PL45444B1 - - Google Patents

Description

luteto IMS r. ^v #***•** POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45444 KI. 21 c, 68/70 Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego#) Gliwice, Polska Urzqd*enle ochronne prxeciwporaleniowe do dolowej sieci lrójlozowel niskiego napiecia Patent trwa od dnia 13 czerwca 1960 r.O niebezpieczenstwie porazenia w sieciach podziemnych stosowanych w górnictwie decy¬ duja dwie wielkosci: ogólny stan izolacji sie¬ ci oraz ogólna pojemnosc elektryczna sieci ka¬ blowej. Systematyczne pogarszanie stanu izo¬ lacji doprowadza do zwarcia z ziemia. Gdy jedna faza np. zostaje uziemiona w jakims punkcie sieci, to przy stosowanym systemie przewodów ochronnych nie stanowi to zagroze¬ nia dla zycia ludzkiego. Zwarcie jednofazowe moze byc niezauwazone i w przypadku pogor¬ szenia sie izolacji nastepnej fazy, gdy punkty zwarcia sa od siebie odlegle, prady zwarciowe wywoluja niebezpieczne spadki napiec na opor¬ nosciach uziemien maszyn i urzadzen. Podwój¬ ne zwarcia z ziemia byly juz przyczyna ma¬ sowych wypadków porazenia w kopalniach, gdzie kilku ludzi jednoczesnie stracilo zycie.*) Wlasciciel patentu oswiadczyl, iz twór¬ ca wynalazku jest mgr inz. Miroslaw Bargiel.W praktyce ruchowej zdarzaja sie takze przy* padki, ze przewód kablowy zostaje odslonie¬ ty na pewnej swej dlugosci az do przewodu fazowego. Czesto zdarza sie takze wbicie odlam¬ ka przewodu strzalowego w opone kabla az do zyly, co nie narusza wypadkowego stanu w izolacji sieci. Jezeli w takim miejscu przez nieuwage lub z innej przyczyny nastapi dot¬ kniecie, wówczas prady pojemnosciowe calej sieci zamykaja sie przez cialo porazonego i sply¬ waja do ziemi.Znane urzadzenia kontroluja wypadkowy stan izolacji i badz ostrzegaja o niebezpiecznym stanie izolacji, badz wylaczaja napiecie calej sieci. W innych znanych urzadzeniach stoso¬ wany jest dlawik kompensacyjny dla ograni¬ czania pradów pojemnosciowych, jednak re¬ gulacja zaczepami nie gwarantuje wlasciwego dostrojenia dlawika do pojemnosci sieci i ogra¬ niczania pradu do wartosci bezpiecznej. Zna¬ ne urzadzenia omówionych tu typów nie gwa-rantuja bezpieczenstwa przy zetknieciu sie z golym przewodem pod napieciem, a ponadto zbyt czesto wylaczaja cala siec, co jest przyczy¬ na duzych trudnosci w kopalni.Przedmiotem wynalazku jest dwustopniowe przeciwporazeniowe uizadzenie do ochrony do¬ lowej niskiego napiecia, które nie . dopuszcza do wystapienia niebezpiecznych napiec dotyku na korpusach maszyn i innych urzadzen i ogra¬ nicza do minimum prad w przypadku dotyku golego przewodu oraz czas w jakim porazony znajduje sie pod napieciem. W przypadku do¬ tyku golego przewodu z pod napiecia zostaje wylaczony tylko dotkniety przewód i urzadze¬ nie sygnalowe sygnalizuje o stanie zagrozenia, natomiast napiecie calej sieci nie zostaje wy¬ laczone. Dwustopniowosc urzadzenia polega na tym, ze w przypadku zwarcia z ziemia jednej fazy (co w systemie przewodów ochronnych stosowanych w sieci dolowej nie stanowi nie¬ bezpieczenstwa) urzadzenie sygnalizuje zwarcie sygnalem ciaglym lub przerywanym. Natomiast w przypadku pogorszenia sie izolacji faz po¬ zostalych, gdy istnieje mozliwosc wystapienia niebezpiecznych napiec i uszkodzen, urzadzenie wylacza napiecie calej sieci.Rysunek przedstawia schemat urzadzenia we¬ dlug wynalazku i sluzy do wyjasnienia jego dzialania.Aby urzadzenie pracowalo prawidlowo nale¬ zy najpierw tak dostroic szczeline powietrzna w dlawiku L do pojemnosci sieci, zeby w razie dotkniecia golego przewodu pod napieciem przez czlowieka przeplynal