Устройство для определения поврежденной фазы сети

(22)Заявлено 07. 03. 79 (21) 2733799 Н 02 Н.5/12 Н 02 Н 3/16 заявки М с присоединен 3 Ъеударатааеыа кфмнтет СССР лв делам изобретение и открыткиОпубликоваДата опуб 72) Авторы иэобретени Антонов, И.М. Сирота, В.В. На6,М. Ягудаев и Ю.И. Зорин Ордена Трудового Красного Знамени горного дела им, А.А. Скочинского) Заявит Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОЙФАЗЫ СЕТИ ана ине лен о нныи ут- емЪ д 1При зафаз сетиние междуденной фапорционалный ток;мерительнтока сравчерез эми мыкании на землю одн (например Фазы А ) н фазой и землей на и зе снижается (фиг.2 ьно снижается и изме при достижении значтока меньше опорющий диод запира -базовый переход из ряж- ер- протель-. ия из,гося и огониваттер лиИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствамдля контроля изоляции при однофазных замыканиях на землю в сетях сизолированной нейтралью с целью ееиспользования., например, совместнос быстродействующей аппаратурой защиты от .поражения электрическим токомпри случайном прикосновении человекак любой из фаз сети, напряжением10 кВ,Известны устройства для определения поврежденной фазы, применяемыев релейной защите электрических сетей с изолированной нейтралью, работающие на основе сравнения двух напряжений (токов) по фазе или абсолютной величине 1).Известно устройство для определения (детектор) поврежденной фазы,содержащее выпрямители и усилительпостоянного тока, в выходной цепикоторого включено исполнительноереле. 2Работа этого устройства оснона сравнении по абсолютной велидвух выпрямленных токов, обуслоных двумя Фазными напряженияминым и измерительным, Диод, вклюный согласно с выпрямителем ивстречно с источником питания яется элементом, сравнивающим опоток с измерительным.В нормальном режиме (при отсствии однофазного замыкания на злю) должно соблюдаться условиеУмцо, или 1 чаи (13 90 ч 07 теля протекает разность опорного и измерительного токов, вызывая его срабатывание 21.Недостатком указанного устройства является его низкая чувствительность из-за ограничений по сохранению условияна отстающей (здоровой) фазе.Иэ векторной диаграммы на фиг.2 (точка 01) видно, что при определен о ном соотношении емкости фаз сети относительно земли и сопротивлении замыкания на землю условие (1) для последующей Фазы В нарушается, т.е. 4нерционно сглаживать выпрямленный входной сигнал, поступающий на уситель, что выгодно отличает ее от схемы емкостного сглаживания со значительной задержкой срабатывания в известном устройстве.На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для определения поврежденной фазы; на фиг, 2 векторная диаграмма, поясняющая принцип действия устройства (для случая однофазного замыкания на фазе Д),Устройство для определения поврежденной фазы (фиг.1) включает в себя выпрямители 1 и 2 (например, трехфазные по схеме Ларионова),усилитель 3 постоянного тока с исполнительным реле (например, с герконовым реле или оптроном) в выходной цепи и схемы 1 л и 5 расщепления на три сдвинутых по фазе напряжения и функционально объединено в блок 6. Аналогично выполнены блоки 7 и 8. Блоки 6,7 и 8 подключены соответствующим образом к фазам 9,10 и 11 сети,Устройство работает следующим образом.15Чем)ои (В)(2) а их разность может привести к ложным срабатываниям на последующей Фазе . Во избежании этого приходится загрублять .чувствительность усилителя, реагирующего на указанную разность токов, что в итоге существенно ограничивает чувствительность устройства по сопротивлению однофазной утечки на,землю.Так, например, при емкости фаэ сети относительно земли 1 мкф/фазу чувствствительность данного устройства составит не более 1,5 кОм/фазу.Следовательно, чувствительность в известном устройстве ограничивается условием несрабатывания исполнительного органа на последующей (здоровой) фазе.Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия устройства для определения поврежденной Фазы сети.