RU171479U1 - Resistive grounding device - Google Patents
Resistive grounding device Download PDFInfo
- Publication number
- RU171479U1 RU171479U1 RU2017103674U RU2017103674U RU171479U1 RU 171479 U1 RU171479 U1 RU 171479U1 RU 2017103674 U RU2017103674 U RU 2017103674U RU 2017103674 U RU2017103674 U RU 2017103674U RU 171479 U1 RU171479 U1 RU 171479U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- neutral
- grounding
- soil
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/10—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material voltage responsive, i.e. varistors
- H01C7/12—Overvoltage protection resistors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/08—Limitation or suppression of earth fault currents, e.g. Petersen coil
Landscapes
- Patch Boards (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, может быть использована для резистивного заземления нейтрали сетей средних классов напряжения и направлена на повышение эффективности резистивного заземления нейтрали сети и экономичности процесса установки и эксплуатации устройства резистивного заземления. Устройство для резистивного заземления нейтрали сети содержит заземляющий резистор 1, выполненный в виде электродов 2, расположенных в почве равноудаленно друг от друга и выполненных металлическими, которые подключены к выходу блока коммутаторов 3 токоподводами 4, выполненными в виде изолированных кабелей. Первый вход блока коммутаторов 3 подключен к нейтрали силового трансформатора 5, второй вход блока коммутаторов 3 соединен с выходом блока управления коммутатором 6, вход которого соединен с блоком-анализатором измерения сопротивления грунта 7, выполненным в виде трех металлических штырей 8, расположенных в почве линейно на одинаковом расстоянии друг от друга, составляющем от 5 до 20 м, и подключенных изолированными проводами 9 к источнику постоянного тока 10. При этом количество N электродов 2 выбрано, как N=k⋅N’, где k - коэффициент запаса, выбранный в диапазоне от 1,25 до 1,75; N’ - количество электродов 2, необходимых для выполнения условия превышения активной составляющей тока короткого замыкания сети над его емкостной составляющей. 1 ил.The utility model relates to electrical engineering, can be used for resistive grounding of neutral networks of medium voltage classes and is aimed at improving the effectiveness of resistive grounding of the network neutral and the efficiency of the installation and operation of a resistive grounding device. A device for resistive grounding of the neutral of the network contains a grounding resistor 1 made in the form of electrodes 2 located in the soil equally spaced from each other and made of metal, which are connected to the output of the switch unit 3 by current leads 4 made in the form of insulated cables. The first input of the switch unit 3 is connected to the neutral of the power transformer 5, the second input of the switch unit 3 is connected to the output of the control unit of the switch 6, the input of which is connected to the analyzer unit for measuring soil resistance 7, made in the form of three metal pins 8 located linearly on the soil the same distance from each other, ranging from 5 to 20 m, and connected by insulated wires 9 to a direct current source 10. The number N of electrodes 2 is selected as N = k⋅N ', where k is the safety factor, selected n is in the range from 1.25 to 1.75; N ’is the number of electrodes 2 necessary to satisfy the condition that the active component of the short circuit current exceeds the capacitive component. 1 ill.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для резистивного заземления нейтрали сетей средних классов напряжения.The utility model relates to electrical engineering and can be used for resistive grounding neutral networks of medium voltage classes.
Известен высокоомный резистор для заземления нейтрали (патент РФ №2176832, опубл. 10.12.2001, МПК Н01С 7/04), содержащий рамочный каркас, внутри которого размещены резистивные элементы в виде набора пластин, электрически последовательно связанных между собой. При этом резистивные элементы закреплены на нижнем и верхнем основаниях каркаса с помощью изоляторов.Known high-resistance resistor for neutral grounding (RF patent No. 2176832, publ. 10.12.2001, IPC Н01С 7/04), containing a frame frame, inside of which are placed resistive elements in the form of a set of plates, electrically connected in series with each other. In this case, the resistive elements are fixed on the lower and upper bases of the frame using insulators.
Недостатком настоящего технического решения является низкая термическая стойкость, обусловленная отведением тепла от пластин высокоомного резистора, выделяющегося в них при прохождении электрического тока, за счет естественной конвекции воздуха, что малоэффективно и может привести к перегреву устройства.The disadvantage of this technical solution is the low thermal stability due to the removal of heat from the plates of the high-resistance resistor released in them through the passage of electric current due to natural convection of air, which is ineffective and can lead to overheating of the device.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство для резистивного заземления нейтрали высоковольтной сети (Патент РФ №2260891, опубл. 20.09.2005, МПК Н02Н 3/20) содержащее заземляющий трансформатор, блок коммутаторов и блок управления коммутатором, заземляющий резистор, который выполнен в виде грунтовой резисторной ячейки, включающей три металлических цилиндрических электрода, расположенных в вертикальной скважине коаксиально ее оси, при этом первый и третий электроды выполнены в виде металлической сетки, первый и второй электроды подключены к выводам вторичных обмоток заземляющего трансформатора, а блок коммутаторов подключен между первым и третьим электродами, причем ко всем электродам присоединены токоподводы, выполненные из изолированного провода для второго и третьего электродов и неизолированного провода для первого электрода, а пространство между электродами заполнено токопроводящей средой.The closest in technical essence to the claimed utility model is a device for resistive grounding of the neutral of a high voltage network (RF Patent No. 2260891, publ. 09/20/2005, IPC
Недостатками настоящего технического решения являются сложность монтажа устройства вследствие необходимости проведения значительных земляных работ, применения специальной оснастки, оборудования и инструментов, а также сложность конструкции.The disadvantages of this technical solution are the complexity of the installation of the device due to the need for significant excavation, the use of special equipment, equipment and tools, as well as the complexity of the design.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение материальных и трудовых затрат на монтаж заземляющего резистора и зависимости активного тока, проходящего через электроды устройства в момент короткого замыкания, от условий окружающей среды.The technical task of the proposed utility model is to reduce the material and labor costs for installing a grounding resistor and the dependence of the active current passing through the electrodes of the device at the time of a short circuit on environmental conditions.
Технический результат заключается в повышении эффективности резистивного заземления нейтрали сети и экономичности процесса установки и эксплуатации устройства резистивного заземления.The technical result consists in increasing the effectiveness of the resistive grounding of the neutral network and the efficiency of the installation and operation of the resistive grounding device.
Это достигается тем, что известное устройство для резистивного заземления нейтрали сети, содержащее заземляющий резистор, выполненный в виде электродов, расположенных в почве и выполненных металлическими, которые подключены к выходу блока коммутаторов токоподводами, при этом первый вход блока коммутаторов подключен к нейтрали силового трансформатора, второй вход блока коммутаторов соединен с выходом блока управления коммутатором, снабжено блоком-анализатором измерения сопротивления грунта, выполненным в виде трех металлических штырей, расположенных в почве линейно на одинаковом расстоянии друг от друга, составляющем от 5 до 20 м, и подключенных изолированными проводами к источнику постоянного тока, при этом блок-анализатор измерения сопротивления грунта подключен ко входу блока управления коммутатором, электроды расположены равноудаленно друг от друга, а их количество N выбрано, как N=k⋅N’, где k - коэффициент запаса, выбранный в диапазоне от 1,25 до 1,75, N’ - количество электродов, необходимых для выполнения условия превышения активной составляющей тока короткого замыкания сети над его емкостной составляющей, токоподводы выполнены в виде изолированных кабелей.This is achieved by the fact that the known device for resistive grounding of the neutral of the network, containing a grounding resistor made in the form of electrodes located in the soil and made of metal, which are connected to the output of the switch block by current leads, while the first input of the switch block is connected to the neutral of the power transformer, the second the input of the switch unit is connected to the output of the control unit of the switch, equipped with an analyzer unit for measuring soil resistance, made in the form of three metal shafts rails located in the soil linearly at the same distance from each other, ranging from 5 to 20 m, and connected by insulated wires to a direct current source, while the analyzer of soil resistance measurement is connected to the input of the switch control unit, the electrodes are equidistant from each other , and their number N is selected as N = k⋅N ', where k is the safety factor selected in the range from 1.25 to 1.75, N' is the number of electrodes necessary to fulfill the condition for exceeding the active component of the short circuit current network over its capacitive component, current leads are made in the form of insulated cables.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображено устройство для резистивного заземления нейтрали сети.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a device for resistive grounding of the neutral network.
