Устройство для защитного отключения электроустановки

щ 970544 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик А 1 ф г/ =(61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 817845 (22) Заявлено 1712. 80 (21) 3219814/24-07 с присоединением заявки Ио -(23) Приоритет -Опубликовано 301082, Бюллетень М 40 Дата опубликования описания 30. 10.82 51 М. Кл.з Н 02 Н 5/12 Н 02 Н 5/10 Н 02 Н 3/14 Государственный комитет СССР. по делам изобретений и открытий(72) Автор .изобретения Н. П. Мартинович ованное проектно-конструкбластного управления грузвтотранспорта4 рок ого СпециализиДонецкого 71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ первого прями тел ния, посл стабилитрцепь кат Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для защитного отключения передвижных электроустановок, предотвращающим поражение электрическим током обслу- кивающего персонала электроустановок, питаемых от низковольтной электрической сети переменного тока, в случае повреждения защитной заземляющей цепи или при замыкании любой из фаз питающей сети на корпус электроустановки.По.основному авт. св. Р 817845 известно устройство для защитного отключения электроустановки, содержащее первый и второй релейный блоки, трансформатор напряжения, первичная обмотка которого подкюпочена к одной иэ фаз и заземляющей магистрали, контрольную и защитную цепи пи 2 тающего кабеля, последняя из которых соединена непосредственно с корпусом электроустановки и заземляющей магистралью, первый выпрямитель, к выходу которого подключен первый входрелейного блока, второй выь, резистор, кнопку управлеедовательно соединенныеон и диод, контактор, вушки которого включены после- З 0 довательно соединенные размыкающий контакт первого релейного блока и замыкающий контакт второго релейного блока, вход первого выпрямителя и резистор,соединены последовательно и подключены между заземляющей магистралью и контрольной цепью питающего кабеля, которая через кнопку управления соединена с корпусом электроустановки, вход второго выпрямителя подключен последовательно с частью резистора между контрольной цепью питающего кабеля и вторичной обмоткой трансформатора, а к его выходу подключены последовательно соединенные вход (обмотка) второго релейного блока, зашунтированный последовательно соединенными стаби" литроном и диодом, и второй вход первого релейного блока, а первый и второй входы второго релейного блока совмещены между собой.Данное устройство осуществляет отключение электроустановки от питающей сети при увеличении выше нор мы величины сопротивления защитног заземления или при замыкании на корпус электроустановки любой из фаз питающей сети, 970544А после возникновения короткогозамыкания и отключения электроуста",новки от питающей сети первый релейный блок остается во включенном состоянии даже после, отключения кнопки управления, так как по первой 5обмотке (первому входу) первого релейного блока протекает ток, достаточный для удержания реле во включенном состоянии, препятствуя повторному включению электроустановки 10до отключения самого защитного устройства и информируя тем самым обслуживающий персонал о необходимости выяснения причин возникновениякороткого замыкания 1 3. 15Недостатком данного устройстваявляется снижение его надежности приошибочных подключениях начал и концов обмоток двухобмоточного первогорелейного блока или полярности напря-Зжения, подведенного к этим обмоткам,вследствие чего результирующий магнитный поток первого релейного блокабудет равен разности величин магнитных потоков, создаваемых его обмотками, что приводит к снижению надежности работы устройства (к снижениюего чувствительности) при защитеэлектроустановки от токов короткихзамыканий на ее корпус.Цель изобретения - повышение на- З 0дежности работы устройст:ва для защитного. отключения электроустановки.