Способ защитного отключения электрической установки при неисправности заземляющей цепи

(61) ннтельное к авт. свид-вулено 11. 07. 80 (21) 2953632/24-07 с присоединением заявк 10 0 3 всуддфстэеииый кОиитет СССР во делан изобретеиий н открытий-/ непропетровскиигорный инст а Трудового Красим, Артема ая вите 5 Й) СПОСОБ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙУСТАНОВКИ ПРИ НЕИСПРАВНОСТИ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЙЦЕПИ Изобрет обеспецени ребителей горных раб т.ел ь стве.Известе предназнач ние о ситс безо к средствам сности потна открытых и строилектро тах, в ергии ахтах н ряд способо енных для защ неисправности жной электроу местного зази устройствного отклюаземляющейановки,ления,чения прицепи подвине имеющей Известны системы с использованием ;в качестве истоцника оперативного :сигнала составляющей нулевой последовательности силового напряжения сети переменного тока 1 3;с использованием ,в качестве источника оперативного тока переменной составляющей постоянного тока после выпрямления 2 использованием в качестве источника оперативного тока специального генератора 3 с использованием в качестве источника оперативного сигнала фазного напряжения сети с глухозаземленной нейтралью;1. Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ, реализованный вустройстве автоматицеского контролянепрерывности заземляющей сети карье"ра, состоящий из источника оперативного выпрямленного напряжения, параллельно которому включен шунт, при,соединенный одним зажимом к корпусураспределительного устройства, а другим - к шинопроводу, изолированному1 Оот корпуса распределительного уст"ройства. Шинопровод присоединен кцентральному заземлитело,а отходящиезаземлительные магистрали - к шино 15проводу, Приемник оперативного сигнала устанавливаются на каждой пе"редвижной рабочей машине, а параллельно входу каждого приемника меж"ду корпусом рабочей машины и зазем 2 о ляющей жилой кабеля включен Фильтр,.состоящий из батареи неполярных кон"денсаторов,Способ контроля исправности за-:земляющей цепи и защитного отключе3 . 966807 . , 4нил, реализованный в этом стустройстве, лючательного пункта-заземляющая жилазаключается в том .цто ио постоянное опе- силового кабеля"корпус подвижного потративное напряжение вводится в. кон- ребителя-земля путем ввода в каждыйтур, вклюцающий шунт, шинопровод, за- из контуров соответствующих операзем 1 люую.магистраль, корпус прикле-тивных ЭДС, создающих контурные,опечательного пункта эк ач У , ран кабеля, ративные токи, измерения их величинкорпус передвижной рабочей машины, и сравнения последних с установленземлю и центральный заземлитель. В ными эталонными величинами и формитивчьйрезультате в контуре возникает опера- рования сигнала отключения при уменьтинный ток, сигнал котврого выводит- О шенин измеренных величин токов нижесл посредством одного из чувствитель- соответствующих эталонных величин,ных элементов, измеряется и контроли-. ,вводимые оперативные ЭДС принимаютруетсл первым пороговым устройством. однородными и включают их согласноПеременное оперативное напряжение между собой е соотношением величинвводится с помощью трансформатора в, 15 оперативных ЭДС, пропориональнымконтур, включающий экранную оболочку ;ооотношению.сопротивлений экрана и:кабеля, заземляющую жилу кабеля, заземляющей жилыФильтр из неполярных конденсаторов.мь Эекорпус потребителя электроэнергии иЭ ЭМконденсатор фильтра приемника, Сигнал переменного оперативного тока где ФЭ, В - оперативные ЭДС,вводимыевыводится из этого контура с помощью соответственно в контувторого чувствительного элемента, ры экрана и заземляющейизмеряется и контролируется вторым ,жилыпо огов мчроговым устроиством.д ЙЭ, х Э - сопротивления экранаВыходыпороговых устройств свя-и: заземляющей жилы.заны с элементами сигнализации и : На чертеже изображено устройство,могут быть соединены с цейью отключе" реализующее .предложенный способ,ния силового выключателя, обеспеци- УстРойство содержит, корпус 1 прик 1вая функцию защиты от работы обору" фючательного пункта, источники 2 идования при неисправном заземлении, контурных оперативных ЭДС В и йДанный способ имеет тот же недос- заземляющая жила и проводящий экрантаток, что и.все аналогичные способы (вспомогательная жила) силового каи устройства, и заключающийся в про- беля 4 и 5,корпус подвижного потрехождении части оперативного тока бителя электроэнергии б элементы выИФчерез землю, параллельно контролируе- вода сигналов контурных оперативныхмой цепи, При этом существенное влияФ токов 7 и 8,блок сравнения сигналовние на результат измерения сопротив" и формирования отключающего воздейстления оказывает переходное сопротив- вия 9 и автоматический выключательление "корпус-подвижного потребителя- силовой сети 10.40земпя и корпус приключительного Предлагаемый способ осуществляютпункта-земля", что не позволяет судить следующим образом.