Устройство для резистивного заземления нейтрали сети содержит заземляющий резистор 1, выполненный в виде электродов 2, расположенных в почве равноудаленно друг от друга и выполненных металлическими, которые подключены к выходу блока коммутаторов 3 токоподводами 4, выполненными в виде изолированных кабелей. Первый вход блока коммутаторов 3 подключен к нейтрали силового трансформатора 5, второй вход блока коммутаторов 3 соединен с выходом блока управления коммутатором 6, вход которого соединен с блоком-анализатором измерения сопротивления грунта 7, выполненным в виде трех металлических штырей 8, расположенных в почве линейно на одинаковом расстоянии друг от друга, составляющем от 5 до 20 м, и подключенных изолированными проводами 9 к источнику постоянного тока 10. При этом количество N электродов 2 выбрано, как N=k-N’, где k - коэффициент запаса, выбранный в диапазоне от 1,25 до 1,75; N’ - количество электродов 2, необходимых для выполнения условия превышения активной составляющей тока короткого замыкания сети над его емкостной составляющей, зависящей от напряжения и разветвленности сети. При схеме соединения обмоток силового трансформатора 5 «треугольник», его нейтраль образована нейтралеобразующим трансформатором.A device for resistive grounding of the neutral of the network contains a grounding resistor 1 made in the form of
Устройство для резистивного заземления нейтрали сети работает следующим образом.A device for resistive grounding of the neutral network operates as follows.
При нормальном режиме работы сети отсутствует разница потенциалов между нейтралью силового трансформатора 5 и землей, и через электроды 2 ток не протекает. При возникновении режима однофазного короткого замыкания на землю через электроды 2 проходит ток замыкания, в результате чего в них выделяется большое количество тепла. Это тепло рассеивается в толще почвы, за счет чего устройство не перегревается и обладает практически неограниченной энергоемкостью, что обеспечивает высокую надежность системы в данном режиме. В зависимости от нагрузки сети блок коммутаторов 3 осуществляет регулирование сопротивления заземляющего резистора 1 путем отключения части электродов 2 (в случае отключения части нагрузки сети и снижения емкостного тока), либо подключения части электродов 2 (в случае увеличения емкостного тока, например, при развитии сети) к нейтрали силового трансформатора 5. Это позволяет адаптировать устройство для резистивного заземления сети к изменениям структуры сети, что делает его более универсальным.During normal operation of the network there is no potential difference between the neutral of the
В соответствии с изменениями условий окружающей среды блок-анализатор измерения сопротивления грунта 7 отслеживает изменение сопротивления почвы, данные с которого передаются на блок управления коммутатором 6, который, в свою очередь, подает сигнал в блок коммутаторов 3 для дополнительной регулировки режима работы заземляющего резистора 1 (включение или отключение электродов 2 в зависимости от измеренного сопротивления почвы). Это позволяет точнее настроить значение активной составляющей тока короткого замыкания, проходящего через заземляющий резистор 1 в случае возникновения аварийной ситуации в сети.In accordance with changes in environmental conditions, the soil resistance
При монтаже электроды 2 забиваются в почву и не требуют значительных земляных работ, связанных с бурением скважин под них. Также отсутствие необходимости установки металлических сеток вокруг электродов 2 исключает необходимость в использовании специального инструмента и оснастки во время монтажа устройства резистивного заземления нейтрали сети. Выбранное количество электродов 2 обеспечивает минимальную кратность перенапряжений, исключает возможность возникновения феррорезонанса в сети, а также позволяет осуществлять изменение сопротивления заземляющего резистора 1 в зависимости от нагрузки сети и условий окружающей среды (погодные условия и время года).During installation, the
Использование полезной модели позволяет снизить экономические затраты на установку и эксплуатацию устройства для резистивного заземления нейтрали сети за счет отсутствия необходимости использования для этого специального оборудования, инструментов, оснастки, повысить эффективность резистивного заземления нейтрали сети за счет возможности изменения сопротивления заземляющего резистора в зависимости от условий окружающей среды. Кроме того, предлагаемое устройство обладает повышенной термической стойкостью по сравнению с наиболее часто применяемыми в настоящее время устройствами, в которых охлаждающей средой является воздух, что обеспечивает высокую надежность работы сети.Using the utility model allows to reduce the economic costs of installation and operation of a device for resistive grounding of the network neutrality due to the absence of the need to use special equipment, tools, accessories for this purpose, to increase the effectiveness of resistive grounding of the network neutrality due to the possibility of changing the resistance of the grounding resistor depending on environmental conditions . In addition, the proposed device has a high thermal stability compared to the most commonly used devices in which the cooling medium is air, which ensures high reliability of the network.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103674U RU171479U1 (en) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | Resistive grounding device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017103674U RU171479U1 (en) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | Resistive grounding device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU171479U1 true RU171479U1 (en) | 2017-06-01 |
