RU2473158C1 - Device of selective monitoring and protection against earth faults in circuit with isolated neutral - Google Patents
Device of selective monitoring and protection against earth faults in circuit with isolated neutral Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473158C1 RU2473158C1 RU2011125397/07A RU2011125397A RU2473158C1 RU 2473158 C1 RU2473158 C1 RU 2473158C1 RU 2011125397/07 A RU2011125397/07 A RU 2011125397/07A RU 2011125397 A RU2011125397 A RU 2011125397A RU 2473158 C1 RU2473158 C1 RU 2473158C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- network
- line
- outputs
- insulation resistance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам контроля сопротивления изоляции и защитного отключения в электрических сетях с изолированной нейтралью.The invention relates to devices for monitoring insulation resistance and protective shutdown in electrical networks with insulated neutral.
Известно устройство контроля сопротивления изоляции (каталог фирмы Merlin Gerin-Франция, приборы Vigilohm System XM-100, ХМ-200, XD1, XD12), содержащее генератор оперативного напряжения частотой 2,5 Гц, трансформаторы тока нулевой последовательности, установленные на линиях сети, и блоки определения, контроля и индикации сопротивления изоляции отдельных участков сети с изолированной нейтралью. Недостаток устройства заключается в отсутствии цепей защитного отключения контролируемого участка сети при снижении его сопротивления изоляции ниже допустимого уровня.A device for monitoring insulation resistance (Merlin Gerin-France catalog, Vigilohm System XM-100, XM-200, XD1, XD12 devices) containing a 2.5 Hz operating voltage generator, zero sequence current transformers installed on the network lines, and blocks for determining, monitoring and indicating the insulation resistance of individual sections of the network with isolated neutral. The disadvantage of this device is the absence of protective shutdown circuits of the controlled network section while reducing its insulation resistance below an acceptable level.
Известно устройство для защиты от однофазного замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью (патент RU 2089031, МПК H02H 3/16, 27.08.1997), содержащее установленные на присоединениях трансформаторы тока нулевой последовательности, выпрямители, запоминающие и интегрирующие элементы, замыкающие ключи, пороговые элементы, исполнительные органы, пусковой орган, трансформатор напряжения нулевой последовательности, блок управления, формирователь коротких импульсов и элементы ИЛИ. Недостаток устройства состоит в его сложности и, как следствие, в невысокой надежности, а также в отсутствии элементов индикации состояния сети.A device is known for protection against a single-phase earth fault in a network with isolated neutral (patent RU 2089031, IPC H02H 3/16, 08/27/1997) containing zero-sequence current transformers, rectifiers, memory and integrating elements, closing keys, and threshold switches elements, executive bodies, starting element, zero sequence voltage transformer, control unit, short-pulse shaper and OR elements. The disadvantage of the device lies in its complexity and, as a consequence, in low reliability, as well as in the absence of elements to indicate network status.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство избирательного контроля сопротивления изоляции (А.С. SU 1786449 A1, МПК G01R 27/18, 07.01.1993), содержащее источник тока непромышленной частоты, датчики тока, усилители, фазочувствительные органы, фильтр напряжения нулевой последовательности, пороговый блок, индикатор сопротивления изоляции, блок выделения наибольшего напряжения и блок индикации номера линии с пониженным сопротивлением изоляции. Недостатком устройства является отсутствие цепей защитного отключения ответвлений сети при их замыкании на землю.Closest to the proposed device is a selective control of insulation resistance (A.S. SU 1786449 A1, IPC G01R 27/18, 01/07/1993), containing a non-industrial frequency current source, current sensors, amplifiers, phase-sensitive organs, zero-sequence voltage filter, threshold unit, insulation resistance indicator, unit for highlighting the highest voltage and block for indicating the line number with reduced insulation resistance. The disadvantage of this device is the absence of circuits for protective disconnection of network branches when they are shorted to ground.