об исправности самой заземляющей це- Оперативную ЭДС 9 Э вводят в конпи. Кроме того, в данном устройстве ,тур "корпус 1 земля )-проводящийв цепь заземления подвижного потреби- экран 5 " элемент вывода сигнала 7 теля включена -:емкость, чем прерыва- корпус б (земля )", а ЭДС - Р -кон"4,ется металлическая заземляющая цепь. ,тур "корпус 1(земля)-.заземляющая жил,Цель изобретения - повышение точ" ла 4 " элемент вывода сигнала 8 -кор"ности и надежности защитного отключе- пус 6". В общем непрерывном металлиния электроустановки при неисправ" ческом контуре, состоящем из элемен"ности заземляющей цепи. ф 0 тов 25,7,8,4 и .3 ЭДС йэ и В дейст 6 оставленная цель достигается тем, вуют последовательно и согласно, со-что согласно способу защитного от- ответственно дйфференциальному метоклюцения электрической установки при ду ввода оперативных ЭДС. Под вознеисправности заземляющей цепи, со" действием этих ЭДС возникают констоящей из контуров "земля-корпус" фф турные оверативные точкииприключательного пункта-экран сило- сигналы которых выделяют элементавого кабеля-корпус подвижного потре" ми вывода 7 и 8 , измеряют и сравнибителя-земля" и "земля-корпус прик- .вают последние друг с другом и с ус(1) 1 фтановленными эталонными величинамив блоке 9, на основании чего полу"чают сигнал состояния заземляющейцепи, При неисправном состоянии этойцепи сигнал с блока 9 вызывает защит- зное отключение силовой сети потребителя электроэнергии выключателем 10.Если при исправном состоянии заземля"ющей сети выполняется условиее йю уеь Ь.где Й - сопротивление проводящегоэкрана (вспомогательной жилы),И- сопротивление заземляющейжилы силового кабеля,го потенциалы общей точки источниковДДС и общей точки элементов выводасигналов контурных токов, связанных.,соответственно с корпусами 1 и 6одинаковы.Вследствие этого контурные тока1 =-з и составляющая оперативноготока,ответвляющегося в землю, равнанулю при любых значениях переходных25сопротивлений "корпуса 1 и 5 -земля"При увеличении сопротивленияэ.эили й вследствие частичных порывовили по другим причинам соотношение(1перестает удовлетворяться, и на ос-, фновании сравнения сигналов тока 1и 1 блок 9 выдает сигнал неисправности заземляющей цепи. Кроме того,сравнением каждого из сигналов опе,ративного тока с заданными эталон- Зфными величинами контролируют и такие варианты неисправности, как про-,порциональное увеличение сопротивле,ний проводящего экрана и заземляющейжилы силового кабеля вплоть до бес" фконечности при их обрыве.Таким образом,предлагаемый способ позволяет устранить влияние пе-.реходных сопротивлений"корпуса прик-.лючательного пункта и подвижного Нот- ффребителя электроэнергии"зеьаян навеличины оперативных токов в контурахзаземляющей цепи. В свою очередьэто обеспечивает повышение надежности защитного отключения потреби- ЗОтеля при неисправностях последней. 6 Формула изобретенияСпособ защитного отключения электрической установки.при неисправности заземляющей цепи, состоящей изконтуров "земля-корпус приключатель-.ного пункта-экран силового кабелякорпус подвижного потребителя-земля"и "земля-корпус приключательногопункта-заземляющая жила силового ка"беля-корпус подвижного потребителя-,земля", путем ввода в каждый из контуров соответствующих оперативныхЭДСсоздающих контурные оперативныетоки, измерения величин токов и срав"нения последних с установленнымиэталонными величинами, и формирования сигнала отключения при умень-;,шении измеренных величин токов ниже,соответствующих эталонных величин,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности.и надежности защитного отключения, вводимые оперативные ЭДС принимают одно-.родными и .включают их согласно междусобой, с соотношением величин оперативных ЭДС, пропорциональным соотношению сопротивлений экрана и за"земляющей жилы1Ъ .Ъгде 6 З, Ф- оперативные ЭДС, вводимые соответственно в контуры экрана и заземляю"щей жилы;й, 1- сопротивления экрана изаземляющей жилы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ Ь 15 ь 8, кл. 6.01 Р 27/20, 1972.2. Авторское свидетельство СССРИф 376732, кл. О О 1 Р 27/20 ф 19713. Авторское свидетельство СССРИф.Ц 51021, кл. О 01 Р 27/20, 19714, Патент ФРГ И,. 2533299,4 сл., Н 02 Н 5/12, 19775. Тонкошкур Л. С. и др, Устройство автоматического контроля непрерывности заземляющей сети карьера.966807 Составитель Л. Васьковач Техред Е,баритончик Корр Редактор А. Дол тор,М Демч ми аб., д, 4/ ка Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная аказ 7894/72 Тираж 669 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра