RU169775U1

RU169775U1 - Device for detecting phase voltage unbalance in networks with isolated neutral

Info

Publication number: RU169775U1
Application number: RU2016117719U
Authority: RU
Inventors: Николай Малафеевич Попов; Валерий Александрович Солдатов; Алексей Сергеевич Яблоков
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2016-05-04
Publication date: 2017-04-03

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для обнаружения замыканий на землю токоведущих проводов в электрических сетях с изолированной нейтралью 6…35 кВ. Технический результат заключается в том, что вблизи опоры к токоведущим проводам двух крайних фаз на изоляторах подвешиваются антенные датчики наведенного напряжения в виде стержней. Один конец каждого из этих стержней соединен с заземлителем через делитель напряжения, одно из сопротивлений которого через выпрямительный мост, пороговый орган, связано со своим усилителем. Выходы первого и второго усилителей подключаются к двум световым индикаторам через первый и третий элементы И и к двум входам второго элемента И, выход которого подключен к третьему световому индикатору и ко вторым входам первого и третьего элементов И через элементы НЕ.The utility model relates to electrical engineering and can be used to detect earth faults of current-carrying wires in electric networks with an insulated neutral of 6 ... 35 kV. The technical result consists in the fact that near the support to the conductive wires of the two extreme phases, the antenna sensors of the induced voltage in the form of rods are suspended on insulators. One end of each of these rods is connected to the ground electrode through a voltage divider, one of the resistances of which through a rectifier bridge, a threshold organ, is connected to its amplifier. The outputs of the first and second amplifiers are connected to two light indicators through the first and third elements And and to two inputs of the second element And, the output of which is connected to the third light indicator and to the second inputs of the first and third elements And through the elements NOT.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для обнаружения фазы, замкнувшейся на землю, в электрических сетях с изолированной нейтралью 6…35 кВ на воздушных линиях электропередачи.The utility model relates to electrical engineering and can be used to detect a phase shorted to ground in electrical networks with an insulated neutral of 6 ... 35 kV on overhead power lines.

Известна воздушная линия электропередачи с антенным датчиком напряжения нулевой последовательности [1], содержащая три антенных преобразователя, расположенных в вершинах правильного треугольника, центр тяжести которого совпадает с центром тяжести треугольника, образованного проводами линии, а объединенный конец трех антенных преобразователей напряжения подключен к одному выводу исполнительного органа, другой вывод которого соединен с заземлителем.Known overhead power line with an antenna sensor voltage zero sequence [1], containing three antenna converters located at the vertices of a regular triangle, the center of gravity of which coincides with the center of gravity of the triangle formed by the wires of the line, and the combined end of the three antenna voltage converters is connected to one output of the Executive body, the other output of which is connected to the ground electrode.

Недостатком этого устройства является возможность применения его только при расположении антенных преобразователей и проводов линии электропередачи по вершинам правильного треугольника между фазами линии.The disadvantage of this device is the possibility of using it only with the location of the antenna converters and wires of the power line along the vertices of a regular triangle between the phases of the line.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и результату является устройство [2], в котором антенные датчики наведенного напряжения в виде стержней, расположенных параллельно проводам воздушной линии электропередачи, соединены последовательно в цепочку, один конец которой связан с заземлителем через исполнительный орган, содержащий резисторы и световой индикатор, а стержни вблизи опоры закреплены на фазных проводах посредством изоляторов.The closest to the utility model in technical essence and result is the device [2], in which the induced voltage antenna sensors in the form of rods parallel to the wires of the overhead power line are connected in series to a chain, one end of which is connected to the ground electrode through an actuator containing resistors and a light indicator, and the rods near the support are fixed to the phase wires by means of insulators.

Недостатком этого устройства является невозможность определить, какой из фазных проводов замкнулся на землю.The disadvantage of this device is the inability to determine which of the phase wires is shorted to ground.

Цель предлагаемой полезной модели заключается в том, чтобы уменьшить количество стержней, закрепленных под проводами линии электропередачи, и определять фазный провод, замкнувшийся на землю, что ускоряет отыскание места повреждения.The purpose of the proposed utility model is to reduce the number of rods fixed under the wires of the power line, and to determine the phase wire that is closed to the ground, which accelerates the search for the location of damage.

