RU2574866C1 - Device of selective control of phase to body fault in multi-phase networks with insulated neutral - Google Patents
Device of selective control of phase to body fault in multi-phase networks with insulated neutral Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574866C1 RU2574866C1 RU2014126712/28A RU2014126712A RU2574866C1 RU 2574866 C1 RU2574866 C1 RU 2574866C1 RU 2014126712/28 A RU2014126712/28 A RU 2014126712/28A RU 2014126712 A RU2014126712 A RU 2014126712A RU 2574866 C1 RU2574866 C1 RU 2574866C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- phase
- alarm system
- resistor
- current
- Prior art date
Links
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 title claims description 11
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 claims description 3
- 241000278713 Theora Species 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции многофазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Предлагаемое устройство может быть использовано на кораблях, судах, в шахтах, метрополитене, нефтепромыслах, т.е. там, где есть изолированные от земли силовые сети переменного тока.The invention relates to monitoring devices and can be used to control the insulation resistance of multiphase AC networks with insulated neutral, under voltage. The proposed device can be used on ships, ships, in mines, underground, oil fields, i.e. where there are AC power networks isolated from the earth.
Известно устройство контроля замыкания фазы на корпус в трехфазных сетях с изолированной нейтралью [патент РФ №2370782, класс G01R 31/02, 30.05.2008], содержащее три выпрямительных диода, аноды которых через резисторы подключены к контролируемой сети, а катоды объединены в узел и соединены с анодом динистора, катод которого связан с одним выводом катушки электромагнитного реле, второй вывод которого подключен к корпусу. Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает избирательности в определении фазы, замкнувшейся на корпус.A known device for monitoring the phase circuit to the housing in three-phase networks with insulated neutral [RF patent No. 2370782, class G01R 31/02, 05/30/2008], containing three rectifier diodes, the anodes of which are connected through resistors to a controlled network, and the cathodes are combined into a node and connected to the anode of the dinistor, the cathode of which is connected to one terminal of the coil of the electromagnetic relay, the second terminal of which is connected to the housing. A disadvantage of the known device is that it does not provide selectivity in determining the phase locked to the housing.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью [патент РФ №2482506, класс G01R 31/02, 22.08.2011], содержащее электромагнитные реле и выпрямительные диоды по числу фаз контролируемой сети, катоды диодов объединены и подключены к аноду динистора, один вывод катушки управления каждого реле подключен к фазе контролируемой сети, а второй вывод соединен с анодом своего выпрямительного диода, а катод динистора соединен с корпусом. Недостатком известного устройства является наличие электромагнитных реле, имеющих ограниченный ресурс работы и низкую надежность, а также невозможность производить плавную настройку порога срабатывания предлагаемого защитного устройства.The closest in technical essence to the claimed device is a device for the selective monitoring of the phase circuit to the case in multiphase networks with isolated neutral [RF patent No. 2482506, class G01R 31/02, 08/22/2011], containing electromagnetic relays and rectifier diodes according to the number of phases of the controlled network , the cathodes of the diodes are combined and connected to the anode of the dinistor, one terminal of the control coil of each relay is connected to the phase of the monitored network, and the second terminal is connected to the anode of its rectifier diode, and the cathode of the dinistor is connected to orpusom. A disadvantage of the known device is the presence of electromagnetic relays having a limited service life and low reliability, as well as the inability to smoothly configure the threshold of the proposed protective device.
Целью изобретения является осуществление избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью с возможностью изменения порога срабатывания защиты, а также повышение функциональных возможностей и надежности работы устройства.The aim of the invention is the implementation of selective control of the phase fault on the housing in multiphase networks with isolated neutral with the possibility of changing the protection threshold, as well as increasing the functionality and reliability of the device.
Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено измерительными цепями, снабженными элементами, задающими порог срабатывания, установленными в каждой из фаз контролируемой сети. Каждая из измерительных цепочек содержит оптопары, передающие информацию в систему сигнализации о превышении порогового значения потенциала корпуса относительно фаз контролируемой сети. В системе сигнализации определенной комбинации информационных входов соответствует состояние замыкания определенной фазы контролируемой сети на корпус.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with measuring circuits, equipped with elements that specify the threshold, set in each phase of the monitored network. Each of the measuring chains contains optocouplers that transmit information to the alarm system about exceeding the threshold value of the housing potential relative to the phases of the monitored network. In the alarm system, a certain combination of information inputs corresponds to the state of the circuit of a certain phase of the controlled network to the housing.
Устройство избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью, схема которого представлена на Фиг. 1, содержит динистор 1, выпрямительные диоды 2-1÷2-n, систему сигнализации 3. Диоды 2-1÷2-n, количество которых равно числу фаз сети, катодами объединены между собой и подключены к аноду динистора 1, катод которого соединен с корпусом. Устройство снабжено дополнительными цепочками 4-1÷4-n, число которых равно числу фаз сети каждая из которых состоит из резисторного делителя, содержащего постоянный 5 и регулировочный резисторы 6, двух токоограничительных резисторов 7, 8 и двух транзисторных оптопар 9, 10. Постоянный резистор 5 первым выводом подключен к фазе контролируемой сети, второй вывод которого соединен с регулировочным резистором 6, его первым выводом, и токоограничительным резистром 7, его первым выводом. Регулировочный резистор 6 вторым выводом соединен с анодом выпрямительного диода 2-1 и катодом светодиода первой оптопары 9, анод которого соединен с токоограничительным резистром 7, его вторым выводом. Коллектор транзистора первой оптопары 9 соединен с коллектором транзистора и катодом светодиода второй оптопары 10 и соединен с информационным входом системы сигнализации 3. Эмиттер транзистора первой оптопары 9 соединен с базой транзистора второй оптопары 10, эмиттер которого соединен с минусом источника питания, входящего в систему сигнализации 3, анод светодиода второй оптопары 10 соединен с токоограничительным регистром 8, его первым выводом, второй вывод которого соединен с плюсом источника питания, входящего в систему сигнализации 3.A device for the selective monitoring of the phase circuit to the case in multiphase networks with insulated neutral, the circuit of which is shown in FIG. 1, contains a
Система сигнализации 3 (например, для трехфазной сети с изолированной нейтралью), изображенная на Фиг.2, выполнена на логических элементах и содержит источник питания 11, нормально замкнутую кнопку 12, логические элементы "И" 13, 14, 15, "ИЛИ" 16 с прямыми и инверсными входами и светодиоды 17, 18, 19, 20 с токоограничительными резисторами 21, 22, 23, 24. Информационные входы системы сигнализации 3 поступают на логический элемент "ИЛИ" 16 с инверсными входами, к выходу которого подключен анод светодиода 17, катод которого через токоограничительный резистор 21 связан с минусом источника питания 11. Информационные входы системы сигнализации 3 поступают также на логические элементы "И" 13, 14, 15, количество которых равно количеству контролируемых фаз, причем все входы, за исключением входа контролируемой фазы данного логического элемента, поступают на инверсные входы, а вход контролируемой фазы данного логического элемента поступает на прямой вход. К выходу логического элемента "И" 13 (14, 15) подключен анод светодиода 18 (19, 20), катод которого через токоограничительный резистор 22 (23, 24) связан с минусом источника питания 11, и так по каждой из контролируемой фаз. Плюсовой вывод блока питания 11 соединен с нормально замкнутой кнопкой 12, ее первым выводом, второй вывод которой соединен с положительным выводом питания логических элементов 13, 14, 15, 16 и положительным выводом питания системы сигнализации 3, минусовой вывод блока питания 11 соединен с минусовым выводом питания логических элементов 13, 14, 15, 16 и минусовым выводом питания системы сигнализации 3, а вход блока питания 11 соединен с фазами контролируемой сети.The alarm system 3 (for example, for a three-phase network with isolated neutral), shown in Figure 2, is made on logic elements and contains a