Предлагаемое устройство наряду с контролем за состоянием сопротивления изоляции аварийных и предаварийных линий сети обеспечивает также защитное отключение аварийных линий с указанием их номера, что повышает безопасность эксплуатации сети и отыскание и устранение возникших неисправностей.The proposed device, along with monitoring the insulation resistance of emergency and pre-emergency network lines, also provides a protective shutdown of emergency lines with an indication of their number, which increases the safety of operation of the network and the troubleshooting.
На чертеже представлена функциональная схема устройства селективного контроля и защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью.The drawing shows a functional diagram of a device for selective monitoring and protection against earth faults in a network with isolated neutral.
Устройство содержит источник 1 тока непромышленной частоты, одинThe device contains a source of 1 current non-industrial frequency, one
из выходов которого подключен к нейтрали контролируемой сети, а другой соединен с землей. На линиях 2, 3, 4 установлены трансформаторы 5, 6, 7 тока нулевой последовательности, связанные через избирательные усилители 8, 9, 10 с одними входами фазочувствительных блоков 11, 12, 13, другие входы которых подключены к выходу фильтра 14 напряжения нулевой последовательности, а выходы - к входам блока 15 выделения наибольшего напряжения. С одним выходом 16 блока 15 соединены входы индикатора 17 сопротивления изоляции и порогового блока 18, а с другими выходами 19, 20, 21 - входы транзисторных ключей 22, 23, 24, между коллекторами которых и шиной 25 питания через ограничительные резисторы включены светодиоды 26, 27, 28 индикации номера линии сети с пониженным сопротивлением изоляции.from the outputs of which is connected to the neutral of the controlled network, and the other is connected to the ground. Zero-sequence current transformers 5, 6, 7 are installed on lines 2, 3, 4, connected through selective amplifiers 8, 9, 10 with one input of phase-sensitive blocks 11, 12, 13, the other inputs of which are connected to the output of the zero-sequence voltage filter 14, and the outputs to the inputs of the block 15 allocation of the highest voltage. The inputs of the insulation resistance indicator 17 and the threshold unit 18 are connected to one output 16 of the block 15, and the inputs of the transistor switches 22, 23, 24 are connected to the other outputs 19, 20, 21, and the LEDs 26 are connected between the collectors and the power bus 25 through the limiting resistors 27, 28 indicate the line number of the network with reduced insulation resistance.
Устройство снабжено вторыми транзисторными ключами 29, 30, 31, соединенными последовательно с первыми ключами 22, 23, 24. К входам ключей 29, 30, 31 подключен выход блока 18, а между коллекторами ключей 29, 30, 31 и шиной 25 питания соответственно включены через ограничительные резисторы светодиоды 32, 33, 34 индикации номера отключенной линии 2, 3, 4; обратные диоды 35, 36, 37 и последовательно соединенные с кнопками 38, 39, 40 на размыкание обмотки контакторов 41, 42, 43. Основные размыкающие контакты 44, 45, 46 контакторов 41, 42, 43 включены на входе соответствующих линий 2, 3, 4 сети, а вспомогательные замыкающие контакты 47, 48, 49 - между коллекторами ключей 29, 30, 31 и общей шиной 50.The device is equipped with second transistor switches 29, 30, 31, connected in series with the first switches 22, 23, 24. The outputs of block 18 are connected to the inputs of the switches 29, 30, 31, and are connected respectively between the key collectors 29, 30, 31 and the power bus 25 through the limiting resistors, LEDs 32, 33, 34 indicate the number of the disconnected line 2, 3, 4; reverse diodes 35, 36, 37 and connected in series with the buttons 38, 39, 40 to open the windings of the contactors 41, 42, 43. The main opening contacts 44, 45, 46 of the contactors 41, 42, 43 are connected to the input of the corresponding lines 2, 3, 4 networks, and auxiliary closing contacts 47, 48, 49 between the key collectors 29, 30, 31 and the common bus 50.