Для этого в устройстве, содержащем антенные датчики наведенного напряжения в виде стержней, закрепленных посредством изоляторов вблизи опоры на фазных проводах воздушной линии электропередачи, резисторы, световой индикатор, стержни установлены только под двумя крайними фазными проводами и один конец первого стержня соединен с заземлителем через первый делитель напряжения из первых последовательно соединенных резисторов, параллельно одному из которых подключен первый двухполупериодный выпрямительный мост, связанный с первым пороговым органом, выход которого соединен с входом первого усилителя, выходом подключенного к первому входу второго элемента И и к первому входу первого элемента И, выходом соединенного с первым световым индикатором, а конец второго стержня соединен также с заземлителем через второй делитель напряжения из вторых последовательно соединенных резисторов, параллельно одному из которых подключен второй двухполупериодный выпрямительный мост, связанный со вторым пороговым органом, выход которого соединен с входом второго усилителя, выходом подключенного ко второму входу второго элемента И и к первому входу третьего элемента И, выходом соединенного с третьим световым индикатором, причем выход второго элемента И связан со вторым световым индикатором, через первый элемент НЕ со вторым входом первого элемента И и через второй элемент НЕ со вторым входом третьего элемента И.To this end, in a device containing induced voltage antenna sensors in the form of rods mounted by means of insulators near the support on the phase wires of the overhead power line, resistors, a light indicator, rods are installed only under the two extreme phase wires and one end of the first rod is connected to the ground through the first divider voltage from the first series-connected resistors, parallel to one of which is connected the first half-wave rectifier bridge connected to the first an organ whose output is connected to the input of the first amplifier, the output connected to the first input of the second element And to the first input of the first element And, the output connected to the first light indicator, and the end of the second rod is also connected to the ground electrode through a second voltage divider from the second series connected resistors, parallel to one of which a second half-wave rectifier bridge is connected, connected to the second threshold organ, the output of which is connected to the input of the second amplifier, the output of directed to the second input of the second element And and to the first input of the third element And, the output is connected to the third light indicator, and the output of the second element And is connected to the second light indicator, through the first element NOT with the second input of the first element And and through the second element NOT with the second the input of the third element I.

На фиг. 1 показан участок линии электропередачи с одной опорой 1, на которой на изоляторах 2 закреплены три фазных токоведущих высоковольтных провода 3, 4, 5. Под фазными проводами вблизи опоры 1 посредством изоляторов 7 закреплены: первый антенный датчик наведенного напряжения в виде стержня 6 под первым крайним проводом 3 и второй антенный датчик наведенного напряжения в виде стержня 8 под вторым крайним проводом 5. Одними концами стрежни 6 и 8 соединены со схемой в регистраторе 9. К регистратору подведен заземляющий спуск 10, связанный с заземлителем 11 в подземной части 12 опоры линии электропередачи.In FIG. 1 shows a section of a power line with one support 1, on which three phase current-conducting high-voltage wires 3, 4, 5 are fixed on insulators 2: Under the phase wires near the support 1, by means of insulators 7 are fixed: the first antenna sensor of the induced voltage in the form of a rod 6 under the first extreme wire 3 and a second antenna sensor of induced voltage in the form of a rod 8 under the second extreme wire 5. At one end of the rods 6 and 8 are connected to the circuit in the recorder 9. A grounding trigger 10 connected to the ground electrode 11 is connected to the recorder underground part of the 12 transmission line support.

На фиг. 2 показана принципиальная схема регистратора.In FIG. 2 shows a schematic diagram of a recorder.

В схему введены делители напряжения, выпрямительные мосты, пороговые органы, усилители, три элемента И; первый 19 (И1). второй 21(И2) и третий 30 (И3), два инвертора - элемента НЕ: первый 28 (НЕ1), второй-32 (НЕ2).Voltage dividers, rectifier bridges, threshold organs, amplifiers, three AND elements are introduced into the circuit; first 19 (I1). second 21 (I2) and third 30 (I3), two inverters - elements NOT: the first 28 (HE1), the second-32 (HE2).

