RU158842U1 - Устройство для контроля изоляции электротехнических систем - Google Patents

Abstract

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем, содержащее блок присоединения, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, выпрямитель, делитель частоты, выполненный с тремя дополнительными выходами, позволяющими получить три различные частоты, автоматический переключатель частоты делителя, расположенный между делителем частоты и выпрямителем, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу сигнализации, установленные в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, аналого-цифровой преобразователь, расположенный в измерительном блоке, при этом четыре входа блока присоединения выполнены с возможностью подключения к четырем выходам генератора трехфазной сети, четыре выхода блока присоединения выполнены с возможностью подсоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, а два - к делителю частоты, два входа делителя частоты выполнены с возможностью подключения к генератору трехфазной сети, другие три дополнительных выхода делителя частоты подключены к входу автоматического переключателя частоты делителя, выход которого подключен к входу выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого выполнены с возможностью подключения к соответствующим выходам генератора трехфазно�

Description

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована для защиты электрических установок переменного тока от аварийных режимов с распознаванием и определением их места.

Известно устройство для контроля изоляции электротехнических систем (Патент №115578 РФ, МПК H02H 7/00. Устройство для контроля изоляции электротехнических систем./ Борзеев И.Я., Балюк А.А., Ахтямов М.Х., Веремеенко Н.А. ДВГУПС (РФ). - №2011147851/07, Заявлено 24.11.2011. Опубл. 27.04.2012. Бюл. №12)

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем, содержит генератор трехфазной сети, нагрузку, блок присоединения к нагрузке, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, выпрямитель, делитель частоты, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу-сигнализации, установленных в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, аналого-цифровой преобразователь, расположенный в измерительном блоке.

Четыре выхода генератора трехфазной сети подключены параллельно через блок присоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, два выхода генератора трехфазной сети подключены к входу делителя частоты, один из выходов которого соединен с землей, другой выход подключен к одному из входов выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого соединены с соответствующими выходами генератора сети, выход блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения, через разделительный конденсатор, а выход соединен с землей и сигнальной лампой, вход которой соединен с контактом реле измерительного блока, а выход ее через резистор соединен со вторым входом исполнительного элемента, при этом контакт реле блока отключения дифференциального автомата своим входом подключен к первому входу исполнительного элемента, а выход его к катушке отключения дифференциального автомата, датчик тока, своим выходом подсоединен к входам симистора и сигнальной лампы, которые своими выходами подсоединены к земле, первичная обмотка повышающего трансформатора своими входами подключена к двум выходам выпрямителя параллельно с измерительным блоком, а вторичная обмотка своими выходами подключена к входам заградительного блока, вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу реле тока измерительного блока.

Первые четыре выхода генератора трехфазной сети подключены к входам блока присоединения, шестой, седьмой, восьмой и девятый выходы которого подсоединены к входам нагрузки, остальные два выхода подсоединены к входам делителя частоты, один выход которого соединен с первым входом выпрямителя, а второй выход - с землей.

Дифференциальный автомат блока присоединения к нагрузке последовательно соединен с конденсаторами, объединенными звездой, являющимися блоком питания. Входы дифференциального автомата и четвертый выход генератора трехфазной, сети являются входами блока присоединение. Три входа дифференциального автомата и четвертый провод от генератора трехфазной сети являются шестым, седьмым, восьмым и девятым выходами блока присоединения. Первый выход дифференциального автомата и выход четвертого провода генератора трехфазной сети являются первым, и вторим выходами блока присоединения, выход конденсаторов, объединенных звездой, его третьим выходом, выход разделительного конденсатора его четвертым выходом, выход датчика тока - его пятым выходом.

Первым входом заградительного блока является вход, подсоединенный к третьему выходу блока присоединения, третьим и четвертым входом являются входы подключения к выходам выпрямителя, первичной обмотки трансформатора колебательного контура, вторичная обмотка которого включена, в рассечку цепи контура, выход блока подсоединен к земле.

Исполнительный элемент своими двумя входами подключен к первому и второму выходу блока присоединения.

Вход катушки отключения является входом исполнительного элемента, а объединенный выход контактов - его выходом. Вход сигнальной лампы соединен с выходом резистора, а его вход является входом исполнительного элемента. Вход кон так та также является входом исполнительного элемента.

Вход реле тока и параллельно к нему подсоединенного входа аналого-цифрового преобразователя измерительного блока является его выходом, а выход реле тока и параллельно к нему подсоединенный выход аналого-цифрового преобразователя является выходом измерительного блока.

Вход реле блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения через заградительный конденсатор, а выход его через подстроечный резистор соединен с землей.

Выход симистора блока отключения дифференциального автомата соединен с входом реле, выход которого соединен с землей. Вход сигнальной лампы блока отключения дифференциального автомата соединен с выходом замыкающего контакта реле, а выход ее через резистор соединен с землей, вход симистора, объединенного с входом замыкающего контакта реле подсоединен к выходу датчика тока, являющийся выходом блока присоединения

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии воздействия теплового излучения от внешних источников на контролируемую сеть ток генератора трехфазной сети поступает на реле тока и параллельно соединенного с ним аналого-цифровой преобразователь измерительного блока через конденсаторы блока присоединения и далее через вторичную обмотку повышающего трансформатора колебательно контура заградительного блока, выпрямитель делитель частоты - на землю. Этот ток имеет минимальную величину, одновременно ток генератора, трехфазной сети поступает на контролируемую сеть нагрузки через дифференциальный автомат и четвертый провод блока присоединения и далее чрез нагрузку на землю. Основной путь тока проходит от делителя частоты на выпрямитель, соединенный с измерительным блоком, через повышающий трансформатор колебательного контура заградительного блока, конденсаторы блока, присоединения, нагрузку и на землю. В выпрямителе токи от делителя частоты, генератора трехфазной сети и нагрузки накладываются, и результирующий ток у течки поступает на реле тока и аналого-цифровой преобразователь измерительного блока.

Кроме того, ток генератора трехфазной сети поступает через дифференциальный автомат и четвертый провод генератора трехфазной сети блока присоединения на отключающую катушку и сигнальную лампу исполнительного элемента. Ток генератора трехфазной сети поступает также на реле блока отключения дифференциального автомата, от четвертого выхода блока присоединения через разделительный конденсатор и компенсируется подстроечным резистором.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции в пределах установленных норм, величина тока нагрузки имеет допустимое значение, а величина результирующего тока утечки недостаточна для срабатывания реле измерительного блока, контакт реле в исполнительной элементе находится в отключенном состоянии, сигнальная лампа не горит, контакт реле в исполни тельном элементе и контакт реле в блоке отключения дифференциального автомата находятся в отключенном состоянии.

Ток от генератора трехфазной сети продолжает поступать на нагрузку. Измерительный блок показывает величину результирующего тока утечки нагрузки соответствующую техническим нормам, аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала по позиции “1”.

В предаварийном режиме при состоянии изоляции контролируемой сети нагрузки до срабатывания реле тока аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала по позиции “2”. При этом производится запись времени состояния изоляции контролируемой сети нагрузки. Это дает возможность своевременного отыскания места повреждения. Ток от генератора трехфазной сети продолжает поступать на нагрузку.

В аварийном режиме в первом случае при симметричном снижении сопротивлении изоляции нагрузки ниже установленных норм результирующий ток утечки увеличивается выше установленных норм, реле тока в измерительном блоке срабатывает и включает контакт в исполнительном элементе. Измерительный блок показывает величину результирующего тока утечки выше установленных норм, сигнальная лампа в исполнительном элементе горит, показывая аварийный режим при этом аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала по позиции “3” - “аварийный режим”.

В аварийном режиме во втором случае при однофазном замыкании на землю или прикосновении человека к фазному проводу величина результирующего тока утечки увеличивается, при этом включается контакт реле в исполнительном элементе и на отключающую катушку поступает ток, который отключает генератор трехфазной сети от нагрузки через дифференциальный автомат блока присоединения. Аналого-цифровой преобразователь в измерительном блоке производит развертку сигнала по позиции “3” - “аварийный режим”.

В аварийном режиме в третьем случае при воздействии теплового излучения от внешнего источника на контролируемую сеть нагрузки, датчик тока в блоке присоединения открывается, и ток от него поступает на: вход симистора и контакта, при этом симистор открывается, выход которого подсоединен, к входу реле и цепь тока замыкается на землю. Реле срабатывает и включает свои контакты в цепи отключающей катушки в исполнительном элементе и контакты в цепи сигнальной лампы. В результате ток поступает на катушку отключения дифференциального автомата в блоке присоединения, после чего дифференциальный автомат срабатывает и отключает генератор трехфазной сети от нагрузки. При этом аналого-цифровой преобразователь в измерительном блоке производит развертку сигнала на график и непрерывную запись по позиции “3” - “аварийный режим”.

Достоинством устройства для контроля изоляции электротехнических систем является то, что оно осуществляет контроль изоляции с достаточной точность является чувствительным и помехозащищенным, производит развертку сигнала на график и непрерывную запись, что существенным образом сокращает время поиска неисправностей в системе, предотвращает образование аварийных режимов в электроустановке.

Недостаток устройства заключается в том, что оно не позволяет определять поврежденную фазу в контролируемой сети, что приводит к снижению точности измерения величины сопротивления изоляции в контролируемой сети. Кроме того, снижается устойчивость работы устройства при кратковременных механических воздействиях на провода контролируемой сети, что приводит к необоснованному отключению дифференциального автомата от сети.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля изоляции электротехнических систем (Патент №144401 РФ, МПК H02H 7/00. Устройство для контроля изоляции электротехнических систем./ Борзеев И.Я., Балюк. А.А., Ахтямов М.Х. ДВГУПС (РФ). - №2013137311/07, Заявлено 08.08.2013. Опубл. 20.08.2014. Бюл. №12).

Устройство для контроля изоляции электротехнических систем содержит генератор трехфазной сети, нагрузку, блок присоединения к нагрузке, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, выпрямитель, делитель частоты, автоматический переключательчастоты делителя, расположенный между делителем частоты и выпрямителем, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу-сигнализации, установленных в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, аналого-цифровой преобразователь, расположенный в измерительном блоке.

Блок присоединения к нагрузке, включает дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания.

Делитель частоты выполнен с тремя дополнительными выходами, позволяющими получить три различные частоты.

Первые четыре выхода генератора трехфазной сети подключены параллельно через блок присоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, остальные два выхода генератора трехфазной сети подключены к входу делителя частоты, три выхода которого подключены к трем входам автоматического переключателя частоты делителя, выход которого подключен к одному из входов выпрямителя, один из выходов которого соединен с землей.

Первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого соединены с соответствующими выходами генератора трехфазной сети.

Дифференциальный автомат блока присоединения к нагрузке последовательно соединен с конденсаторами, объединенными звездой, являющимися блоком питания. Вход дифференциального автомата и четвертый выход генератора трехфазной сети являются входами блока присоединение. Три входа дифференциального автомата и четвертый провод от генератора трехфазной сети являются шестым, седьмым, восьмым и девятым выходами блока присоединения. Первый выход дифференциального автомата и выход четвертого провода генератора трехфазной сети являются первым и вторим выходами блока присоединения, выход конденсаторов, объединенных звездой, его третьим выходом, выход разделительного конденсатора его четвертым выходом, выход датчика тока - его пятым выходом.

Первым входом заградительного блока является вход, подсоединенным к третьему выходу блока присоединения, третьим и четвертым входом являются входы подключения к выходам выпрямителя первичной обмотки трансформатора колебательного контура, вторичная обмотка которого включена, в рассечку цепи контура, выход блока подсоединен к земле.

Исполнительный элемент своими двумя входами подключен к первому и второму выходу блока присоединения.

Вход кату тики отключения является входом исполнительного элемента, а объединенный выход контактов - его выходом. Вход сигнальной лампы соединен с выходом резистора, а его вход является входом исполнительного элемента. Вход контакта также является входом исполнительного элемента.

Вход реле тока и параллельно к нему подсоединенного входа аналого-цифрового преобразователя измерительного блока является его выходом, а выход реле тока и параллельно к нему подсоединенный выход аналого-цифрового преобразователя является выходом измерительного блока.

Вход реле блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения через разделительный конденсатор, а выход его через подстроечный резистор соединен с землей.

Выход симистора блока отключения дифференциального автомата соединен с входом реле, выход которого соединен с землей. Вход сигнальной лампы блока отключения дифференциального автомата соединен с выходом замыкающего контакта реле, а выход ее через резистор соединен с землей, вход симистора, объединенного с входом замыкающего контакта реле подсоединен к выходу датчика тока, являющийся выходом блока присоединения.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии воздействия теплового излучения от внешних источников на контролируемую сеть, ток генератора трехфазной сети поступает на реле тока и параллельно соединенного с ним аналого-цифровой преобразователь измерительного блока через конденсаторы блока присоединения и далее через вторичную обмотку повышающего трансформатора колебательного контура заградительного блока, выпрямитель, автоматический переключатель частоты делителя, делитель частоты - на землю. Этот ток имеет минимальную величину, одновременно ток генератора, трехфазной сети поступает на контролируемую сеть нагрузки через дифференциальный автомат и четвертый провод блока присоединения и далее через нагрузку на землю.

Основной путь тока проходит от делителя частоты и автоматический переключатель выходов вторичной обмотки делителя частоты на выпрямитель, соединенный с измерительным блоком, через повышающий трансформатор и колебательный контур заградительного блока, конденсаторы блока присоединения, нагрузку и на землю.

В выпрямителе токи от делителя частоты, через автоматический переключатель частоты делителя, генератора трехфазной сети и нагрузки накладываются и результирующий ток утечки поступает на реле тока и аналого-цифровой преобразователь измерительного блока.

Кроме того, ток генератора трехфазной сети поступает через дифференциальный автомат и четвертый провод генератора трехфазной сети блока присоединения на отключающую катушку и сигнальную лампу исполнительного элемента. Ток генератора трехфазной сети поступает также на реле блока отключения дифференциального автомата от четвертого выхода блока присоединения через разделительный конденсатор и компенсируется подстроечным резистором.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции в пределах установленных норм, величина тока нагрузки имеет допустимое значение, а величина результирующего тока утечки недостаточна для срабатывания реле измерительного блока. Контакт реле в исполнительном элементе находится в отключенном состоянии, сигнальная лампа не горит.

Контакт реле в исполнительном элементе и контакт реле в блоке отключения дифференциального автомата находятся в отключенном состоянии.

Ток от генератора трехфазной сети продолжает поступать на нагрузку. Измерительный блок показывает величину результирующего тока уточки нагрузки, соответствующую техническим нормам. Аналого-цифровой преобразователь производит развертку среднерезультирующего от трех измерений сигнала по позиции “1” как показано на фиг. 2.

В предаварийном режиме при состоянии изоляции контролируемой сети нагрузки до срабатывания реле аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала по позиции “2” как показано на фиг. 2. При этом производится запись времени состояния изоляции контролируемой сети нагрузки. Это дает возможность своевременного отыскания места повреждения и, с помощью автоматического переключателя частоты делителя, в ручном режиме определить наиболее поврежденную фазу провода.

Ток от генератора трехфазной сети продолжает поступать на нагрузку.

В аварийном режиме в первом случае при симметричном снижении сопротивления изоляции нагрузки ниже установленных норм результирующий ток утечки увеличивается выше установленных норм, реле в измерительном блоке срабатывает и включает контакт в исполнительном элементе. Измерительный блок показывает величину результирующего тока утечки выше установленных норм, сигнальная лампа в исполнительном элементе горит, показывая аварийный режим, при этом аналого-цифровой преобразователь производит развертку сигнала на график и непрерывную запись по позиции “3” - “аварийный режим” (фиг. 2).

В аварийном режиме во втором случае при однофазном замыкании на землю или прикосновении человека к фазному проводу величина результирующего тока утечки увеличивается, при этом включается контакт реле в исполнительном элементе и на отключающую катушку поступает ток, который отключает генератор трехфазной сети от нагрузки через дифференциальный автомат блока присоединения. Аналого-цифровой преобразователь в измерительном блоке производит развертку сигнала на график и непрерывную запись по позиции “3” - “аварийный режим” (фиг. 2).

В аварийном режиме в третьем случае при воздействии теплового излучения от внешнего источника на контролируемую сеть нагрузки, датчик тока в блоке присоединения открывается, и ток от него поступает на вход симистора и контакта, при этом симистор, выход которого подсоединен к входу реле открывается, и цепь тока замыкается на землю. Реле срабатывает и включает свои контакты в цепи отключающей катушки в исполнительном элементе и контакты в цепи сигнальной лампы. В результате ток поступает на катушку отключения дифференциального автомата в блоке присоединения. После чего дифференциальный автомат срабатывает и отключает генератор трехфазной сети от нагрузки. При этом аналого-цифровой преобразователь производи т развертку сигнала на график и непрерывную запись по позиции “3” - “аварийный режим” (фиг. 2).

Достоинством устройства для контроля изоляции электротехнических систем является то, что оно позволяет повысить точность измерения величины сопротивления изоляции в контролируемой сети благодаря тому, что контролируемая сеть проверяется на различных частотах непромышленной частоты и это дает возможность контролировать многофазные электрические сети по каждой из фаз.

Недостатком устройства является то, что при кратковременных воздействиях механического характера на провода контролируемой сети, проявляющихся в результате различных земляных работ, проезда транспорта, падения различных предметов на кабели и т.п., происходит необоснованное отключение дифференциального автомата от контролируемой сети. Все это приводит к понижению надежности работы устройства.

Задачей полезной модели является создание устройства для контроля изоляции электротехнических систем, позволяющего повысить надежность его работы, при кратковременных воздействиях механического характера на контролируемую сеть.

Для решения поставленной задачи в устройстве для контроля изоляции электротехнических систем, содержащем блок присоединения, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, выпрямитель, делитель частоты, выполненный с тремя дополнительными выходами, позволяющими получить три различные частоты, автоматический переключатель частоты делителя, расположенный между делителем частоты и выпрямителем, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу сигнализации, установленных в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, аналого-цифровой преобразователь, расположенный в измерительном блоке, при этом четыре входа блока присоединения выполнены с возможностью подключения к четырем выходам генератора трехфазной сети, четыре выхода блока присоединения выполнены с возможностью подсоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, а два - к делителю частоты, два входа делителя частоты выполнены с возможностью подключения к генератору трехфазной сети, другие три дополнительных выхода делителя частоты подключены к входу автоматического переключателя частоты делителя, выход которого подключен к входу выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого выполнены с возможностью подключения к соответствующими выходами генератора трехфазной сети, выход блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения через разделительный конденсатор, а выход соединен с землей и сигнальной лампой, вход которой соединен с контактом реле измерительного блока, а выход ее через резистор соединен со вторым входом исполнительного элемента, при этом контакт реле блока отключения дифференциального автомата своим входом подключен к первому входу исполнительного элемента, а выход его - к катушке отключения дифференциального автомата, датчик тока своим выходом подсоединен к входам симистора и сигнальной лампы, которые своими выходами подсоединены к земле, первичная обмотка повышающего трансформатора своими входами подключена к двум выходам выпрямителя параллельно с измерительным блоком, а вторичная обмотка своими выходами подключена к входам заградительного блока, вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу реле тока измерительного блока, дополнительно установлено реле времени, расположенное в блоке исполнительного элемента, и включенное своими контактами в цепь катушки отключения дифференциального автомата.

Признаками, отличающими заявляемое решение от прототипа, являются, снабжение устройства реле времени, расположение его в блоке исполнительного элемента и включение его своими контактами в цепь катушки отключения дифференциального автомата.

Благодаря отличительным признакам устройство позволяет повысить надежность его работы, при кратковременных воздействиях механического характера на контролируемую сеть. Это обусловлено тем, что устройство, благодаря отличительным признакам, позволяет производить автоматическое повторное включение дифференциального автомата в контролируемую сеть при кратковременном механическом воздействии на провода сети. Таким образом, контролируемая сеть остается включенной, что повышает надежность электроснабжения нагрузки и ликвидируются необоснованные ее отключения. Все это приводит к повышению надежности работы устройства.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема устройства для контроля электротехнических систем, на фиг. 2 - график развертки сигнала, на котором позиция "1" обозначает нормальный режим, позиция "2" - режим неисправности, а позиция "3" - авария.

Устройство для контроля электротехнических систем содержит блок присоединения 1, выпрямитель 2, выполненный по мостовой схеме, делитель частоты 3, автоматический переключатель частоты делителя 4, заградительный блок 5, исполнительный элемент 6, измерительный блок 7, аналого-цифровой преобразователь 8, расположенный в измерительном блоке 7, блок отключения дифференциального автомата 9, повышающий трансформатор 10, расположенный в заградительном блоке 5.