Блок 15 выполнен в виде операционных выпрямителей 51, 52, 53, входы которых подсоединены к входам блока 15, выходы 54, 55, 56 объединены и связаны с выходом 16 блока 15, а выходы 57, 58, 59 подключены к выходам 19, 20, 21 блока 15.Block 15 is made in the form of operational rectifiers 51, 52, 53, the inputs of which are connected to the inputs of block 15, the outputs 54, 55, 56 are combined and connected to the output 16 of block 15, and the outputs 57, 58, 59 are connected to the outputs 19, 20, 21 blocks 15.
Устройство селективного контроля и защиты от замыканий на землю в сети с изолированной нейтралью работает следующим образом.A device for selective monitoring and protection against earth faults in a network with isolated neutral operates as follows.
Наложенный ток от источника 1, растекаясь по линиям 2, 3, 4 и, замыкаясь через соответствующие сопротивления и емкости изоляции на землю, воздействует на трансформаторы 5, 6, 7 тока нулевой последовательности. Усиленные избирательными усилителями 8, 9,10 выходные напряжения трансформаторов 5, 6, 7 поступают на первые входы блоков 11, 12, 13, ко вторым входам которых прикладывается опорное напряжение с выхода фильтра 14. Блоки 11, 12, 13 осуществляют преобразование входных переменных напряжений в постоянные положительные напряжения, величина которых пропорциональна токам утечки через сопротивления изоляции соответствующих линий 2, 3, 4 контролируемой сети. В блоке 15 на объединенных выходах 54, 55, 56 выделяется наибольшее входное напряжение, например от блока 11, соответствующее максимальному активному току утечки в линии 2. Это напряжение поступает на индикатор 17, отображающий величину сопротивления изоляции (обратную величине тока утечки), и на блок 18, контролирующий его допустимое значение. Одновременно с этим на выходе 57 выпрямителя 51 появляется отрицательное, а на выходах 58, 59 выпрямителей 52, 53 - положительные напряжения, под действием которых открывается транзистор 22 и закрываются транзисторы 23, 24. При этом загорается светодиод 26, сигнализирующий о том, что наиболее низким сопротивлением изоляции обладает линия 2. При снижении сопротивления изоляции в линии 2 ниже допустимого уровня срабатывает блок 18, под действием выходного напряжения которого открывается транзистор 29. В результате оба последовательно соединенных транзистора 22 и 29 оказываются открытыми и на коллекторе транзистора 29 появляется низкий потенциал, вызывающий срабатывание контактора 41. С помощью размыкающих контактов 44 контактора 41 отключается неисправная линия 2, а с помощью замыкающего контакта 47 контактор 41 самоблокируется. Диод 35 защищает транзистор 29 от противоэдс в обмотке контактора 41. В то же время загорается светодиод 32, сигнализирующий об отключении линии 2. После отключения линии 2 напряжение на выходе блока 11 падает до нуля, напряжение на выходе 19 блока 15 становится положительным, транзистор 22 закрывается, а светодиод 26 гаснет. Блок 15 выделяет напряжение, соответствующее одной из неотключенных линий 3, 4 с минимальным сопротивлением изоляции. Индикатор 17 отображает величину сопротивления изоляции данной линии, а светодиод 27 или 28 ее номер. Блок 18 контролирует величину тока утечки и, в случае превышения ею допустимого значения, срабатывает, воздействуя через транзистор 30 или 31 на контактор 42 или 43 и вызывая отключение следующей неисправной линии 3 или 4. При этом гаснет светодиод 27 или 28 и загорается светодиод 33 или 34.The imposed current from source 1, spreading along lines 2, 3, 4 and, closing through the corresponding resistance and insulation capacitance to the ground, acts on the zero sequence current transformers 5, 6, 7. Amplified by selective amplifiers 8, 9,10, the output voltages of transformers 5, 6, 7 go to the first inputs of blocks 11, 12, 13, to the second inputs of which a reference voltage is applied from the output of the filter 14. Blocks 11, 12, 13 convert the input variable voltages to constant positive voltages, the value of which is proportional to the leakage currents through the insulation resistance of the corresponding lines 2, 3, 4 of the controlled network. In block 15, at the combined outputs 54, 55, 56, the highest input voltage is allocated, for example, from block 11, which corresponds to the maximum active leakage current in line 2. This voltage is supplied to indicator 17, which displays the value of insulation resistance (the reciprocal of the leakage current), and block 18, controlling its permissible value. At the same time, negative voltage appears at the output 57 of the rectifier 51, and positive voltages appear at the outputs 58, 59 of the