3/16 ОСУДАРСТВЕН 1 ЬЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 754547, кл. Н 02 Н 3/16, 1976.Авторское свидетельство СССРМ. 1136243, кл. Н 02 Н 3/16, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗСМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для релейной защиты от замыкания на землю в электрической сети с изолированной нейтралью, Цель изобретения - упрощение, На выходе основного элемента ИЛИ 10 сигналы появляются в момент появления сигнала датчика напряжения 3 и при наличии общей временной зоны этого сигнала и сигнала датчика тока 2. При появлении сигнала на выходе элемента ИЛИ 10 и сигнала на выходе дополнительного элемента ИЛИ 13 срабатывает исполнительный орган 12 и отключает выключатель поврежденного присоединения. При этом устройство приходит в действие от первого импульса, поступившего на один из входов элемента ИЛИ 10, На выходе элемента ИЛИ 10 формируется прерывистый сигнал, который периодически появляется и исчезает в каждый из полупериодов напряжения нулевой последовательности, причем время его появления совпадает со временем появления сигнала на выходе элемента ИЛИ 1 О,1707685 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 При воздействии на устройство помех со стороны датчиков тока и напряжения нулевой последовательности ложного отключения поврежденного присоединения не происходит, поскольку, во-первых, устройство обладает способностью автоматичеИэобрет ение относится к электротехни ке, в частности к устройствам для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью,Известно устройство для защиты от однофаэного замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью.Недостатком данного устройства является сложность схемы, а также возможность неселективного срабатывания от воздействия кратковременных помех.Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной неитралью, содержащее датчики тока и напряжения нулевой последовательскости, к выходам которых подключены вхсдь. соответственно преобразователей тала и напряжения нулевой последовательности, выходы которых соединены с входам;, блока сравнения импульсов, выполненного в виде селектора сигналов на элементах совпадения и НЕ, формирователя коротких импульсов и дополнительного элемента :сепадения, исполнительный ср.ан, вход хат;-. о чесеэ последсеательнс соедине.н,е с,мматор и элемент ИЛИ подклю;ен к выходу блока сравнения импуг ьсоеИзвестное устройстве имев этносительно сложнус схему что снижает ес надежность. Другим недостаткс иэее тнсго устройства является сравнительно невысокое быстродействие ,устройство срабатываетт только в случае по=тупления на еходы сумматора двух и более импульсое)Цель изобретения - упрощение устройства - достигается тем что в устройстве для защиты от однсфаэного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащем датчик тока нулевой последовательности к выходу которого подключен вход преобразоьателя тока нулевой последовательности выходы которого функционально связаны с первыми входами основных элементов совпадения, датчик напряжения нулевой последовательности, к выходу которого подключен вход ского возврата в исходное состояние каждый раэ. когды выходные сигналы преобразователя напряжения 7 исчезают, и, во-вторых, длительность существования помех меньше собственного времени отключения выключателя. 