Устройство для защиты от поражения электрическим током в сети с фидерным автоматом

Союз СоветскинСоциалистическикРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1792464Опубликовано 30.12,80, Бюллетень МЬ 48 Вата опубликования описания 31. 12,80(72) Автор изобретения А, С, Крохалев Свердловский ордена Трудового Красного Знаменигорный институт нм. В. В, Вахрушева(54) УСТРОЙСТВО ВЛЯ ЗАШИТЫ От ПОРАжЕНИЛЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ В СЕТИ С ФИДЕРНЫМАВТОМАТОМ 1Изобретение относится к электротехнике, конкретно к защитным устройствам, и предназначено для защиты человека бт поражения электрическим током и защитного отключения трехфазной сети низкого напряжения с изолированной нейтралью.Известно устройство, содержащее исполнительное реле в коллекторных цепях транзисторов, базоэмиттерные переходы которых включены на общие резисторы T -образных мостов сравнения, такжето производящее искусственное металлическое замыкание поврежденной фазы на землю 1.Однако такое устройство содержит15 электромагнитные реле, существенно снижающие надежность и быстродействие устройства.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство, содержащее детектор поврежденной фазы, подключенный между фазой сети и землей, источник питании, исполнительные реле, компенсирующий дроссель и усялитель постоянного тока, производящее искусственное металлическое замыкание поврежденной фазы на землю 2.Однако известное устройство содержит электромагнитные реле, которые снижают надежность и быстродействие устройства. Кроме того, наличие подвижного якоря и контактов реле усложняет экснлуатацию устройства, так как уставки срабатывания реле зависят от состояния возвратных пружин якоря и контактной группы, которое не всегда бывает стабильным.Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия работы уст- ройства.Поставленная цель достягается тем, что в устройство, содержащее для каждой фазы последовательно соединенные детектор поврежденной фазы н усилитель постоянного тока с коммутирующим элемен том на выходе, подключенным через ре зкстор между фазой сети и землей, я с источником питания, введен фильтр ната- ряжения нулевой последовательности, под3 79246 кпюченный через выпрямитепь на управляющий переход вновь введенного первого симистора, последовательно с которым включена откпючающая катушка фидерного автомата, при этом коммутирующий эле.мент усилителя постоянного тока выполнен на втором симисторе.Принципиальная схема устройства изображена на чертеже.Устройстве для защиты от поражения электрическим током содержит в каждой фазе детектор поврежденной фазы 1, включающий трансформатор 2 напряжения фазы относительно искусственной нулевой точки, образованной обмотками указанных трансформаторов, трансформатор 3 напряжения фазы относительно земли и орган сравнения указакных напряжений (выпрямленных), выпопненный на резисторе 4 и потекциометре 5, ка выходе органа сравнения включен емкостной фильтр 6, предназначенный дпя отстройки от переходных процессов при коммутационных переключениях, источник питания 7, образованный вторичными обмотками трансформаторов 2,2 , 2 напряжения фаз относительно( Фискусственной нулевой точки, выпрямитель- ными диодами и аккумупирующим конденсатором 8, усилитель постоянного тока 9, выполненный по схеме эмиттерного повто- Зо ритепя на транзисторах 10,11 и тиристоре 12, Нагрузкой усилителя постоянного тока является управляющий переход симистора 13, вколоченного через ограничивающий резистор 14 между фазой сети и землей, предназначенный для ограничения тока двухфазного короткого замыкания через симистор 13, фильтр напряжения нулевой последоватепьности 15 образован вторичными обмотками трансформаторов 3,3, .х напряжения фаз относительно земли, Исоединенными в схему "открытый треугопьних", выход фильтра напряжения нулевойпоследовательности 15 через резистор 16 и диодный выпрямитель 17 подключен к управляющему переходу симистора 18, последовательно с которым вкпючена отключающая катушка 19 фидерного автомата 20, Фильтр напряжения нулевой последовательности 15 настраивается на гпухое металлическое замыкание фазы на землю, т,е, срабатывает только при включении симистора 13.