Между стержнем 6 и заземлителем 11 включен первый делитель напряжения из сопротивлений 13, 14, 15. Параллельно сопротивлению 15 подключен первый выпрямительный мост 16, соединенный выходом с первым пороговым органом 17, выход которого соединен с входом первого усилителя 18, а выход усилителя 18 соединен с первым входом второго элемента И-21(И2) и с первым входом первого элемента И-19 (И1), к выходу которого подключен первый световой индикатор 20 (С1).Between the rod 6 and the ground electrode 11, a first voltage divider is included from the resistances 13, 14, 15. In parallel with the resistance 15, a first rectifier bridge 16 is connected, connected to the output of the first threshold organ 17, the output of which is connected to the input of the first amplifier 18, and the output of the amplifier 18 is connected to the first input of the second element I-21 (I2) and with the first input of the first element I-19 (I1), the output of which is connected to the first indicator light 20 (C1).

Между стержнем 8 и заземлителем 11 включен второй делитель напряжения из сопротивлений 22, 23, 24. Параллельно сопротивлению 24 подключен второй выпрямительный мост 25, соединенный выходом со вторым пороговым органом 26, выход которого соединен с входом второго усилителя 27, а выход второго усилителя 27 соединен со вторым входом второго элемента И-21(И2) и с первым входом третьего элемента И-30 (И3), к выходу которого подключен третий световой индикатор 31(С3).Between the rod 8 and the ground electrode 11, a second voltage divider from the resistances 22, 23, 24 is connected. In parallel with the resistance 24, a second rectifier bridge 25 is connected, connected to the output of the second threshold organ 26, the output of which is connected to the input of the second amplifier 27, and the output of the second amplifier 27 is connected with the second input of the second element I-21 (I2) and with the first input of the third element I-30 (I3), the output of which is connected to the third indicator light 31 (C3).

Выход второго элемента И-21(И2) соединен: со вторым световым индикатором 29(С2); через первый элемент НЕ-28(НЕ1) со вторым входом первого элемента И-19(И1); через второй элемент НЕ-32(НЕ2) со вторым входом третьего элемента И-30(И3).The output of the second element I-21 (I2) is connected: with the second light indicator 29 (C2); through the first element HE-28 (HE1) with the second input of the first element I-19 (I1); through the second element HE-32 (HE2) with the second input of the third element I-30 (I3).

На фиг. 3 представлено изменение фазных напряжений в сетях с изолированной нейтралью в режимах замыкания каждой из трехфаз на землю.In FIG. Figure 3 shows the change in phase voltages in networks with isolated neutral in the modes of short circuit of each of the three phases to ground.

1. В нормальном режиме фазные напряжения проводов трехфазной линии электропередачи образуют относительно земли симметричную звезду, а междуфазные (линейные) напряжения - равносторонний треугольник (фиг. 3.1).1. In normal mode, the phase voltages of the wires of a three-phase power line form a symmetrical star relative to the earth, and the interphase (linear) voltages form an equilateral triangle (Fig. 3.1).

2. При замыкании на землю провода фазы 3 (фиг. 3.2) напряжение этого провода относительно земли равно нулю, точка 3'. Концы векторов напряжений проводов 4 и 5 занимают положение 4' и 5'. Из диаграммы видно, что фазные напряжения проводов 4 и 5 относительно земли увеличились в

раз и равны по величине линейным напряжениям. Линейные напряжения 3'-4'; 4'-5'; 5'-3' не изменились по величине, только заняли другое положение в пространстве.2. When the phase 3 wire is shorted to ground (Fig. 3.2), the voltage of this wire relative to earth is zero, point 3 '. The ends of the voltage vectors of

wires

4 and 5 occupy the position 4 'and 5'. The diagram shows that the phase voltages of

wires

4 and 5 relative to the ground increased in

times and equal in magnitude to the linear stresses. Linear voltages 3'-4 ';4'-5';5'-3'did not change in size, only took a different position in space.

3. При замыкании на землю провода фазы 4 (фиг. 3.3) напряжение этого провода относительно земли равно нулю, точка 4'. Концы векторов напряжений проводов 3 и 5 занимают положение 3' и 5'. Из диаграммы видно, что фазные напряжения проводов 3 и 5 относительно земли увеличились в

раз и равны по величине линейным напряжениям. Линейные напряжения 3'-4'; 4'-5'; 5'-3' не изменились по величине, только заняли другое положение в пространстве.3. When the phase 4 wire is shorted to ground (Fig. 3.3), the voltage of this wire relative to earth is zero, point 4 '. The ends of the voltage vectors of

wires

3 and 5 occupy the position 3 'and 5'. The diagram shows that the phase voltages of

wires

3 and 5 relative to the ground increased in

4. При замыкании на землю провода фазы 5 (фиг. 3.4) напряжение этого провода относительно земли равно нулю, точка 5'. Концы векторов напряжений проводов 3 и 4 занимают положение 3' и 4'. Из диаграммы видно, что фазные напряжения проводов 3 и 4 относительно земли увеличились в

раз и равны по величине линейным напряжениям. Линейные напряжения 3'-4'; 4'-5'; 5'-3' не изменились по величине, только заняли другое положение в пространстве.4. When the phase 5 wire is shorted to ground (Fig. 3.4), the voltage of this wire relative to earth is zero, point 5 '. The ends of the voltage vectors of

wires

3 and 4 occupy the position 3 'and 4'. The diagram shows that the phase voltages of

wires

3 and 4 relative to the ground increased in

Линейные напряжения в сети 10 кВ при замыкании на землю одного фазного провода не изменяются, поэтому напряжения у потребителей за трансформаторами 10/0,4 кВ не изменяются и остаются такими же, как в нормальном режиме, но такой режим опасен для продолжительной работы сетей 10 кВ.Linear voltages in a 10 kV network do not change when one phase wire is shorted to ground, so the voltage at the consumers behind the 10 / 0.4 kV transformers does not change and remains the same as in normal mode, but this mode is dangerous for continuous operation of 10 kV networks .

Рассмотрим работу устройства в четырех режимах:Consider the operation of the device in four modes:

1. в нормальном рабочем режиме;1. in normal operating mode;

2. в режиме замыкания провода 3 на землю;2. in the mode of shorting wire 3 to ground;

3. в режиме замыкания провода 4 на землю:3. In the mode of shorting wire 4 to ground:

4. в режиме замыкания провода 5 на землю.4. In the mode of shorting wire 5 to ground.

1. В нормальном рабочем режиме линии электропередачи 10 кВ напряжение на каждом из проводов 3, 4, 5 относительно земли составляет

(см. фиг. 3.1). Расстояния от проводов 3 и 5 до стержней 6 и 8 одинаковые, и наведенные напряжения определяются длиной изоляторов 7. Напряжения на стержнях равны между собой по величине и сдвинуты во времени друг относительно друга на 120 градусов. Под действием напряжения, наведенного на стержне 6, протекает ток между ним и заземлением 11 через первый делитель напряжения из сопротивлений 13, 14 и 15. Падение напряжения на сопротивлении 15 выпрямляется диодным мостом 16 и подается на вход первого порогового органа 17. Пороговый орган 17 отстраивается от этого входного напряжения, поэтому на его выходе напряжение отсутствует.1. In the normal operating mode of a 10 kV power line, the voltage on each of the

wires

3, 4, 5 relative to earth is

(see Fig. 3.1). The distances from

wires

3 and 5 to the

rods

6 and 8 are the same, and the induced voltages are determined by the length of the insulators 7. The voltages on the rods are equal in magnitude and are shifted in time relative to each other by 120 degrees. Under the action of the voltage induced on the rod 6, a current flows between it and the ground 11 through the first voltage divider from the

resistances

13, 14 and 15. The voltage drop across the resistance 15 is rectified by the diode bridge 16 and is supplied to the input of the first threshold organ 17. The threshold organ 17 is rebuilt from this input voltage, so there is no voltage at its output.

Под действием напряжения, наведенного на стержне 8, протекает ток между ним и заземлением 11 через второй делитель напряжения из сопротивлений 22, 23 и 24. Падение напряжения на сопротивлении 24 выпрямляется диодным мостом 25 и подается на вход второго порогового органа 26. Пороговый орган 26 отстраивается от этого входного напряжения, поэтому на его выходе напряжение отсутствует.Under the influence of the voltage induced on the rod 8, a current flows between it and the ground 11 through the second voltage divider from the resistances 22, 23 and 24. The voltage drop across the resistance 24 is rectified by the diode bridge 25 and is supplied to the input of the second threshold organ 26. The threshold organ 26 is rebuilt from this input voltage, so there is no voltage at its output.