2 ил,преобразователя напряжения нулевой последовательности, формирователи коротких импульсов, выходы которых соединены с вторыми входами упомянутых основных элементов совпадения, выходы которых подключены к основным входам основного элемента ИЛИ, выход которого функционально связан с исполнительным органом, дополнительныи элемент совпадения, выходы преобразователя напряжения нулевой последовательности соединены с входами формирователей коротких импульсое и вновь еведенного дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента совпадения, второй вход которого под лючен к выходу основного элемента ИЛИ, соединенному с входом исполнительного органа непосредственно, выход дополнительноо элемента совпадения подключен к дополнительно введенному входу основного элемента ИЛИНа фиг 1 приведена функциональная схема устройства для защиты от одноТ,аэного заыкания на землю, на фиг.2 - эпюры сигнэлсе (напряжений) на выходах отдельных элементое устройства, поясняющие принцип его работы (номера сигнэлое соответствуют номерам элементов)Устройство для защиты от замыкания на землю содержит установленные на ээщиь.э емом присоединении 1 датчик 2 тока нлееой последовательности (ДТНП) датчик 3 нагрякения н,левой последовательности (ДННП) преобразователь 4 тока нулевой псследовательности ПТ), вход которого псд ключен к выходу ДТНП 2, а выходы соединены с первыми входами основных элементов 5 и б совпадения, преобразователь 7 напряжения нулевой последовательности (НП), вход которого подключен к выходу ДННП 3, формирователи 8 и 9 коротких импульсов (ФКИ), ехсды которых подключены к выходам ПН 7. а выходы - к вторым входам основных элементов 5 и б совпадения,основной элемент ИЛИ 10, входы которого подключены к еьходам элементов 5 и б совпадения и к выходу дополнительного элемента 11совпадения,а выход соединен с входом исполнительного органа 12 (ИО) и с вторымвходом дополнительного элемента 11 совпадения. дополнительный элемент ИЛИ 13.. входы которого соединены с выходами ПН7, а выход - с первым входом элемента 11.совпаденияВ качестве ДННП 3 использована вторичная обмстка трансформатора напряжения нулевой последовательности,соединенная в разомкнутый треугольник.Вторичные обмотки ДТНП 2 и ДННП 3включены таким образом, что ток нулевойпоследовательности на поврежденном присоединении (сигнал на выходе ДТНП 2)отражает напряжение нулевой последовательности (сигнал на выходе ДННП 3), а нанеповрежденном присоединении отстает.Угол сдвиа между током и напряжениемнулевой последовательности равняетсяприблиЗтвльчо 90 .оПреобразс Ватели 4 и 7 прес бразуют излс я."щ, с с с ьс Времеуи с,нзлы ДТНП к иДННП 3 В и я".; гсльчые импульсы положитЕЛ ЧСИ:-;.ч СтЛ 1 ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМП у Л Ь С О я П р О " И 3 И Т Е л Ь Н Од В Ла П О Л С В И Н ЕПЕРИОДЗ) И МОГУТ ОЫТЬ ВЫПСЛНЕЧЫ В ВИДЕсогласуощтс ач- ормауирое с ограничиТЕЛЛМИ С :ВЛО-. ВКТИЕЧЫХ фИЛЬтРОВ И ПОРОГОВЫХ ЗЛЕГ НТПВСорм 1-,свате,",и 8 и 9 коротких импульсое мог т б В - ,сены на лоическх.;еме;та-у, КГй С - С;" т,"Е 1 ",ЛЕ ", уСщИЛк Обре.ЗомГ 1 " и Б3 ч,к иь е н и 1 н э 3 а ш и щ а е м О мприсоед 1,чени. Одчоф зчоо 3;лыканияча землю с.а а а пс лястся сигнал на выход ДТН ": з-.:.су,ст.пг Глизитьльноетеерт п=.р.-,..,: В-, л а Выходе ДННП3. При достг-счн: м у .Ов.е этик сигналОВ ндВыходах ПГ 1 г почередчо гоавляюгСЯ П, ЛО ИЛ Ч,С ПУЛ,СЬ,г П) с(О ), следул с:Двойной чзсстой тока инапряжечия ;. еьзй псследсвательности(фиг 2),Сигнал на Выходе элемента 5 б) совпадения поваляется только при совпадении вовремени сигналое Ъ (О ) преобразователя4 тока и Оя (О 9 ) фсмировате 1 я 8 .) Короткихимпульсов.Следовате"чо, сигнал на выходе элемента 5(б) совпадения появляется в моментпоявления сигнала Оз датчика 3 напряжения и наличия общей временной ззчы этогосиглала и сигнала датчика напряженияСигналы на Выходе элемента ИЛИ 1 Опоявляются при появлении на его входахсигнала О 5 или сигнала Об, При появлениисигналов (импульсов) на выходе данного элемента срабатывает ИО 12 и пояеля.