Устройство для определения фазы прикосновения человека к трехфазной сети напряжением до 1000в с компенсированной нейтралью

Сфез Сфветскмк Соцналнстнческни Рквублнк(23) Приоритет Н 02 Н 3/16 Гасударственный комнтет СССР по дедам изобретеиия я открытмйОпубликовано 30.1280, Бюллетень Ж 48 УДК 621. 316. , 925 (088, 8) Дага опубликования описания 30.12.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФАНЫ ПРИКОСНОВЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА .В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ НАПРЯЖЕНИЕМ ДО 1000 В С КОМПЕНСИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮИзобретение относится к области автоматизации низковольтных электрических сетей и может быть использовано в устройствах сигнализации о токах утечки и для защиты человека от поражения электрическим током,Известно устройство, у которого в качестве элемента, чувствительного к однофаэным заьиканиям на земпю, используется фильтр напряжения нулевой последовательности, управляющий работой пороговых элементов, реагирующих на повышение напряжения (1).Недостатком укаэанного устройства является низкая чувствительность, возможность ложного срабатывания на отстающей фазе при определенных значениях емкостного и активного сопротивлений сети по отношению к эемпе, когда геометрическая сумма векторов напряжений (Фазного - опорного, и напряжения нулевой последовательности) на фазе прикосновения и определяющей фазе близки по своим значениям, К недостаткам указанного устройства следует также отнести инерционность пороговых элементов, определяющих их быстродействие.Наиболее близко к изобретению устройство, содержащее три детектора поврежденной фазы, включенные междуэемпей и каждой фазой сети к сравнивающие токи, пропорциональные опорному напряжению фаза-нейтраль и напряжению фаза-земля пофаэно 2),Схема этого устройства также неисключает ложного срабатывания наотстающей Фазе, т,е, не обеспечивает необходимые надежность и точностьработы.Цель изобретения - увеличениеточности, быстродействия и помехсэащищенности путем измерения в каждойФазе знаков углов между напряжениями15 Фаза-нейтраль и фаза-земля,Указанная цель достигается тем,что в известное устройство для определения Фазы, к которой прикоснулсячеловек, в трехфазной сети напряже 20 нием до 1000 В с компенсированнойнейтралью, содержащее в каждой фазеисточники напряжений Фаза-нейтральи фаза-земля, а также общий для трехфаз исполнительный орган, пополни 25 тельно введены в канал каждой Фазыформирователь напряжения фаза-нейталь и Формирователь напряжения Фаза-земля, два логических элементаИ и один логический элемент НЕ, а30 также общие для трех фаэ логический792446 50 Формула изобретения элемент ИЛИ и формирователь сигнала отсечки, при этом в канале каждой фазы выходы упомянутых источников напряжений Фаза-нейтраль и фаза-земля подключены к входам соответствующих формирователей напряжений, первый выход Формирователя напряжения фаза-нейтраль подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу которого через, элемент НЕ подключен первый выход формирователя напряжения фаза-нейтраль, а выход первого элемента И подключен к соответствующему входу общего для трех фаэ элемента ИЛИ,вторые выходы Формирователей напряжений фазанейтраль и фаза-земля подключены соответственно к первому и второму входам второго элемеята И в канале каждой фазы, выходы которых подключены к соответствуюаим входам общего для трех фаз формирователя сигнала отсечки, выход которого подключен к второму входуисполнительного органа, к первому входу которого подключен выход, общего для трех Фаз упомянутого логического элемента ИЛИ.На фиг.1 представлены векторные диаграммы токов и напряжений для неразветвленной электрической сети с постоянным активным и переменным реактивным сонротивленйями. В.рассматриваемом случае именно такой является схема замещения сети с компенсированной нейтралью при расчетах токов однофаэной утечки, например в Фазе А.Если учесть, что сети с компенсированной нейтралью при автоматической настройке компенсирующего дросселя на минимальный ток утечки 1 уе из-за наличия сопротивления меди рабочей обмотки компенсатора должны работать с некоторой недокомпенсацией, то угол между нап,княжениями, фаза-нуль и фаза-земля в фазе прикосновения всегда будет положительным и меньше 30Аналогичный угол в определяющей фазе будет отрицательным практически при любом значении сопротивлениятела человека. На фиг,2 приведена функциональная схема устройства определения фазы прикосновения; на фиг,З - диаграмма напряжений, характеризукщая работу элементов схемы.