При отсутствии сигналов на выходах пороговых элементов 17 и 26, на выходах усилителей 18 и 27 сигналы также отсутствуют, и на выходах трех элементов И сигналы отсутствуют, поэтому три световых индикатора обесточены.In the absence of signals at the outputs of the threshold elements 17 and 26, at the outputs of the amplifiers 18 and 27, there are also no signals, and there are no signals at the outputs of the three elements AND, therefore, three light indicators are de-energized.

2. При повреждении изоляции фазного провода 3 напряжение этого провода относительно земли становится близким к нулю, так как провод 3 соединяется с землей 11 и его конец вектора занимает положение 3', тогда и на стержне 6 под этим проводом наведенное напряжение низкое. Напряжение других фазных проводов 4 и 5 относительно земли увеличивается почти до 10 кВ (см. фиг. 3.2). Концы векторов напряжений проводов 4 и 5 займут положение 4' и 5'. При этом напряжения на стержне 8, подвешенным под проводом 5, также увеличивается. Увеличится ток через делитель 22, 23, 24, увеличится падение напряжения на сопротивлении 24, на выходе диодного моста 25 напряжение увеличивается, пороговый орган 26 срабатывает, и напряжение с его выхода через усилитель 27 подается на второй вход второго элемента И-21 (И2) и на первый вход третьего элемента И-30 (И3). На выходе второго элемента И-21 (И2) сигнал отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ-32 (НЕ2) появляется сигнал и подается на второй вход третьего элемента И-30 (И3), что приводит к появлению сигнала на выходе третьего элемента И-30 (И3), и световой индикатор 31 (С3) загорается, высвечивая надпись «Земля на фазе A».2. If the insulation of the phase wire 3 is damaged, the voltage of this wire relative to earth becomes close to zero, since wire 3 connects to ground 11 and its end of the vector occupies position 3 ', then the induced voltage is low on the rod 6 under this wire. The voltage of the other phase wires 4 and 5 relative to earth increases to almost 10 kV (see Fig. 3.2). The ends of the voltage vectors of wires 4 and 5 will occupy the position 4 'and 5'. When this voltage on the rod 8, suspended under the wire 5, also increases. The current through the divider 22, 23, 24 will increase, the voltage drop across the resistance 24 will increase, the voltage at the output of the diode bridge 25 will increase, the threshold organ 26 will be triggered, and the voltage from its output through the amplifier 27 will be supplied to the second input of the second I-21 (I2) element and at the first input of the third element I-30 (I3). There is no signal at the output of the second I-21 (I2) element, so a signal appears at the output of the NE-32 (HE2) element and is fed to the second input of the third I-30 (I3) element, which leads to the appearance of a signal at the output of the third I-element 30 (I3), and the indicator light 31 (C3) lights up, highlighting the inscription "Earth in phase A".