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены дополнительная кнопка и конденсатор, соединенные между собой последовательно иподключенные параллельно обмотке второго релейного блока, дополнительныйрезистор, соединенный параллельнос конденсатором, емкость которого 40выбрана такой величины, что постоянная времени цепи его заряда не превышает 0,2 с,При этом первый релейный двухобмоточный блок выполнен в виде элект 45ромагнитного реле переменного тока.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемогоустройства.Утройство содержит контакторсиловые контакты 2 которого подключены к питающей сети 3 с заземляющеймагистралью 4 и к электроустановке 5, Корпус электроустановки 5 жилойб (защитная цепь) кабеля 7 соединенс заземляющей магистралью 4, а черезкнопку 8 - с жилой 9 (контрольнаяцепь) кабеля 7. Жила 9 подключенак резистору 10. Вход второго; выпрямителя 11 подключен последовательнос частью резистора 10 между контроль.ной цепью питающего кабеля 7 и вторичной обмоткой 12 трансформатора 13.Первичная обмотка 14 трансформатора 13 подключена к одной иэ фазпитающей сети 3 и к заземляющей ма гистрали 4. Второй вывод вторичной ,обмотки 12 также соединен с заземляющей магистралью 4.Вход первого выпрямителя 15 одной клеммой соединен с заземляющей магистралью 4, а другой - с резистором 10. К выходу первого выпрямителя 15 подключен первый вход первого релейного блока 16 (обмотка напряжения), выполненного в виде двухоб-. моточного реле, а к выходу второго выпрямителя 11 подключены последовательно соединенные вход второго релейного блока 17 и второй вход (токовая обмотка) первого релейного блока 16, Параллельно входу (обмотке) второго релейного блока 17 включены последовательно соединенные стабилитрон 18 и диод 19, а также соединенные между собой последовательно конденсатор 20 и дополнительная кнопка 21, Параллельно конденсатору 20 включендополнительный резистор 22.Катушка контактора 1 одной клеммой через размыкающий контакт 23 первого релейного блока 16 и замыкающий контакт 24 второго релейного блока 17 подключена к одной из фаз питающей сети 3, а другой клеммой - к заземляющей магистрали 4,В качестве первого релейного блока 16 используется электромагнитное реле переменного тока, которое при включении в цепь постоянного тока имеет существенно меньшее напряжение отключения, чем аналогичное реле постоянного тока, что способствует более надежному удержанию реле во включенном состоянии после возникновениякороткого замыкания и отключения электроустановки 5.Устройство работает следующим образом.При включении кнопки 8 по цепи: вторичная обмотка 12 трансформатора 13 - второй выпрямитель 11 - катушка второго релейного блока 17 - второй вход первого релейного блока 16 второй выпрямитель 11 - часть резистора 10 - жила 9 (контрольная цепь) кабеля 7 - кнопка 8 управления корпус электроустановки 5 - жила б (защитная цепь) кабеля 7 - заземляющая магистраль 4 - вторичная обмотка 12 трансформатора 13 протекает ток, После второго выпрямителя 11 ток протекает также по цепи: резис" тор 10 - первый выпрямитель 15 первый вход первого релейного блока 16 - выпрямитель 15 - вторичная обмотка 12 трансформатора 13.Величины токов, протекающих по защитной цепи и цепи первого входа релейного блока 16, обратно пропорциональны величинам сопротивления этих цепей.При исправных контрольной и защитной цепях релейный блок 17 замыкаетФормула изобретения свой. контакт 24 в цепи катушки контактора 1, который замыкает свои си,ловые контакты 2 и на электроустановку подается напряжение питающей сети 3.Резисторбм 10 устанавливается одинаковая величина тока контроля исправности заземления при различных,длинах и сечениях жил кабеля 7,При увеличении заданного вьзае суммарного сопротивления защитной и конт-рольной цепей или при обрыве однойиз них ток в катушке релейного блока 17 уменьшается и он размыкает свойконтакт 24 в цепи катушки контактора 1, отключая электроустановку 5от питающей сети 3,При возникновении короткого замыкания на корпус потенциал его становится выше потенциала заземляющеймагистрали и по защитной (жила 6)и контрольной цепях протекают тОки,величины которых обратно пропорциональны величинам сопротивлений этихцепей. При этом величины токов вкатушках первого и второго релейныхблоков 16 и 17 увеличиваются.