Блок присоединения 1 включает дифференциальный автомат 11 типа ПМВ, конденсаторы 12 и разделительный конденсатор 13 марки КБГМП-600 В, датчик тока 14.

В выпрямителе 2 использованы диоды Д226Д. Делитель частоты 3 марки ДЧ600/3000-2700 выполнен с тремя дополнительными выходами, которые были образованы за счет трех отпаек от витков по длине вторичной обмотки делителя 3.

В заградительном блоке 5 использован колебательный контур 15 марки Тр-600 - 3000/7000 и конденсатор КБГ-400. Исполнительный элемент 6 включает катушку отключения 16 пускателя типа ПМВ с замыкающими контактами 18 и 19, сигнальную лампу 22 типа ЛС-220 В с замыкающим контактом 20 и резистор 23, реле времени 17 с замыкающим контактом 20 - РПВ-220. Измерительный блок 7 представляет собой реле тока 24 типа РКН, шунтированное конденсатором 25, миллиамперметры М2001-24, которые своими выходами подключены к входам аналого-цифрового преобразователя 8, собранного по микросхеме КР572ПВЗ и преобразователя уровней 5N 74 LYCC 3245А. Блок отключения дифференциального автомата 9 включает реле 26, 27 типа РЭС64А с током срабатывания 1,2-1,5 МА, подстроечный резистор 28, сигнальную лампу 29 типа ЛН, симистор 30, резистор 31, замыкающий контакт 32 реле 27.

Четыре входа блока присоединения 1 выполнены с возможностью подключения к четырем выходам генератора трехфазной сети 33, четыре выхода блока присоединения 1 выполнены с возможностью подсоединения к нагрузке 34 и заградительному блоку 5, выход которого соединен с землей, а два - к делителю частоты 3, выходы которого подключены к трем входам автоматического переключателя частоты делителя 4, выход которого соединен с первым входом выпрямителя 2.

Дифференциальный автомат 11 блока присоединения 1 последовательно соединен с конденсаторами 12, объединенных звездой, являющимися блоком питания. Вход дифференциального автомата 11 и четвертый выход генератора трехфазной сети 33 являются входами блока присоединение 1. Три входа дифференциального автомата 11 и четвертый провод от генератора трехфазной сети 33 являются шестым, седьмым, восьмым и девятым выходами блока присоединения 1. Первый выход дифференциального автомата 11 и выход четвертого провода генератора трехфазной сети 33 являются первым и вторым выходами блока присоединения 1, выход конденсаторов 12, объединенных звездой, его третьим выхода, выход разделительного конденсатора 13 его четвертым выходом, выход датчика тока 14 - его пятым выходом.

Первым входом заградительного блока 5 является вход, подсоединенным к третьему выходу блока присоединения 1, третьим и четвертым входом являются входы подключения к выходам выпрямителя 2, первичной обмотки трансформатора колебательного контура 15, вторичная обмотка которого включена, в рассечку цепи контура, выход блока подсоединен к земле.

Исполнительный элемент 6 своими двумя входами подключен к первому и второму выходу блока присоединения 1.

Вход реле времени 17 является входом исполнительного элемента 6, а объединенный выход замыкающих контактов 18, 19 - его выходом

Вход катушки отключения 16 является входом исполнительного элемента 6, а выход контактов 20 - его выходом. Вход сигнальной лампы 22 соединен с выходом резистора 23, а его вход является входом исполнительного элемента 6. Вход контакта 21 также является входом исполнительного элемента 6.

Вход реле тока 24 измерительного блока 7 является его входом, а выход реле - выходом измерительного блока 7.

Вход аналого-цифрового преобразователя 8 является входом, а выход его - выходом измерительного блока 7.

Вход реле 26 блока отключения дифференциального автомата 9 соединен с четвертым выходом блока присоединения 1 через разделительный конденсатор 13, а выход его через подстроечный резистор 28 соединен с землей.