3. При повреждении изоляции провода 4 напряжение этого провода относительно земли становится близким к нулю. Напряжение других фазных проводов 3 и 5 относительно земли увеличивается почти до 10 кВ (см. фиг. 3.3). Концы векторов напряжений проводов 4 и 5 займут положение 3' и 5'. При этом напряжение на стержне 6, подвешенным под проводом 3, увеличивается, также увеличивается напряжение на стержне 8, подвешенном под проводом 5. Увеличивается ток через сопротивления первого делителя напряжения 13, 14, 15, увеличивается падение напряжения на сопротивлении 15, на выходе диодного моста 16 напряжение увеличивается, пороговый орган 17 срабатывает, и напряжение с его выхода через усилитель 18 подается на первый вход второго элемента И-21(И2) и на первый вход первого элемента И - 19(И1). Также увеличивается ток через делитель 22, 23, 24, увеличивается падение напряжения на сопротивлении 24, на выходе диодного моста 25 напряжение увеличивается, и пороговый орган 26 срабатывает, и напряжение с его выхода через усилитель 27 подается на второй вход второго элемента И-21(И2) и на первый вход третьего элемента И-30(И3), при этом на двух входах второго элемента И-21(И2) появляются сигналы. Тогда на выходе второго элемента И-21(И2) появляется сигнал, который подается на световой индикатор 29(С2), высвечивая надпись «Земля на фазе B». На выходе элементов НЕ-28(НЕ1) и 32(НЕ2) сигналы отсутствует, поэтому на выходе элементов 19(И1) и 30(И3) сигналы отсутствуют, и световые индикаторы 20(С1) и 31(С3) не загораются.3. If the insulation of wire 4 is damaged, the voltage of this wire relative to earth becomes close to zero. The voltage of the other phase wires 3 and 5 relative to the ground increases to almost 10 kV (see Fig. 3.3). The ends of the voltage vectors of wires 4 and 5 will occupy the position 3 'and 5'. In this case, the voltage on the rod 6 suspended under the wire 3 increases, the voltage on the rod 8 suspended under the wire 5 also increases. The current through the resistances of the first voltage divider 13, 14, 15 increases, the voltage drop across the resistance 15 increases at the output of the diode bridge 16, the voltage increases, the threshold organ 17 is triggered, and the voltage from its output through the amplifier 18 is supplied to the first input of the second element And-21 (I2) and to the first input of the first element And-19 (I1). The current through the divider 22, 23, 24 also increases, the voltage drop across the resistance 24 increases, the voltage increases at the output of the diode bridge 25, and the threshold organ 26 is triggered, and the voltage from its output through the amplifier 27 is supplied to the second input of the second I-21 element ( I2) and to the first input of the third element of I-30 (I3), while signals appear on the two inputs of the second element of I-21 (I2). Then, at the output of the second I-21 (I2) element, a signal appears that is fed to the light indicator 29 (C2), highlighting the inscription "Earth in phase B". There are no signals at the output of the elements HE-28 (HE1) and 32 (HE2), so there are no signals at the output of the elements 19 (I1) and 30 (I3), and the light indicators 20 (C1) and 31 (C3) do not light up.

4. При повреждении изоляции фазного провода 5 напряжение этого провода относительно земли становится близким к нулю, так как провод 5 соединяется с землей 11 и его конец вектора напряжения занимает положение 5' (см. фиг. 3.4)., тогда и на стержне 8 под этим проводом наведенное напряжение низкое. Напряжение других фазных проводов 4 и 3 относительно земли увеличивается почти до 10 кВ. Концы векторов напряжений проводов 4 и 3 займут положение 4' и 3'. При этом напряжения на стержне 6, подвешенном под проводом 3, также увеличивается. Увеличится ток через делитель напряжения 13, 14, 15, увеличится падение напряжения на сопротивлении 15, на выходе диодного моста напряжение увеличивается, и пороговый орган 17 срабатывает, напряжение с его выхода через усилитель 18 подается на первый вход второго элемента И-21(И2) и на первый вход первого элемента И-19(И1). На выходе второго элемента И-21(И1) сигнал отсутствует, поэтому на выходе элемента НЕ-28(НЕ1) появляется сигнал, что приводит к появлению сигнала на выходе элемента И-19(И1), и световой индикатор 20(С1) загорается, высвечивая надпись «Земля на фазе C».4. If the insulation of the phase wire 5 is damaged, the voltage of this wire relative to the ground becomes close to zero, since the wire 5 is connected to the ground 11 and its end of the voltage vector occupies the position 5 '(see Fig. 3.4)., Then on the rod 8 under the induced voltage is low with this wire. The voltage of the other phase wires 4 and 3 relative to the ground increases to almost 10 kV. The ends of the voltage vectors of wires 4 and 3 will occupy the position 4 'and 3'. When this voltage on the rod 6, suspended under the wire 3, also increases. The current through the voltage divider 13, 14, 15 will increase, the voltage drop across the resistance 15 will increase, the voltage increases at the output of the diode bridge, and the threshold organ 17 is triggered, the voltage from its output through the amplifier 18 is supplied to the first input of the second I-21 (I2) element and the first input of the first element of I-19 (I1). There is no signal at the output of the second I-21 (I1) element, so a signal appears at the output of the HE-28 (HE1) element, which leads to the appearance of a signal at the output of the I-19 (I1) element, and the indicator light 20 (C1) lights up, highlighting the inscription "Earth in phase C".