Работа устройства избирательного контроля замыкания фазы на корпус происходит следующим образом. При высоком сопротивлении изоляции между контролируемой сетью (фазами контролируемой сети) и корпусом напряжение на динисторе 1 близко к нулю. Динистор 1 закрыт, и ток через измерительные цепи отсутствует, следовательно, на информационном выходе измерительной цепи будет потенциал, соответствующий сигналу логической единицы. Таким образом, устройство избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью в отличие от известных аналогичных устройств не снижает сопротивление изоляции контролируемой сети. В случае снижения сопротивления изоляции или попадания фазы на корпус (землю) между фазами контролируемой сети с нормальным значением сопротивления изоляции и землей появится напряжение. В случае если прямое падение напряжения, приложенное к динистору 1, превысит напряжение включения, он открывается, и измерительные цепи 4-i, подключенные к фазам сети с нормальным значением сопротивления изоляции относительно земли, окажутся под напряжением, и через резисторный делитель, содержащий постоянный 5 и регулировочный резисторы 6 и измерительную цепь, состоящую из токоограничительного резистора 7 и входной части первой оптопары 9, потечет ток. Если падение напряжения на регулировочном резисторе 6 окажется достаточным для срабатывания первой оптопары 9, то она, сработав, откроет свой выходной транзистор, который откроет транзистор выходной части второй оптопары 10, который, открывшись, через токоограничительный резистор 8 запитает входную часть второй транзисторной оптопары 10. Транзисторная оптопара 10 встанет на "самоподхват", и на информационном выходе появится сигнал, соответствующий логическому нулю. Регулировку порога срабатывания защиты можно осуществлять посредством регулировочного резистора 6. Таким образом, сработавшими окажутся те измерительные цепи, которые подключены к фазам сети с нормальным значением сопротивления изоляции относительно земли, и на их информационных выходах будут уровни напряжения, соответствующие уровню логического нуля. Та же измерительная цепь, которая подключена к фазе с низким значением сопротивления изоляции или полностью замкнувшаяся на корпус (землю), окажется не сработавшей, и на ней будет уровень напряжения, соответствующий уровню логической единицы. Система сигнализации 3 проанализирует комбинацию информационных входов "а"÷"к" и выдаст информацию о том, что произошло замыкание фазы на корпус, и о том, какая из фаз контролируемой сети замкнулась на корпус, согласно Фиг. 2. Выдача информации происходит посредством зажигания соответствующих светодиодов.The operation of the device for the selective control of the phase circuit to the housing is as follows. With a high insulation resistance between the controlled network (phases of the controlled network) and the housing, the voltage on the
Формирование сигнала "АВАРИЯ" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:The “ALARM” signal is generated for a three-phase network by means of the following logical operation:
. .
Формирование сигнала "ЗАМЫКАНИЕ ФАЗЫ А" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:The formation of the signal "CLOSE PHASE A" for a three-phase network occurs through the following logical operation:
. .
Формирование сигнала "ЗАМЫКАНИЕ ФАЗЫ В" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:The formation of the signal "CLOSE PHASE B" for a three-phase network occurs through the following logical operation:
. .
Формирование сигнала "ЗАМЫКАНИЕ ФАЗЫ С" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:The formation of the signal "CLOSE PHASE C" for a three-phase network occurs through the following logical operation:
. .
Для сброса сигналов аварийной ситуации предусмотрена нормально замкнутая кнопка 12, нажатие на которую осуществит сброс элементов памяти на оптопарах 10 в начальное состояние. В случае если аварийная ситуация не устранена, произойдет повторное срабатывание устройства и будет происходить до тех пор, пока не будет устранена аварийная ситуация.To reset the emergency signals, a normally closed button 12 is provided, clicking on which will reset the memory elements on the optocouplers 10 to their initial state. If the emergency situation is not resolved, the device will re-operate and will continue until the emergency situation is resolved.