Так как катушка релейного блока17 эашунтирована стабилитроном 18и диодом 19, то ток в ней возрастаеттолько до определенной величины,а ток в втором и первом входах релейного блока 16 интенсивно возрастаети вызывает срабатывание его и отключение контактом 23 контактора 1 электроустановки 5 отсети 3,Для увеличения чувствительностисрабатывания релейного блока 16 иуменьшения времени отключения релейного блока 17 катушка блока 17 зашунтирована соединенными последовательно стабилитроном 18, ограничивающим величину напряжения и ток в ней;и диодом 19, исключающим воэможностьувеличения тока в катушке блока 17при возникновении в ней ЭДС самоиндукции в период уменьшения тока в нейРезистор 10 также ограничивает величину тока, протекающего при коротком замыкании по диодам первого выпрямителя 15, чем исключается возможность выхода их из строя.Контроль исправности сопротивления защитной цепи осуществляетсякнопкой 8, при размыкании которой,ток в обмотке второго релейного блока 17 резко уменьшается и он размыкает свой контакт 24 в цепи катушкиконтактора 1.Контроль исправности защиты откоротких замыканий осуществляют следующим образом,При включенной кнопке 8 включаютдополнительную кнопку 21 и черезконденсатор 20 и второй вход (токовую обмотку) релейного блока 16протекает импульс тока, вызывающийсрабатывание релейного блока 16 при правильном подключении начал и концов его обмоток и правильной полярности напряжения на них. Длительность и величина импульса тока через конденсатор 20 обуславливается его ем" костью С и величиной суммарного сопротивления К токовой обмотки блока 16 контрольной и защитной цепей, При этом емкость конденсатора 20 выбирается такой величины, что постоянная времени Т цепи его .Заряда не превышает 0,2 с (нормируемое наибольшее время срабатывания защиты-также не должно превышать 0,2 с) Т= КС 0,2 с,15Если за время длительности импульса тока через конденсатор 20, не зависящем от длительности времени:;включения дополнительной кнопки 21,первый релейный блок 16 не срабатывает, то это свидетельствует о егонеисправности (неверном подключенииначал и концов обмоток) или неправилвной полярности напряжений, подведенных к обмоткам,При срабатывании блока 16 и раэмыкании кнопок 8.и 21 по первому входу (обмотке напряжения) блока 16 про"текает постоянный ток, достаточныйдля удержания релейного блока 16 воЗО включенном состоянии, так как напряжение отпускания электромагнитногореле. переменного тока значительноменьше напряжения его срабатыванияпри включении катушки реле в цепь35 постоянного тока.При отключении кнопки 21 конденсатор 20 разряжается через резистор22,Использование предлагаемого уст 4 О ройства позволяет повысить надежностьего работы, так как обеспечиваетсяконтроль исправности защиты от коротких замыканий на корпус электроустановки и длительность времени ее сра,45 батывания, а также снижается величина напряжения отпускания ,первогорелейного блока при одинаковой величине напряжений его срабатывания. 1, Устройство для защитного отключения электроустановки по авт. св. Р 817845, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введены допопнитель" ная кнопка и конденсатор, соединенные между собой последовательно и подключенные параллельно обмотке вто 60 рого релейного блока, дополнительныйрезистор, соединенный параллельно сконденсатором, емкость которого выбрана такой величины, что постояннаявремени цепи его заряда не превышает, 65 02 с.970544 2. Устройство по п. 1, о т л и ч .аю щ.е е с я тем, что первый релейный двухобмоточный блок выполнен в виде электромагнитного реле переменного тока. Васьковавич Корректор, А Составитель ач ТехредЖ.Каседактор Ю Заказ 8413 бб 9 По твенного комитета СС ретений и открытий Ж, Раушская наб сно 4/ Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4/б 9 Тираж ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва Источники информации,принятые во внимание при экспертизе