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

(505 Н 02 Н 3/ г, 1ггГ гг ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О пусковой орган 2 боту интеграторо вения поврежде среди пороговых тывает пороговый торого через эл исполнительный о минается на врем нала пускового о размыкающие кл интегрирующие э первоначальное с обеспечивается б неповрежденных режиме устройст срабатывания вык 1. Предложенное гана 20 исключает послеаварийном р(56) Авторское свидетельство ССГф 896710, кл, Н 02 Н 3/6, 1980.Авторское свидетельство ССМ 1394315, кл. Н 02 Н 3/16, 1986(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ (57) Изобретение относится к электротехние и предназначено для защитного отключения в сети с изолированной нейтралью. Цель изобретения - повышение быстродействия и селективности, При появлении в сети однофазного замыкания срабатывает О. который разрешает рав 7 и 8, В случае возникнония на присоединении 1 элементов первым срабаэлемент 11, сигнал с коемент 15 поступает на рган 17, Этот сигнал запоя действия выходного сигргана 20. Одновременно ючи 9, 10 замыкаются, и лементы 7 и 8 переходят в остояние, Таким образом, локировка работы защит присоединений. В таком во работает до момента лючателя присоединения выполнение пускового орложную работу защит в ежиме. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью,Известно устройство для защиты от однофазного замыкания на землю, содержащее на каждом присоединении последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовэтвльности, преобразователь тока в выпрямленное напряжение, запоминающий элемент, интегрирующий элемент с размыкэющим ключом на входе, элемент ПАМЯТЬ и исполнительный орган, общие на всв присоединения пусковой орган, подключенный своим входом к выходу трансформатора напряжения нулевой последовательности, блок управления, подключенный основным входом к выходу пускового органа. а управляющим вхсдом - к выходу элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов ПАМЯТЬ,Недостатком данного устройства является относительно невысокая помехоустойчивость. Оно может ложно срабатывать при воздействии кратковременных (самоустраняющихся) замыканий нз землю и помех,Наиболее близким по технической сущности к заявленному является устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее нз каждом присоединении последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности. преобразователь тока в выпрямленное напряжение, интегрирующий элемент, пороговый элемент и сумматор импульсов, по числу присоединений элементы совладения, первые входы которых подключены к выходам сумматоров импульсов, а выходы через элементы ПАМЯТЬ соединены с исполнительными органами, общие на все присоединения первый элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам пороговых элементов, а выход соединен с управляющими входами замыкающих ключей, включенных параллельно выходам запоминающих элементов, и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов ПАМЯТЬ, пусковой орган, подключенный своим входом к трансформатору напряжения нулевой последовательности, в выходом - к входу блока управления, блокирующий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а выход соединен с управляющими входами размыкающих ключей, включенных параллельно выходам преобразователей тока в выпрямленное нэпряженив. элемент НЕ, вход которого подключен к выходу второго элеметаИЛИ, а выход- к вторым входам упомянутых элементов совпадения,Устройство характеризуется более высокой помехоустойчивостью и селективностью, однако его недостатками являются сравнительно большое время срабатывания (устройство срабатывает в случае поступления на входы сумматоров двух-трех импульсов с выходов пороговых элементов) и воэможность ложного срабатывания при воздействии помех, длительность которых превышает время срабатывания устройства. но меньше полного времени срабатывания устройства и времени отключения выключателя защищаемого присоединения. Кроме того, устройство имеет относительно сложную схему.Цель изобретения - повышение быстродействия и селективности - достигается тем, что устройство для защиты от однофазного замыканияа землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее на каждом присоединении последовательно соединенные трансформатор тока нулевой последовательности. преобразователь тока в выпрямленное напряжение, интегрирующий элемент с размыкающим ключом на выходе и пороговый элемент, по числу присоединений элементы совпадения, первые входы которых функционально связаны с выходами упомянутых пороговых элементов, и исполнительные органы, входы которых функционально связаны с выходами соответствующих элементов совпадения, общие на осе присоединения основной элемент ИЛИ, входы которого подключены параллельно входам исполнительных органов, пусковой орган, включающий в себя пороговый элемент, вход которого подключен к трансформатору напряжения нулевой последовательности, а выход функционально связан с управляющими входами размыкающих ключей, снабжено общим на все присоединения основным элементом ЗАПРЕТ, управляющий вход которого подключен к выходу основного элемента ИЛИ, основной вход - к выходу пускового органа, а выход соединен с управляющими входами размыкающих ключей, по числу присоединений дополнительными элементами ИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующих пороговых элементов и элементов совпадения, а выход соединен с входом соответствующего исполнительного органа, при этом 5 10 15 20 25 ЭО 35 40 4550 первые входы упомянутых элементов совпадения подключены к выходам соответствующих дополнительных элементов ИЛИ, вторые входы - к выходу пускового органа, который дополнен вторым пороговым элементом, вход которого соединен с входом1707684 50 55 Элементы 28 и 29 выполняют функцию селектора импульсов по максимальной длительности,Сигнал на выходе амплитудного селектора 29 появляется при длительности выходных импульсов элемента 26 большей 19 мс, т.е. при частоте напряжения нулевой послсдовательности, меньшей промышленной.Устройство работает следующим образом. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 При отсутствии в сети однофазного замыкания на землю размыкающие ключи 9 и 1 О замкнуты. ПЭ 11, 12, 24 и 25, ИО 17 и 18, ПО 20, формирователь 30 импульсов находятся в исходном сосои.