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения поврежденной фазы сети, содержащем выпрямители и усилители постоянного тока по числу фаз, в выходной цепи каждого из которых включено исполнительное реле, вход одного выпрямителя подключен к фазе сети через схему расщепления на три напряжения, вход другого выпрямителя аналогично - к опережающей по отношению к упомянутой 5 О фазе сети, а .выходы упомянутых выпрямителей соединены с соответствующим усилителем постоянного тока по схеме сравнения двух напряжений по абсолютной величине, 55Введение схемы расщепления на три напряжения перед каждым выпрямителем дает возможность практически безыВ нормальном режиме на входы выпрямителей 1 и 2 блока 6 (для одной из фаэ 9 сети) через схемы расщепления иэ соответствующих фаз контролируемой сети поступают симметричные напряжения, которые выпрямляются и сравниваются между собой. При симметричности Фаз сети на вход усилителя 3 постоянного тока поступает разность напряжений фаз 9 и 11,равная нулю те Цв ( ) =О,Вхлх) )С (лл) ЦА,Для блоков 7 и 8 соответственно двух других фаз 10 и 11 на входы их усилителей поступают также аналогичные разницы, равные нулю, так как 13 вхв) = 0 и Цр = О,)вх(с) = Ъло) цс ил), (5) При однофазном замыкании на землю (например фазы А 9) нарушается симметрия фазных напряжений сети и на вход выпрямителя 2 поступает напряжение опережающей Фазы Ислл) по величине большее, цем поступающее на вход выпрямителя 1 напряжение поврежденной фазы Ид), Тогда на вход усилителя 3 поступает положи5 90тельная разница напряжений, по уров-ню достаточная для открывания усилителя постоянного тока, в выходной .цепи которого срабатывает исполнительное реле.На входы соответствующих усилителей двух других фаз (в блоках 7и 8 фиг.1) согласно выражениям (4)и (5) поступают отрицательные разницы, поскольку(векторная диаграммафиг.2) при этом триоды усилителейзаперты и реле на этих фазах несрабатывают,Как видно из фиг.2 (точка О )чувствительность устройства по условию несрабатывания на последующей(здоровой) фазе выще, чем в известном устройстве.Таким образом, становится возможным определять поврежденную фазу призамыканиях на землю через значительно большие сопротивления (при емкости фаз сети относительно земли1 мкф/Фазу) до 6 кОм/Фазу,Кроме того, в предлагаемом устройстве, по сравнению с известным,значительно повышается и быстродействие выбора фазы.Поскольку чувствительность и быстродействие являются основными параметрами безопасности, то применение предлагаемого устройства дляопределения поврежденной фазы сетив качестве основного релейного эле 4074 6мента в быстродействующей аппаратуре защиты людей от поражения электрическим током существенно повышаетуровень безопасности обслуживанияэлектрических сетей.Формула изобретения1 о Устройство для определения поврежденной фазы сети, содержащее выпря"мители, каждый из которых включенна фазисе напряжение, и усилителипостоянного тока по числу фаз, в вь 5 ходной цепи каждого из которых включеноисполнительное реле, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповыщения чувствительности и быстродействия, вход одного выпрямителяподключен к фазе сети через схемурасщепления на три напряжения, входдругого выпрямителя аналогично - копережающей по отношению к упомянутой фазе сети, а выходы этих выл прямителей соединены с соответствующим усилителем постоянного тока посхеме сравнения двух напряжений поабсолютной величине.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРГ 335763, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.2. Авторское свидетельство СССРИ 531228, кл. Н 02 Н 5/12, 1973904074 юЖ ов Коррект Составитель В. Техред И. Надь нов Бокша едакто каэ 141/1 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна Тираж 669 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 035, Москва, Ж, РаушскаяПодписное тета СССР крытийнаб., д. 4