Таким образом, предлагаемое устройство избирательного контроля сопротивления изоляции многофазной сети с изолированной нейтралью позволяет определять фазу сети, в которой произошло снижение сопротивления изоляции или ее полное замыкание на корпус. Кроме того, устройство не вызывает снижения сопротивления изоляции контролируемой сети за счет самого устройства, не имеет в своем составе электромеханических преобразователей (электромагнитных реле), и в предложенном устройстве можно осуществлять изменение порога срабатывания индикации об аварийной ситуации, что значительно расширяет его функциональные возможности.Thus, the proposed device for the selective monitoring of the insulation resistance of a multiphase network with an isolated neutral allows you to determine the phase of the network in which there was a decrease in insulation resistance or its complete circuit on the housing. In addition, the device does not cause a decrease in the insulation resistance of the controlled network due to the device itself, does not include electromechanical converters (electromagnetic relays), and in the proposed device, it is possible to change the threshold for the indication of an emergency situation, which greatly expands its functionality.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126712/28A RU2574866C1 (en) | 2014-07-01 | Device of selective control of phase to body fault in multi-phase networks with insulated neutral |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014126712/28A RU2574866C1 (en) | 2014-07-01 | Device of selective control of phase to body fault in multi-phase networks with insulated neutral |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2574866C1 true RU2574866C1 (en) | 2016-02-10 |
RU2014126712A RU2014126712A (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5369541A (en) * | 1992-08-13 | 1994-11-29 | Diversified Electronics, Inc. | Three-phase unbalance and voltage monitor circuit |
CN2898846Y (en) * | 2006-05-26 | 2007-05-09 | 赵红羽 | Short-circuit and grounded-fault indicator |
RU2370782C1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Device for monitoring earth fault in three-phase networks with insulated neutral |
RU2482506C2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-05-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Device for selective control over earthing phase to chassis in multiphase circuits with isolated neutral |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5369541A (en) * | 1992-08-13 | 1994-11-29 | Diversified Electronics, Inc. | Three-phase unbalance and voltage monitor circuit |
CN2898846Y (en) * | 2006-05-26 | 2007-05-09 | 赵红羽 | Short-circuit and grounded-fault indicator |
RU2370782C1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "ЦНИИ судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Device for monitoring earth fault in three-phase networks with insulated neutral |
RU2482506C2 (en) * | 2011-08-22 | 2013-05-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Device for selective control over earthing phase to chassis in multiphase circuits with isolated neutral |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105934810B (en) | AC circuit breaker with self-testing capability | |
CN107003111B (en) | For measuring the circuit arrangement and method of the state of interlocking ring | |
WO2011157306A1 (en) | Breaker failure protection of hvdc circuit breakers | |
CN107124911A (en) | A kind of method of failure in removing HVDC electric power networks | |
KR20210058842A (en) | Binary/digital input module with comparator and isolated output | |
US10615588B2 (en) | Ground fault circuit interrupter | |
US20180309363A1 (en) | Multiphase converter | |
EP2843836A1 (en) | Solid state power controller and method for monitoring a solid state power controller | |
US20140320195A1 (en) | Universal contact input apparatus and method for operating the same | |
US11879929B2 (en) | Method and device for automatically testing a switching member | |
US20180062380A1 (en) | Monitoring unit for monitoring a circuit breaker comprising an electrical power supply management system and circuit breaker comprising such a unit | |
EP0988686B1 (en) | A device for supervising a high voltage converter station | |
RU2574866C1 (en) | Device of selective control of phase to body fault in multi-phase networks with insulated neutral | |
US9024616B2 (en) | Signaling circuit and method to detect zone status | |
JP2019515631A5 (en) | Fault current limiter and method of fault current limiter | |
CN109921622B (en) | Circuit and system implementing a power supply configured for spark prevention | |
CN105359413A (en) | Circuit arrangement for protecting at least one component part of a two-wire circuit | |
WO2015124885A1 (en) | Method for limiting current in a circuit | |
RU148178U1 (en) | HIGH SECURITY SERIAL KEY ELEMENT AND REAL-TIME CONTROL | |
JP2022513277A (en) | DC / DC voltage converter including safety device | |
RU149967U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF INSULATION OF ELECTRICAL SYSTEMS | |
RU128797U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF INSULATION OF ELECTRICAL SYSTEMS | |
RU2573891C1 (en) | Key element with high safety level | |
SU669373A1 (en) | Fire alarm | |
RU2482506C2 (en) | Device for selective control over earthing phase to chassis in multiphase circuits with isolated neutral |