rectifiers 52, 53, under the influence of which the transistor 22 opens and the transistors 23, 24 are closed. At the same time, the LED 26 lights up, signaling that line 2 has a low insulation resistance. When the insulation resistance in line 2 decreases below the permissible level, block 18 is triggered by the output voltage of which transistor 29 opens. As a result, both transistors connected in series Lines 22 and 29 are open and a low potential appears on the collector of transistor 29, causing the contactor 41 to trip. Using the opening contacts 44 of the contactor 41, the faulty line 2 is disconnected, and using the making contact 47, the contactor 41 is self-locking. The diode 35 protects the transistor 29 from the counter-electromotive force in the coil of the contactor 41. At the same time, the LED 32 lights up, signaling the disconnection of line 2. After disconnecting the line 2, the voltage at the output of block 11 drops to zero, the voltage at the output 19 of block 15 becomes positive, the transistor 22 closes, and LED 26 goes off. Block 15 selects a voltage corresponding to one of the disconnected lines 3, 4 with a minimum insulation resistance. The indicator 17 displays the value of the insulation resistance of this line, and the LED 27 or 28 its number. Block 18 controls the magnitude of the leakage current and, if it exceeds the permissible value, is triggered by acting through the transistor 30 or 31 on the contactor 42 or 43 and causing the next faulty line 3 or 4 to turn off. In this case, the LED 27 or 28 goes out and the LED 33 or 34.
Количество контролируемых устройством линий разветвленной электрической сети практически ничем не ограниченно. Устройство обеспечивает обслуживающий персонал информацией о номерах отключенных линий, о номере линии с наименьшим значением сопротивления изоляции (предаварийной линии) и о его конкретном значении.The number of device-controlled lines of a branched electric network is practically unlimited. The device provides maintenance personnel with information about the numbers of disconnected lines, about the line number with the lowest value of insulation resistance (pre-emergency line) and about its specific value.
Содержащиеся в устройстве кнопки 38, 39, 40 позволяют кратковременно размыкать цепи обмоток контакторов 41, 42, 43 той или иной неисправной (отключенной) линии 2, 3, 4. При этом неисправная линия принудительно подключается к сети, а на индикаторе 17 отображается значение сопротивления изоляции в аварийной линии, знание которого необходимо перед началом и в процессе устранения неисправности. После завершения ремонта повторным нажатием соответствующей кнопки 38, 39, 40 снимается самоблокировка контактора 41, 42, 43 и отремонтированная линия 2, 3, 4 постоянно подключается к сети.The buttons 38, 39, 40 contained in the device allow you to briefly open the winding circuits of the contactors 41, 42, 43 of one or another faulty (disconnected) line 2, 3, 4. At the same time, the faulty line is forcibly connected to the network, and the resistance value is displayed on indicator 17 isolation in the emergency line, knowledge of which is necessary before and during the troubleshooting process. After completing the repair, pressing the corresponding button 38, 39, 40 again removes the self-locking contactor 41, 42, 43 and the repaired line 2, 3, 4 is constantly connected to the network.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышенную безопасность эксплуатации сети, обусловленную автоматическим отключением поврежденного участка сети, высокую информативность и универсальность применения.Thus, the proposed device provides increased security for the operation of the network due to the automatic shutdown of the damaged section of the network, high information content and versatility of use.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125397/07A RU2473158C1 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Device of selective monitoring and protection against earth faults in circuit with isolated neutral |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011125397/07A RU2473158C1 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Device of selective monitoring and protection against earth faults in circuit with isolated neutral |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2473158C1 true RU2473158C1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806674