Наличие или отсутствие сигналов на выходах элементов схемы можно проследить по таблице 1. Обозначим отсутствие напряжения логическим нулем (0), а наличие напряжения - логической единицей (1)The presence or absence of signals at the outputs of the circuit elements can be traced according to table 1. We denote the absence of voltage by a logical zero (0), and the presence of voltage by a logical unit (1)

Проверку работоспособности предлагаемой полезной модели выполним расчетом по методу фазных координат [3]. Для этого используем математическую модель трехфазной линии электропередачи с линейным напряжением 10 кВ с расположением проводов 3, 4, 5 по треугольнику. Исходные данные для расчета: расстоянием между фазами -1 м; длина каждого из стержней 6 и 8 составляет 5 м. Расстояние от стержней 6 и 8 до соответствующих силовых фазных проводов 3 и 5 составляет 0,2 м (длина подвесного изолятора).The health check of the proposed utility model is performed by calculation according to the phase coordinate method [3]. To do this, we use a mathematical model of a three-phase power line with a linear voltage of 10 kV with an arrangement of wires 3, 4, 5 in a triangle. The initial data for the calculation: the distance between phases -1 m; the length of each of the rods 6 and 8 is 5 m. The distance from the rods 6 and 8 to the corresponding phase power wires 3 and 5 is 0.2 m (length of the suspension insulator).

Были рассчитаны нормальный режим работы линии электропередачи и режимы с нарушением изоляции фазных проводов 3, 4, 5 относительно земли. Сопротивления каждого из делителей напряжения 13, 14, 15 и 22, 23, 24 составляет 1,1 МОм, при таком сопротивлении напряжение на -входах реагирующих органов 17 и 27 в любых режимах не превышает 100 В.The normal mode of operation of the power line and the modes with violation of the insulation of phase wires 3, 4, 5 relative to the ground were calculated. The resistance of each of the voltage dividers 13, 14, 15 and 22, 23, 24 is 1.1 megohms, with this resistance, the voltage at the inputs of the reacting organs 17 and 27 in any mode does not exceed 100 V.

1) В нормальном режиме, при повышенном напряжении, когда напряжение каждой фазы относительно земли составляет

, к каждому из реагирующих органов 17 и 26 подводится напряжение 44 В. От этого напряжения U_РАБ отстраивается напряжение срабатывания U_СР реагирующих органов 17 и 26 1) In normal mode, with increased voltage, when the voltage of each phase relative to earth is

, a voltage of 44 V is supplied to each of the reacting organs 17 and 26. From this voltage U _RAB , the response voltage U _{CP of the} reacting organs 17 and 26 is built

В рабочем режиме реагирующие органы 17 и 26 не срабатывают.In operating mode, the reacting bodies 17 and 26 do not work.

2) При замыкании на землю фазного провода 3, напряжение на проводах 4 и 5 относительно земли составит 10500 В. На стержне 6 наводится незначительное напряжение от магнитных полей проводов 4 и 5, и к реагирующему органу 17 подводится напряжение 25 В, от которого этот орган не срабатывает. На стержне 8 наводится повышенное напряжение и к реагирующему органу 26 подводится напряжение 95 В. От этого напряжения реагирующий орган 26 срабатывает (95 В>66 В), и в соответствии с прохождением сигналов по логической схеме (фиг. 2) загорается световой индикатор 31(С3), высвечивая надпись «Земля на фазе A»2) When the phase wire 3 is shorted to ground, the voltage on wires 4 and 5 relative to the earth will be 10500 V. A slight voltage is induced from the magnetic fields of wires 4 and 5 on the rod 6, and a voltage of 25 V is applied to the reacting organ 17, from which this organ does not work. An increased voltage is induced on the rod 8 and a voltage of 95 V is applied to the reacting organ 26. From this voltage, the reacting organ 26 is triggered (95 V> 66 V), and in accordance with the signal flow according to the logic circuit (Fig. 2), the indicator light 31 ( C3), highlighting the inscription "Earth in phase A"

3) При замыкании на землю фазного провода 4, под которым отсутствует стержень, напряжение на проводах 3 и 5 относительно земли составит 10500 В. На стержнях 6 и 8 наводится повышенное напряжение, к реагирующим органам 17 и 26 подводится напряжение 100 В, от которого эти органы срабатывают (100 В>66 В)„ и в соответствии с прохождением сигналов по логической схеме (фиг. 2) загорается световой индикатор 29(С2), высвечивая надпись «Земля на фазе B»3) When the phase wire 4 is shorted to ground, under which there is no rod, the voltage on wires 3 and 5 relative to the earth will be 10500 V. An increased voltage is induced on the rods 6 and 8, a voltage of 100 V is supplied to the reacting organs 17 and 26, from which these the organs are triggered (100 V> 66 V) „and in accordance with the passage of the signals according to the logic diagram (Fig. 2), the indicator light 29 (C2) lights up, highlighting the inscription“ Earth in phase B ”