С целью самоконтроля целостности симисторов, включенных между фазами5% сети и землей, последние включаются через предохранители 21,22,23. При сгооании любого из них устройство откпючается и отключает сеть. 4 фУставки срабатывания устройства задаются с помощью потекциометра 5.Устройство работает следующим образом.В дежурном режиме, т.е. при отсутствии замыкания на землю, падения напряжения на резисторе 4 и потекциеметре 5, соответствующие напряжениям фазы относительно искусственной нулевой точки и относительно земли, равны, и разность этих напряжений равна нулю. Напряжение, снимаемсе с потенциометра 5, меньше напряжения, палаюшего на резисторе 4, на величину напряжения фазы относительно земли, на которую оно может снизиться при прикосновении, например, человека к фазе сети. Напряжение уставки выделяется на емкостком фильтре 6 с полярностью, запирающей транзисторы 10,11 усилителя постоянного тока 9.При возникновении замыкания фазы на землю (при прикосновении человека к фазе сети) напряжение фазы относительно земли снизиться кй вепичику, соответствующую току утечки. Если величина, на которую снизилось напряжение фазы относительно земли, равна величине капряжения уставки или несколько превышает его, то напряжение ка емкостком фильтре 6 меняет свою полярность и транзисторы 10,11 открываются, При открытом транзисторе 11 по управпяюшему переходу тиристора 12 проходит ток по цепи: плюс источника питания 7 - эмиттеркоппектор транзистора 11 - управляюшие переходы тиристора 12 и симистора 13- минус источника питания 7. Тиристор 12, вкпючаясь,. в свою очередь включает симистор 13, который через ограничивающий резистор 14 замыкает поврежденную фазу на землю на время, определяемое величиной аккумулируюшего конденсатора 8 источника питания 7, которое принима. ется равным 3-5 с с целью замыкания на землю токов ЖС выбегов дви-ате. лей нагрузки.Напряжение фазы относительно земли при включении симистора 13 снижается практически до величины падения напряжения ограничивающем резисторе 14 и равно 8-10 В, что при времени с момента прикосновения человека к фазе до момента включения симистора 13, равном 4-9 мс, обеспечивает высокую степень эпектробезопасности.При выключении симистора 13, т.е.при глухом металлическом замыкании фазы на землю, в фильтре напряжения79245нулевой последовательйости 15 вьщеляетсся напряжение, достаточное для включения симистора 18, При включении последнего обтекается током отключающая катушка 19 фидерного автомата 20, обесточивающего участок сети в которой произошла утечка тока на землю.Чувствительность устройства позволяет задавать уставку срабатывания (15- 20 кОм) при быстродействии по каналу 1 й детектор поврежденной фазы - искусственное замыкание поврежденной фазы на землю, равном 4-9 мс.Применение изобретения позволит повысить надежность электроснабжения за 1 з счет повышения электробезопасности экс, плуатации электрических сетей.формула изобретенияУстройство для защиты от поражения электрическим тойом в сети с фидерным автоматом, содержащее для каждой фазы 64 6последовательно соединенные детекторповрежденной фазы и усилитель постоянного тока с коммутирующим элементомна выходе, подключенным через резистормежду фазой сети и землей, и с источником питания, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что с целью повышения надежностии быстродействия, введен фильтр напряжения нулевой последовательности, подключенный через выпрямитель на управляющийпереход вновь введенного первого симистора, последовательно с которым включенаотключающая катушка фидерного автомата, при этом коммутирующий элементусилителя постоянного тока выполнен навтором симисторе.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 469182, кл. М 02 И 3/16, 1975.2, Авторское свидетельство СССРХо 531228, кл. И 02 Ц 5/12, 1977,792464 Составитель О, Лисициндакова Техред С.Мигунова Корректор М. Вабинен Редактор Зак лиал ППП Патент", г,Ужгород, ул. Проектнаи,з 9594/59 Тираж 783ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и откр 113035, Москва, Ж-З 5, Раушска Подписноеета СССРийнаб., д. 4/5