ттсясигналы на нижнем входе элемента 11 совпадения (на верхний вход элемента 11 сигналы поступают с выхода элемелта ИЛ 1113)5 С выхода элемента 11 сигнал поступает нанижний вход элемента ИЛИ 10, в результатеэтого происходит запоминание выходногокороткого сигнала элемента 10 на времч уществования выходного сигнала элемента1 О ИЛИ 13, т.епо существу, элемент 11 совпадения совместно с элементами ИЛИ 10 (приналичии дополнительного входа) и 13 выполняет функцию элемента ОГРАНИЧЕННАЯ ПАМЯТЬ. Длительность запоминания15 выходных сигналов элемента ИЛИ 1 О приблизительно равна полупериоду напряжения нулевой последовательности,Устройство приходит в действие от первого импульса, поступившего на один из20 входов элемента ИЛИ 10, На выходе элемента ИЛИ 10 формируется прерывистыйсигнал который перод чесли появляется иисчезает е каждый из пслу"еоиодое чапряХ:Еч,ц НУЛЕВОЙ ПОСЛЕдоватЛЬНОСТИ, ПРИЧЕМ2" Время его пояелечия совпадает с временемпоявления сигна а на выходе злсл;ента ИЛИт 0 при воздействии на устроиство помех состорочь датчиков тока и напряжения нуле.Взй последовательности ло ного отключ:30 НИя ПОврЕждЕННО О ПрИСОЕдИЧЕчия НЕгрои ходит. так как устройство обладаетспособностью автолатиче кого возврата вИСХОДЧОЕ СОСТОЯНИЕ Л.ЗЛДьй Раэ КОГДа ВЫк," ые с,гналы ПН 7 исчезают, а длитель 3. ЧО;ть СущЕСтвОвани пОмЕх мЕньШЕсоб:твенно о ерелено ключения вьклю-ате 1 я.При внешнем залыхачина землю устроиство не рабОтает тел как сигналы О; Ос,4 ча выходных элемечтак 5 и б совпадения иа выходе элемента И.3 И 10 отсутствуютУСТ ОЙСТВО МО ЕТ бЫтЬ ВЫПОЛнЕЧО Набез. интегральных млкроскем (логическихэлементов совпадения и ИЛИ, операцион 45 ных усилителей и др ) Для его изготовлениятребуется меньшее количество элементовПредлагаемое устройство Обеспечиваетповышение надежности защиты от Одно фзного замыкания на землю (за счет у .рощения схемы), при этом обеспечива.тся быстродействие и помехоустоичиеостьПрименение предложенного устройст ва позволяет повысить электробезопасчость при эксплуатации электроустачовок прежде всего передвижных, и уменьшить ущерб от простоев оборудоеаия, обусловленных излишней или ложной работой за- щиты1707685 чу ьаныссю 3 зон Состав Техред ль В,БухтояровМорген тал Коррект дактор В.Да вцова каэ 271ВНИИПИ Госуд Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород ул.Гагарина, 10 формула изобретения Устройство для защиты от однофаэного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчик тока нулевой последовательности. к выходу которого подключен вход преобразователя тока нулевой последовательности, выходы которого функционально связаны с первыми входами основных элементов совпадения, датчик напряжения нулевой последовательности, к выходу которого подключен вход преобразователя напряжения нулевой последовательности, формирователи коротких импульсов, выходы которых соединены с вторыми входами основных элементов совпадения, выходы которых подключены к основным входам основного элемента ИЛИ, выход которого функционально связан с исполнительным органом, дополнительный элемент совпадения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упроще ния, выходы преобразователя напряжениянулевой последовательности соединены с входами формирователей коротких импульсов и введенного дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к 10 первому входу дополнительного элементасовпадения, второй вход которого подключен к выходу основного элемента ИЛИ, соединенному с входом исполнительного органа непосредственно, выход дополни тельного элемента совпадения подключен кдополнительно введенному входу оснопного элемента ИЛИ.