4) При замыкании на землю фазного провода 5 напряжение на проводах 4 и 3 относительно земли составит 10500 В. На стержне 8 наводится незначительное напряжение от магнитных полей проводов 4 и 3, и к реагирующему органу 26 подводится напряжение 25 В, от которого этот орган не срабатывает. На стержне 6 наводится повышенное напряжение, и к реагирующему органу 17 подводится напряжение 95 В. От этого напряжения реагирующий орган 17 срабатывает (95 В>66 В), и в соответствии с прохождением сигналов по логической схеме (фиг. 2) загорается световой индикатор 20(С1), высвечивая надпись «Земля на фазе C».4) When the phase wire 5 is shorted to ground, the voltage on wires 4 and 3 relative to the earth will be 10500 V. A slight voltage is induced from the magnetic fields of wires 4 and 3 on the rod 8, and a voltage of 25 V is supplied to the reacting organ 26, from which this organ does not triggered. An increased voltage is induced on the rod 6, and a voltage of 95 V is applied to the reacting organ 17. From this voltage, the reacting organ 17 is triggered (95 V> 66 V), and in accordance with the passage of the signals according to the logic circuit (Fig. 2), the indicator light 20 (C1), highlighting the inscription “Earth in phase C”.

Таким образом устройство по предлагаемой полезной модели снижает количество стержней под проводами до двух и позволяет определить замкнувшуюся на землю фазу, что облегчает отыскание повреждения.Thus, the device according to the proposed utility model reduces the number of rods under the wires to two and allows you to determine which phase is closed on the ground, which makes it easier to find the damage.

Источники информации:Information sources:

1. Воздушная линия электропередачи с антенным датчиком напряжения нулевой последовательности. Патент SU 855 849, H02H 3/16, / Р.Ш. Сагутдинов, В.Я. Жарков - заявка №2 856 696/24-07 //Бюл. №30 от 15.08.811. Overhead power line with zero-sequence antenna voltage sensor. Patent SU 855 849, H02H 3/16, / R.Sh. Sagutdinov, V.Ya. Zharkov - application No. 2 856 696 / 24-07 // Bull. No.30 on 08/15/81

2. Патент на полезную модель №156 984 «Устройство для регистрации несимметрии фазных напряжений в сетях с изолированной нейтралью» Заявка №2014116178/07 МПК H02H 3/16./Н.М. Попов, С.В. Солдатов// Бюл. №32 от 21.11.2015.2. Utility model patent No. 156 984 “Device for detecting phase voltage unbalance in networks with isolated neutral” Application No. 2014116178/07 IPC H02H 3 / 16. / N.M. Popov, S.V. Soldiers // Bull. No. 32 dated 11/21/2015.

3. Мельников Н.А. Матричный метод анализа электрических цепей.- М.: Энергия, 1972.- 231 с.3. Melnikov N.A. The matrix method of analysis of electrical circuits. - M.: Energy, 1972.- 231 p.

Claims

A device for detecting phase voltage asymmetry in networks with insulated neutral, containing antenna sensors of induced voltage in the form of rods fixed by insulators near the support on the phase conductors of an overhead power line, resistors, a light indicator, characterized in that the rods are installed only under two extreme phase wires and one end of the first rod is connected to the ground electrode through the first voltage divider from the first series-connected resistors, parallel to one of the first half-wave rectifier bridge connected to the first threshold organ, the output of which is connected to the input of the first amplifier, the output connected to the first input of the second element And, as well as to the first input of the first element And, the output connected to the first light indicator, is similarly connected to one end of the second the rod is connected to the ground electrode through a second voltage divider from the second series-connected resistors, in parallel with one of which a second half-wave rectifier mos is connected associated with the second threshold organ, the output of which is connected to the input of the second amplifier, the output connected to the second input of the second element And, as well as to the first input of the third element And, the output connected to the third light indicator, and the output of the second element And is connected with the second light indicator and through the first element NOT with the second input of the first element AND, and through the second element NOT with the second input of the third element I.