prad niezagrazajacy jego zyciu. W tym celu naciska sie przycisk Pi, stwarzajac sztuczna sytuacje jaka zaistnie¬ je przy dotknieciu przewodu przez czlowieka.Opór RKi zastepuje opornosc ciala ludzkiego po przebiciu naskórka. Amperomierz A wska¬ zuje natezenie pradu. Szczeline powietrzna w dlawiku L nastawia sie tak, zeby natezenie pradu bylo mniejsze od wartosci niebezpiecz¬ nej. Dzialanie urzadzenia jest nastepujace: w przypadku dotkniecia golego przewodu jednej z trzech faz np. fazy R na galezi utworzonej z dlawika L i kondensatora C powstaje napie¬ cie skladowej zerowej. Transformator TRi jest to transformator pomocniczy sluzacy do wykry¬ cia zwartej fazy. Strona pierwotna transforma¬ tora TR\ zostaje podlaczona do ochranianej sieci RST, natomiast strona wtórna zostaje po¬ laczona z obwodem wykrywania uszkodzonej fazy skladajacym sie z przekazników Pr, PB, Pt- Czesc napiecia pobrana z dlawika L dodaje sie do napiec wtórnych transformatora pomocni¬ czego TRi, przylozonych do cewek przekazni¬ ków Pr, P8, Pt. Dzieki zastosowaniu grupy po¬ laczen transformatora Yy«, w fazie w której nastapilo zwarcie, czyli w tym przypadku w fa¬ zie R napiecia dodaja sie algebraicznie, w wy¬ niku czego wypadkowe napiecie na przekazniku Pr wzrasta. Natomiast w fazach S i T naste¬ puje dodawanie geometryczne, w wyniku cze¬ go bezwzgledna wartosc wypadkowego napie¬ cia przekazników Ps i Pt nie zmienia sie. Zwie¬ kszone napiecie na przekazniku Pr powoduje jego dzialanie i ponadto zostaje ono okolo dwu¬ krotnie zwiekszone przez uklad rezonansowy utworzony z kondensatora Cp i indukcyjnosci uzwojenia przekaznika Pr, co zwieksza pew¬ nosc dzialania ukladu. Przekaznik Pr zamyka swoje styki pri i faza R zostaje uziemiona. Je¬ dnoczesnie przekaznik ten swoim drugim sty¬ kiem Pr* uruchamia przekaznik z opóznionym dzialaniem Pc, utworzony z oporu Ri, konden¬ satora Ci, przekaznika bezzwlocznego Pc\ i tak zwanego stabiliwoltu Sti. Przekaznik ten po uplywie czasu od 3 do 5 sekund przerywa swo¬ imi stykami pc\ obwód zasilania przekazników wybierajacych uszkodzona faze. To powoduje zwolnienie przekaznika Pr i z kolei zwolnienie przekaznika Pc oraz zamkniecie styku pc|.Uklad powraca w ten sposób do stanu poczat¬ kowego. O ile zwarcie wywolane dotknieciem zniknelo, znika równiez napiecie skladowej ze¬ rowej i przekaznik Pr powtórnie juz nie za¬ dziala. Jezeli zwarcie utrzymuje sie dluzej przekaznikitPT i Pc impulsuja. Jest tu zastoso¬ wana kontrola utrzymywania sie zwarcia. W czasie trwania jednofazowego zwarcia zostaje równiez uruchomiony przekaznik Pk zasilany pradem stalym z ukladu stabilizujacego napie¬ cie na oporniku Ra, stabiliwoltem Stt. Prze¬ kaznik Pk uruchamia zespól sygnalowy ZS ostrzegajacy o uszkodzeniu sygnalem swietlnym i akustycznym. Zespól sygnalowy ZS sklada sie z zarówki Z, buczka sygnalowego B, przycisku Ps i przekaznika Pb sluzacego do wylaczania buczka B. Zespól sygnalowy zasilany jest z tran¬ sformatora TTt. Jezeli zwarcie jednofazowe utrzymuje sie dluzej, przekaznik Pc w takt swojej pracy przerywa sygnaly zespolu sygna¬ lowego.O ile nastapi symetryczne pogorszenie sie stanu izolacji badz przebicie bezpiecznika prze- skokowego miedzy zerem transformatora a ziemia stacji transformatorej, to zadziala przekaznik Pk kontrolujacy stan izolacji i uru¬ chomi zespól sygnalowy. W tym przypadku sygnaly beda ciagle. — i —r Gdy w - przypadku zwarcia jednofazowego, a wie/: gdy jeden z przekazników Pr, P§, Pt juz zadziala, nastapi pogorszenie stanu izolacji faz pozostalych, to wówczas prady zwarciowe zam¬ kna sie przez zamkniety