Датчиками устройства являются трансформаторы 1 Фазных напряжений относительно нейтрали и относительно земли, вторичные обмотки Которых соединены с входами соответствующих Формирователей 2 положительной и отрицательной полуволн напряжений, преобразукщих синусоидальное напряжение в прямоугольное, реализующих логическую операцию И, в то время как сигналы с выходов формирователей преобразующих фаэные напряжения относительно земли, подаются черезэлементы 3, реализукщие логическуюоперацию НЕ, на выходы элемента И4, куда также подсоединены выходыформирователей 2, преобразующихфазные напряжения относительно нейтрали. Выходы элементов 4 соединеныс входами элементов ИЛИ 5, выход которых соединен с одним из входовстатического триггера б. Входы элеиентов И 7 соединены с выходами соответствующих Формирователей сигналов фазных напряжений 2, а эыходйэлементов 7 через формирователи 8сигнала отсечки соединены с вторымвходом сатического триггера б,При нормальном состоянии трехфазное напряжение относительно землиточно совпадает с трехфазный напряжением относительно нейтрали (см.20 фиг,За,б,в). В момент 1 прикосновения человека к фазе А напряжение фаза-нейтраль (1(р.,н получает положительное смещение относительно напряжения фаза-земпя Бусз в фазе прикосно вения и отРицательное - в двух других, Соответственно этому смещаютсянапряжения на выходах Формирователей2. В канале фазы прикосновения, гденапряжение фаза-земля Ьь-в (см.фиг. Зд,ж) получает положительное смещениеотносительно напряжения фаза-нейтральОв- (см.фиг,Зг,е) благодаря выполнению над сигналами логической операции НЕТ в элементах 3 и 4 иа входесумматора 5 появляется сигнал, про-порциональный этому смещению (см.фиг,Зз), что приводит к переключениютриггера б (см.фиг.Зи)При восстановлении нормальногосостояния сети происходит обратное 40 переключение триггера 6 сигналом,образованным формирователем 8,управляющим триггером по второму входупри исчезновении сигнала по первомувходу. Благодаря совершению аналогичной логической операции в каналахдвух других фаз, где происходит отрицательное смещение напряжений фазаземля относительно напряжений фазанейтраль, на соответствующих входах элемента 5 сигналы равны нулю. От использования изобретения повышается точность и быстродействие определения фазы прикосновения человека,Устройство для опРеделения фазы прикосновения человеха, в трехфазной сети напряжением до 1000 В с компенсированной нейтралью, содержащее в каждой фазе источники напряжения фаза-нейтраль и фаза-земля, а также общий для трех фаэ исполнительныйор 79246ган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности,быстродействия и помехозащищенности путем измерения в каждой фазе знаков углов между указанными напряжениями,в него дополнительно введены в канал каждой фазы формирователь напряжения фазанейтраль и формирователь напряжения Фаза-земля, два логических элемента И и один логический элемент НЕ, а также общие для трех фаз логический элемент ИЛИ и формирователь сигнала О отсечки, при этом в канале каждой фазы выходы упомянутых источников напряжений фаза-нейтраль и фаза-земля подключены к входам соответствующих формирователей напряжений, первый вы ход формирователя напряжения фазанейтраль подключен к первому входу первого элемента И, к второму входу которого через элемент НЕ подключен первый выход формирователя напряже" 26 ния фаза-нейтраль, а выход первогоэлемента И подключен к соответствующему входу общего для трех фаз элемента ИЛИ, вторые выходы формирователей напряжений фаза-нейтраль ифаза-земля подключены соответственнок первому и второму входам второгоэлемента И в канале каждой фазы, выходы которых подключены к соответствующим входам общего для трех фазформирователя сигнала отсечки, выходкоторого подключен к второму входуисполнительного органа, к первомувходу которого подключен выход общего для трех фаз упомянутого логического элемента ИЛИ,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское;свидетельство СССРР 335763, кл, Н 02 Н 3/16, 1968,2. Авторское свидетельство СССР9 531228, кл. Н 02 Н 3/12, 1976.792446 ф о 3/58 Тираж 783 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5