Выход симистора 30 блока отключения дифференциального автомата 9 соединен с входом реле 31, выход которого соединен с землей. Вход сигнальной лампы 29 блока отключения дифференциального автомата 9 соединен с выходом замыкающего контакта 32 реле 27, а выход ее через резистор 31 соединен с землей, вход симистора 30, объединенного с входом замыкающего контакта 32 реле 27 подсоединен к выходу датчика тока 14, являющийся выходом блока присоединения 1.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии воздействия теплового получения от внешних источников на контролируемую сеть, ток генератора трехфазной сети 33 поступает на реле тока 24 и параллельно соединенного с ним аналого-цифровой преобразователь 8 измерительного блока 7 через конденсаторы 12 блока присоединения 1 и далее через вторичную обмотку повышающего трансформатора 10 колебательного контура 15 заградительного блока 5, выпрямитель 2, автоматический переключатель частоты делителя 4, делитель частоты 3 - на землю.

Этот ток имеет минимальную величину. Одновременно ток генератора, трехфазной сети 33 поступает на контролируемую сеть нагрузки 34 через дифференциальный автомат 11 и четвертый провод блока присоединения 1 и далее через нагрузку 34 на землю. Основной путь тока проходит от делителя частоты 3 и автоматический переключатель частоты делителя 4, на выпрямитель 2, соединенный с измерительным блоком 7, через повышающий трансформатор 10 и колебательный контур 15 заградительного блока 5, конденсаторы 12 блока присоединения 1, нагрузку 34 и на землю.

В выпрямителе 2 токи от делителя частоты 3, через автоматический переключатель частоты делителя 4, генератора трехфазной сети 33 и нагрузки 34 накладываются, и результирующий ток утечки поступает на реле тока 24 и аналого-цифровой преобразователь 8 измерительного блока 7.

Кроме того, ток генератора трехфазной сети 33 поступает через дифференциальный автомат 11 и четвертый провод генератора трехфазной сети 33 блока присоединения 1 на отключающую катушку 16, реле времени 17 и сигнальную лампу 22 исполнительного элемента 6. Ток генератора трехфазной сети 33 поступает также на реле 26 блока отключения дифференциального автомата 9 от четвертого, выхода блока присоединения 1 через разделительный конденсатор 13 и компенсируется подстроечным резистором 28.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции в пределах установленных норм, величина тока нагрузки имеет допустимое значение, а величина результирующего тока утечки недостаточна для срабатывания реле тока 24 измерительного блока 7. контакт 18 реле 26 в исполнительном элементе 6 находится в отключенном состоянии, сигнальная лампа 22 не горит, контакт 18 реле 24 в исполнительном элементе 6 и контакт 32 реле 26 в блоке отключения дифференциального автомата 9 находятся в отключенном состоянии.

Ток от генератора трехфазной сети 33 продолжаем поступать на нагрузку 34. Измерительный блок 7 показывает величину результирующего тока утечки нагрузки 34, соответствующую техническим нормам. Аналого-цифровой преобразователь 8 производит развертку среднерезультирующего от трех измерений сигнала по позиции "1" как показано на фиг. 2.

В предаварийном режиме при состоянии изоляции контролируемой сети нагрузки 34 до срабатывания реле тока 24 аналого-цифровой преобразователь 8 производит развертку сигнала по позиции "2" как показано на фиг. 2. При этом производится запись времени состояния изоляции контролируемой сети нагрузки 34.

Это дает возможность своевременного отыскания места повреждения и, с помощью автоматического переключателя частоты делителя 4, в ручном режиме определить наиболее поврежденную фазу провода за счет наложения токов различной частоты на контролируемую сеть нагрузки 34. Ток от генератора трехфазной сети 33 продолжает поступать на нагрузку 34.

В аварийном режиме в первом случае, т.е. при кратковременном механическом воздействии на провода сети нагрузки 34, происходит симметричное снижение ее сопротивления изоляции ниже установленных норм. При этом результирующий ток утечки увеличивается выше установленных норм, реле тока 24 в измерительном блоке 7 срабатывает и включает контакт 21 в исполнительном элементе 6. Измерительный блок 7 показывает величину результирующего тока утечки выше установленных норм, сигнальная лампа 22 в исполнительном элементе 6 горит, показывая аварийный режим, при этом аналого-цифровой преобразователь 8 производит развертку сигнала на график и непрерывную запись по позиции "3" - "аварийный режим" (фиг. 2).