styk przekaznika np.Pri i miejsce zwarcia drugiej fazy. Prady zwar¬ ciowe wywoluja spadek napiecia na oporze Ks i o ile przekrocza wartosc nastawiona spowo¬ duja zadzialanie przekaznika Pw dajacego im¬ puls na wylaczenie napiecia stacji transforma¬ torowej.O ile wzrosnie napiecie ochranianej sieci, co moze byc wynikiem przerzutu wysokiego na¬ piecia na strone niskiego napiecia, w transfor¬ matorze v zasilajacym siec i niepokazanym na rysunku, wówczas wzrosnie równiez napiecie wtórne transformatora TT\ i zadzialaja np. rów¬ noczesnie dwa przekazniki Pr i P». Prad zwar¬ cia zamyka sie wówczas przez zamkniete styki Pri i Psl oraz opory ochronne Ri i R: i naste¬ puje zadzialanie wyzwalaczy Wr lub Wt, które daja impuls na wylaczanie napiecia.Urzadzenie tak jest polaczone do sieci, ze transformator Tr* jest zalaczony przed glównym wylacznikiem stacji transformatorowej, a tran¬ sformator Trt przez swoje zaciski RST za glów¬ nym wylacznikiem. W ten sposób uzyskuje sie kontrole stanu izolacji przy otwartym wylacz¬ niku, co orientuje zaloge przez odczytanie sta¬ nu izolacji na mierniku JeQ wycechowanym w kiloomach i o, tym czy mozna zalaczyc napiecie na siec. Urzadzenie wyposazone jest dodatko¬ wo w przelacznik kontroli dzialania 'irzadzenia W wraz z oporami pomocniczymi Rki i Hkr Przelacznik ten ma dwa polozenia robocze i ustawiony w jednym z nich tworzy sztuczne jednofazowe zwarcie z ziemia. W ten sposób nastepuje sprawdzenie dzialania urzadzenia dla zwarc jednofazowych. Przy ustawieniu prze¬ lacznika w drugim polozeniu roboczym powin¬ no nastapic wylaczenie napiecia przez glówny wylacznik, gdyz w ten sposób tworzy sie sztucz¬ nie podwójne zwarcie z ziemia. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie ochronne przeciwporazeniowe do dolowej sieci trójfazowej niskiego napiecia po^ siadajace transformator pomocniczy z punktem gwiazdowym uziemionym poprzez dlawik o re¬ gulowanej szczelinie ograniczajacy prad prze¬ plywajacy przez czlowieka w razie dotkniecia golego przewodu do wartosci nie zagrazajacej zyciu, znamienny tym, ze transformator pomoc¬ niczy (TRi) posiada grupe polaczen Yy i oby¬ dwa jego punkty gwiazdowe sa uziemione po¬ przez dlawik ograniczajacy (L) o regulowanej szczelinie, a w szereg z uzwojeniami wtórnymi tego transformatora wlaczone sa cewki trzech przekazników (Pr, Ps, Pt) posiadajacych po dwa styki normalnie otwarte (Prl, pr i Pal, Ps* oraz ptl, Pt»), których punkt gwiazdowy wlaczony jest autotransformatórowo do dlawika ograniczajacego (L)^ przy czym ochraniania siec pierwotna polaczona jest poprzez opory (Hi, Kt, Rs) i normalnie otwarte styki (pa, pBl, Pt*) przekazników (Pr, P<., Pt) z przewodem uzie¬ miajacym, w który wlaczona jest cewka prze¬ kaznika (Pw) wylaczajacego napiecie sieci w przypadku pogorszenia sie izolacji pozostalych faz przy istniejacym juz zwarciu jednobiegu- nowym oraz ze pozostale styki normalnie otwar¬ te (pr*, Ps2, pt*) przekazników (Pr, P8, Pt) pola¬ czone sa równolegle i wlaczone w szereg z przekaznikiem czasowym (Pc) posiadajacym dwa styki normalnie zamkniete (pci i Pe«) i jeden z tych styków (pci) wlaczony jest w przewód gwiazdowy przekazników (Pr, Pif Pt) z dlawi¬ kiem (L), a drugi (pcs) wysterowuje zespól sy¬ gnalowy (ZS). Zaklady Konstrukcyjno- Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego Zastepca: mgr inz. Witold Hennel, rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 45444 ,fi soo* a 5 r W,< O M* i i ot, i 4 £ <* KO1 *. |Bfp I ! ^- — !— yf A |. P.W.H. wzór jednoraz. zam. PL/Ke, Czst. lem. 3296 14.XI.«1 100 egr. Al plsm. ki. Ul PL