При возникновении в сети однофазного замыкания на землю, например на присое-. динении 1, первым срабатывает пусковой орган 20, на выходе которого появляются прямоугольные импульсы (фиг.2). При появлении первого импульса ключи 9 и 10 размыкаются и на выходе интегрирующих элементов 7 и 8 появляются напряжения (сигналы) От и Ов. изменяющиеся по экспоненциальному закону с постоянной времени, одинаковой для всех присоединений, Когда уровни этих напряжений достигают пороговых значений, принимаемых также одинаковыми для всех присоединений, срабатывают пороговые элементы 11 или 12. В нашем случае первым срабатывает пороговый элемент 11, так как он находится в канале защиты поврежденного присоединения 1, имеющего, как правило, наибольший ток замыкания на землю. Этому току соответствуют и наибольшие сигналы О 5 и О 7 на выходах соответственно ПТВН 5 и ИЭ 7.При срабатывании порогового элемента 11 появляется сигнал О 15 на выходе элемента ИЛИ 15 и соответственно на входе ИО 17 и втором входе элемента 13, благодаря которому обеспечивается запоминание выходного сигнала ПЭ 11 на время действия выходного сигнала ПО 20, Одновременно через элемент ИЛИ 22 сигнал поступает на управляющий вход элемента ЗАПРЕТ;21, в результате ключи 9 и 1 О замыкаются и интегрирующие элементы 7 и 8 переходят в первоначальное состояние. т.е. состояние, при котором конденсаторы этих элементов разряжены и напряжения ва их выходах отсутствуют. Таким путем обеспечивается невозможность срабатывания порогового элемента 12 неповрежденного присоединения 2,При прохождении выходного сигнала ПО 20 через нулевое или близкое к нему значение сигнал на выходе элемента ИЛИ 22 исчезает. При появлении второго импульса на выходе ПО 20 ключи 9 и 10 вновь размыкаются и на выходе ИЭ 7 и 8 появляются напряжения, изменяющиеся по экспоненциальному закону. Когда уровни этих напряжений достигают пороговых эначений, срабатывают ПЭ 11 и 12. В рассматриваемом случае первым вновь срабатывает ПЭ 11, вследствие чего появляются сигналы на входе ИО 17 и на управляющем входе элемента ЗАПРЕТ 21 и происходит замыкание ключей 9 и 10,1707684 10 55 В таком режиме устройство работает до тех пор, пока не отключится выключатель присоединения 1.При отключении выключателя присоединения 1 в сети возможно возникновение напряжения и токов нулевой последовательности, изменяющихся во времени с частотой ниже промышленной, Однако ложного срабатывания устройства в этом режиме не происходит, так квк на выходе преобразователя 28 длительности в амплитуду и соответственно на выходе формирователя (расширителя) 30 импульсов появится сигнал, воздействующий на управляющий вход элемента ЗАПРЕТ 27. В результате устройство не работает.Аналогичнв устройство работает при однофвзном замыкании на землю на присоединении 2,При воздействии на устройство сигналов, обусловленных помехами или одиночными пробоями изоляции и имеющих длительность меньшую, чем суммарное время срабатывания исполнительных органов защиты и время отключения выключателя ложного отключения выключателей присоединений не происходит, так как после исчезновения сравнительно кратковременных сигналов устройство автоматически возвращается е исходное состояние.Таким образом, введение по числу присоединений дополнительных элементов ИЛИ и общео на все присоединения элемента 3 АПР ЕТ, а также дополнение ",.ус кового органа вторым пороговым э-ементом элементами ИЛИ и ЗАПРЕТ, псеобрэзоаателем длительности в амплитуду, амплитуд. ным селектором и формиоовэтелем импульсов повышает быстродействие и селективность защиты при причечении минимально возможного количества элементов,Это способствует предупреждению электротравматизма в электр лческих сетях напряжением выше 1 СОС В, рэбо-ающих с изолированном нейтралью, сокращает простои потребителей иэ-за неопрэвданного перерыва в их питании и дает ощутимый экономический эффект.формула изобретения устройство для защиты от однофаэного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью, содержащее на каждом присоединении последовательно соединенные 15 20 25 30 35 4 С 45 50 трансформатор тока нулевой последовательности, преобразователь тока в выпрямленное напряжение, интегрирующий элемент с размыкающим ключом на выходе и пороговый элемент, по числу присоединений элементы совпадений, первые входы которых функционально связаны с выходами пороговых элементов, и исполнительные органы, входы которых функционально связаны с выходами соответствующих элементов совпадения, общие на все присоединения основной элемент ИЛИ, входы которого подключены параллельно входам исполнительных органов, пусковой орган, включающий в себя пороговый элемент, вход которого подключен к трансформатору напряжения нулевой последовательности, а выход функционально связан с управляющими входами размыкающих клю-чей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и селективности, оно снабжено общим на все присоединения основным элементом ЗАПРЕТ, управляющий вход которого подключен к выходу основного элемента ИЛИ. основной вход - к выходу пускового органа, а выход соединен с управляющими входами размыкающих ключей, по числу присоединений дополнительными элементами ИЛИ, входы которых подключены к выходам соответствующих пороговых элементов и элементов совпадения а выход соединен с входом соответствующего исполнительного органа, прл э-,ом переые входы элементов совпадения псдклк ены к выходам соответствующих дополнигельных элементов ИЛИ, вторые входы - к выходам пускового органа, который дополнен вторым пороговым элементом, вход которого соединен с входом первого порогового элемента и через введенный согласующий элемент подключен к входу пускового органа, элементом ИЛИ, входы которого подключены к выходам пороговых элгчентов элементом ЗАПРЕТ, основной вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, выход соединен с выходом пускового органа, последовательно соединенными преобразователем длительности в амплитуду. вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, амплитудным селектором и формирователем импульсов. выход которого подключен к управляющему входу элемента ЗАПРЕТ.17076 В 4Фиг,2Составитель Л.8 аськова Редактор 8.Данко Техред М,Моргентал Корректор Т,Малец каз 271 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10