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011125397/07A RU2473158C1 (en) | 2011-06-20 | 2011-06-20 | Device of selective monitoring and protection against earth faults in circuit with isolated neutral |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2473158C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2633803C1 (en) * | 2017-01-25 | 2017-10-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Protection device against wire breaks of overhead power transmission line with insulated neutral |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU815835A1 (en) * | 1979-03-19 | 1981-03-23 | Челябинский Политехнический Институтим.Ленинского Комсомола | Device for protecting from grounding in network with insulated neutral wire |
RU1786449C (en) * | 1991-02-28 | 1993-01-07 | Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии | Device for selectively testing insulation resistance |
RU2255404C2 (en) * | 2003-09-15 | 2005-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "МИР" (ООО "Компания "МИР") | Device for detecting single-phase ground fault in overhead insulated-neutral networks |
EP1446675B1 (en) * | 2001-10-24 | 2006-12-13 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Determining electrical faults on undergrounded power systems using directional element |
-
2011
- 2011-06-20 RU RU2011125397/07A patent/RU2473158C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU815835A1 (en) * | 1979-03-19 | 1981-03-23 | Челябинский Политехнический Институтим.Ленинского Комсомола | Device for protecting from grounding in network with insulated neutral wire |
RU1786449C (en) * | 1991-02-28 | 1993-01-07 | Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии | Device for selectively testing insulation resistance |
EP1446675B1 (en) * | 2001-10-24 | 2006-12-13 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Determining electrical faults on undergrounded power systems using directional element |
RU2255404C2 (en) * | 2003-09-15 | 2005-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Компания "МИР" (ООО "Компания "МИР") | Device for detecting single-phase ground fault in overhead insulated-neutral networks |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2633803C1 (en) * | 2017-01-25 | 2017-10-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") | Protection device against wire breaks of overhead power transmission line with insulated neutral |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2648494C1 (en) | Method of operation a parallel auxiliary converters in a rail vehicle | |
US9594110B2 (en) | Insulation monitoring device for simultaneously monitoring network sections of an ungrounded power supply system | |
CN105934810A (en) | Alternating current circuit breaker with self-test capability | |
RU157512U1 (en) | COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE | |
US9851403B2 (en) | Safety device and method for an electric installation | |
US9819180B2 (en) | Method for sequentially disconnecting/connecting electrical current sources from/to a common load | |
EP2834897B1 (en) | Backup power system and grounding device for a backup power system | |
CN112514192A (en) | AC/DC converter | |
EP3186649A2 (en) | Non-destructive short circuit testing for electrically operated circuit breakers | |
RU2473158C1 (en) | Device of selective monitoring and protection against earth faults in circuit with isolated neutral | |
RU2304334C1 (en) | Method for protection of three-phase network with insulated center-tap from single-phase ground short-circuits | |
RU2334331C1 (en) | Recorder of double earthing in isolated neutral circuits | |
CN115917902A (en) | Device and method for preventing electric shock and fire during electric leakage and grounding and power distribution system | |
RU2639295C2 (en) | Current protection device | |
Sudhakar et al. | Simulation of generator protection using Matlab | |
RU100683U1 (en) | POWER SUPPLY SYSTEM | |
RU121666U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC SWITCHING OF A SECTIONAL SWITCH | |
US6385023B1 (en) | Reclosing apparatus for auxiliary systems | |
KR101068611B1 (en) | Uninterruptible transformer tester | |
CN103163411B (en) | A kind of break-make detection method of direct-flow distribution system and testing circuit | |
RU2501141C1 (en) | Device for leakage test and shutoff protection | |
RU113869U1 (en) | TRANSVERSE CAPACITY COMPENSATION DEVICE IN AC TRACING NETWORK | |
RU2328800C1 (en) | Method of remote disconnection of transmission line with ground fault and its identification in distributing grids with insulated neutral | |
RU128797U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF INSULATION OF ELECTRICAL SYSTEMS | |
CN106124923A (en) | A kind of three-phase transformer turn-to-turn fault detection circuit and detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200621 |