Family
ID=59032780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017103674U RU171479U1 (en) | 2017-02-03 | 2017-02-03 | Resistive grounding device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU171479U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186665U1 (en) * | 2018-09-25 | 2019-01-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for protection against arc surges in a distribution network |
RU208407U1 (en) * | 2021-09-01 | 2021-12-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for resistive earthing of the neutral of the network |
RU2779147C1 (en) * | 2022-06-01 | 2022-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Arc overvoltage protection device for single-phase earth fault |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5703561A (en) * | 1995-12-27 | 1997-12-30 | Calsonic Kohwa Co., Ltd. | Resistor device |
RU2176832C2 (en) * | 1998-06-29 | 2001-12-10 | ООО "ПНП Болид" | High-value resistor for grounding neutral conductor |
RU2260891C2 (en) * | 2003-03-13 | 2005-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" | Device for resistive grounding of high-voltage line neutral (alternatives) |
-
2017
- 2017-02-03 RU RU2017103674U patent/RU171479U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5703561A (en) * | 1995-12-27 | 1997-12-30 | Calsonic Kohwa Co., Ltd. | Resistor device |
RU2176832C2 (en) * | 1998-06-29 | 2001-12-10 | ООО "ПНП Болид" | High-value resistor for grounding neutral conductor |
RU2260891C2 (en) * | 2003-03-13 | 2005-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-ВНИИГАЗ" | Device for resistive grounding of high-voltage line neutral (alternatives) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU186665U1 (en) * | 2018-09-25 | 2019-01-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for protection against arc surges in a distribution network |
RU208407U1 (en) * | 2021-09-01 | 2021-12-16 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Device for resistive earthing of the neutral of the network |
RU2779147C1 (en) * | 2022-06-01 | 2022-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Arc overvoltage protection device for single-phase earth fault |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2741790C2 (en) | Overvoltage limitation system for medium and high voltage | |
RU171479U1 (en) | Resistive grounding device | |
US20160336749A1 (en) | Power transmission network | |
Mukherjee et al. | Cable overvoltage for MMC based VSC HVDC system: Interaction with converters | |
KR101056535B1 (en) | Ground Simulation Circuit and Device of Low Voltage Wiring System | |
US8643985B2 (en) | Photovoltaic bipolar to monopolar source circuit converter with frequency selective grounding | |
CN105048435B (en) | Transformer direct-current magnetic bias current suppression device and control method | |
RU2546643C1 (en) | Installation for melting of glaze ice at overhead power transmission lines | |
Škuletić et al. | Analysis of surge protection performance in low-voltage AC systems with capacitive load | |
Moongilan | Residential solar system bonding and grounding methods for lightning protection | |
US20220103059A1 (en) | Power supply for electric utility underground equipment | |
RU2661347C1 (en) | Over voltages in medium voltage electric networks reduction method | |
CN204835522U (en) | Transformer direct current magnetic bias current suppression device | |
RU2260891C2 (en) | Device for resistive grounding of high-voltage line neutral (alternatives) | |
CN108075380B (en) | Converter station grounding grid design method capable of replacing direct current grounding electrode and grounding grid | |
KR20090078187A (en) | Transformer with ground wire applying direct current circuit breaker | |
Skuletic et al. | Effective protection distance from cascade coordinated surge protective devices to equipment in low-voltage AC power circuits | |
Abu Bakar | Fast transient simulation of IEEE recommended surge arrester model on a transmission line using alternative transient program (ATP) | |
CN205429872U (en) | ESD system | |
Milanov et al. | Fast-acting protection of a semiconductor converter by means of short-circuiting thyristor | |
Michishita et al. | Fault rate of power distribution line connected to wind turbine by winter lightning | |
US20230378746A1 (en) | Electrical Power Transmission | |
Stanchev et al. | Investigation of the Change of the Single Line to Earth Fault Current in Medium Voltage Electrical Grids Grounded Through an Active Resistance | |
CN207251199U (en) | A kind of circuit protection device | |
SU743103A1 (en) | Arrangement for current leakage protection in double-wire dc mains |