В аварийном режиме во втором случае при кратковременном механическом воздействии на провода контролируемой сети нагрузки 34, в результате которого происходит однофазное замыкание на землю, величина результирующего тока утечки увеличивается, при этом включается контакт 18 реле 26 в исполнительном элементе 6 и на реле времени 17 поступает ток. Реле времени в течение 10-30 с. не позволяет включить свой контакт 20 в цепи отключающей катушки 16 дифференциального автомата 11. За это время ликвидируется кратковременное механическое воздействие на провода контролируемой сети нагрузки 34. Ток от генератора сети 33 продолжает поступать на нагрузку 34. В результате происходит автоматическое повторное включение дифференциального автомата 11 к сети нагрузки 34.

В аварийном режиме в третьем случае при кратковременном механическом воздействии на провода контролируемой сети нагрузки 34, имеющего тепловой характер, датчик тока в блоке присоединения 1 открывается и ток от него поступает на вход симистора 30 и контакта 32, при этом симистор 30 открывается и ток поступает на вход реле 27 и цепь тока замыкается на землю. Реле 27 срабатывает и включает свои контакты 19 в цепи реле времени 17. Реле времени 17 в течение 10-30 сек. не позволяет включить свои контакты 20 в цепи отключающей катушки 16 дифференциального автомата 11. За это время ликвидируется кратковременное механическое воздействие, имеющее тепловой характер, на провода контролируемой сети нагрузки 34. Контакты 32 реле 27 включают сигнальную лампу 22. За время ликвидации кратковременного механического воздействия на сеть нагрузки ток от генератора сети 33 продолжает поступать на нагрузку 34. В результате происходит автоматическое повторное включение дифференциального автомата 11 к сети нагрузки 34.

Таким образом, во втором и третьем случаях аварийного режима в контролируемой сети нагрузки 34 осуществляется автоматическое повторное включение дифференциального автомата 11 к сети нагрузки 34, что не позволяет необоснованно производить отключение его от нагрузки.

Claims (1)

1. Устройство для контроля изоляции электротехнических систем, содержащее блок присоединения, включающий дифференциальный автомат, последовательно соединенный с блоком питания, выпрямитель, делитель частоты, выполненный с тремя дополнительными выходами, позволяющими получить три различные частоты, автоматический переключатель частоты делителя, расположенный между делителем частоты и выпрямителем, заградительный блок, измерительный блок с реле, шунтированным конденсатором, исполнительный элемент с катушкой отключения дифференциального автомата, блок отключения дифференциального автомата, датчик тока, установленный в блоке присоединения, семистор, реле и лампу сигнализации, установленные в блоке отключения дифференциального автомата, повышающий трансформатор, расположенный в заградительном блоке, аналого-цифровой преобразователь, расположенный в измерительном блоке, при этом четыре входа блока присоединения выполнены с возможностью подключения к четырем выходам генератора трехфазной сети, четыре выхода блока присоединения выполнены с возможностью подсоединения к нагрузке и заградительному блоку, выход которого соединен с землей, а два - к делителю частоты, два входа делителя частоты выполнены с возможностью подключения к генератору трехфазной сети, другие три дополнительных выхода делителя частоты подключены к входу автоматического переключателя частоты делителя, выход которого подключен к входу выпрямителя, первый и второй выходы блока присоединения соединены с исполнительным элементом, входы которого выполнены с возможностью подключения к соответствующим выходам генератора трехфазной сети, выход блока отключения дифференциального автомата соединен с четвертым выходом блока присоединения через разделительный конденсатор, а выход соединен с землей и сигнальной лампой, вход которой соединен с контактом реле измерительного блока, а выход ее через резистор соединен со вторым входом исполнительного элемента, при этом контакт реле блока отключения дифференциального автомата своим входом подключен к первому входу исполнительного элемента, а выход его - к катушке отключения дифференциального автомата, датчик тока своим выходом подсоединен к входам симистора и сигнальной лампы, которые своими выходами подсоединены к земле, первичная обмотка повышающего трансформатора своими входами подключена к двум выходам выпрямителя параллельно с измерительным блоком, а вторичная обмотка своими выходами подключена к входам заградительного блока, вход аналого-цифрового преобразователя подключен к выходу реле тока измерительного блока, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено реле времени, расположенным в блоке исполнительного элемента и включенным своими контактами в цепь катушки отключения дифференциального автомата.

   

Images