RU2581607C1 - Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor - Google Patents
Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2581607C1 RU2581607C1 RU2014142515/07A RU2014142515A RU2581607C1 RU 2581607 C1 RU2581607 C1 RU 2581607C1 RU 2014142515/07 A RU2014142515/07 A RU 2014142515/07A RU 2014142515 A RU2014142515 A RU 2014142515A RU 2581607 C1 RU2581607 C1 RU 2581607C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- unit
- voltage
- signal
- wire
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection
- H02H5/105—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to mechanical injury, e.g. rupture of line, breakage of earth connection responsive to deterioration or interruption of earth connection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16528—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values using digital techniques or performing arithmetic operations
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты от обрывов фазных и нулевого проводов воздушной линии электрической сети напряжением 380 В.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect against breaks in the phase and zero wires of the overhead line of an electric network with a voltage of 380 V.
Известно большое количество устройств защиты от обрывов фазных и нулевого проводов воздушных линий электрических сетей напряжением 380 В.There are a large number of protection devices against phase and zero wire breakage of overhead lines of electric networks with a voltage of 380 V.
Известно устройство для токовой защиты участка трехфазной линии от обрыва одного из фазных проводов [А.с. СССР №714562, кл. Н02Н 5/10; Н02Н 3/08; опубл. 05.02.1980, БИ №5], содержащее фильтр токов обратной последовательности, блок защиты и исполнительный орган, предназначенное для защиты трехфазной двигательной нагрузки. Для работы используется информация о токах обратной последовательности. При обрыве фазного провода питающей линии нарушается симметрия фазных токов и на выходе фильтра появляется сигнал, пропорциональный токам обратной последовательности, что приводит к срабатыванию блока защиты и отключению двигателя от линии исполнительным органом. Недостатком данного устройства является то, что оно устанавливается перед двигателем и может защитить только отдельный электроприемник.A device is known for current protection of a portion of a three-phase line from a break in one of the phase wires [A.S. USSR No. 714562,
Известно устройство для защиты электрических сетей 0,38 кВ при обрыве проводов, содержащее фильтр напряжения обратной последовательности, блок защиты и короткозамыкатель, устанавливаемые в конце линии перед потребителем, а также токовое устройство защиты, устанавливаемое в начале питающей линии [Сагутдинов Р.Ш. и др. Защита электрических сетей 0,38 кВ при обрыве проводов. Электрические станции, 1982, №7. С. 56-58]. При обрыве фазного провода на выходе фильтра появляется сигнал, пропорциональный напряжению обратной последовательности, что приводит к срабатыванию блока защиты, который включает короткозамыкатель, создавая искусственное короткое замыкание в конце линии. Токовая защита, установленная в начале линии, должна почувствовать это короткое замыкание и отключить линию с оборванными проводами. Недостатками данного устройства являются, во-первых, то, что для отключения поврежденной линии создается искусственное короткое замыкание и это в целом неблагоприятно сказывается на оборудовании электрической сети, во-вторых, известно, что токовые защиты, устанавливаемые в начале воздушных линий, имеют недостаточную чувствительность к удаленным коротким замыканиям и не могут их отключать.A device for protecting electrical networks of 0.38 kV when the wires are broken, containing a negative sequence voltage filter, a protection unit and a short circuit, installed at the end of the line in front of the consumer, as well as a current protection device installed at the beginning of the supply line [R. Sagutdinov. et al. Protection of electrical networks 0.38 kV in case of wire breakage. Power stations, 1982, No. 7. S. 56-58]. When the phase wire is cut off, a signal proportional to the voltage of the reverse sequence appears at the filter output, which leads to the operation of the protection unit, which includes a short circuit, creating an artificial short circuit at the end of the line. The current protection installed at the beginning of the line should feel this short circuit and disconnect the line with broken wires. The disadvantages of this device are, firstly, that an artificial short circuit is created to turn off the damaged line and this generally adversely affects the equipment of the electrical network, and secondly, it is known that current protections installed at the beginning of overhead lines have insufficient sensitivity to remote short circuits and cannot turn them off.
Известно устройство защиты от несимметричного режима работы электрической сети с изолированной или компенсированной нейтралью [А.с. СССР №815833, кл. Н02Н 3/24; Н02Н 5/10, опубл. 23.03.1981, БИ №11], содержащее подключенные к каждой из фаз сети преобразователи переменного напряжения в логический сигнал с уставками по напряжению, логическую схему и исполнительный орган. При обрыве фазного провода соответствующий преобразователь, имеющий минимальную уставку по напряжению, меняет выходной сигнал с логической единицы на логический нуль. Логическая схема, анализируя сочетания выходных сигналов преобразователей, выявляет обрыв фазного провода и, воздействуя на исполнительный орган, отключает потребителя от сети. Недостатком данного устройства является также то, что оно защищает только отдельный электроприемник.A device for protecting against an asymmetric mode of operation of an electric network with isolated or compensated neutral [A. S. USSR No. 815833, cl.
Известны счетчики электрической энергии с защитным отключением, одной из технических задач которых является обеспечение защиты от повышения или понижения напряжения сети [Пат. РФ №2498322, кл. G01R 11/00, опубл. 10.11.2010 г.; Счетчик активной и реактивной электрической энергии трехфазный СЕ 303 / Руководство по эксплуатации. - Ставрополь: ЗАО «Энергомера», 2012. - 65 с.]. Данная функция счетчиков предназначена для защиты электроприемников при выходе параметров напряжения за допустимые значения - при снижении или повышении напряжения ниже или выше определенных значений счетчики с помощью реле управления нагрузкой отключают потребители от сети. Недостатком данных устройств является защита только отдельных потребителей, а также отсутствие функции определения обрыва фазных и нулевого проводов питающей электрической сети.Known electric energy meters with protective shutdown, one of the technical tasks of which is to provide protection from raising or lowering the voltage [Pat. RF №2498322,
Известно устройство для защиты электроустановки от обрыва нулевого провода в сети с глухо заземленной нейтралью, в котором с целью контроля целостности нулевого провода четырехпроводной электрической сети в контур нулевой последовательности с помощью специального генератора вводится ток непромышленной частоты. Блок защиты, контролирующий протекание тока непромышленной частоты по контуру нулевой последовательности, в случае уменьшения или исчезновения этого тока воздействует на исполнительный орган, отключающий поврежденную линию [А.с. СССР №854249, кл. Н02Н 5/10; опубл. 07.05.92, БИ №7]. Недостатком данного устройства является ухудшение качества электрической энергии, подаваемой потребителю.A device is known for protecting an electrical installation from a zero wire break in a network with a dullly grounded neutral, in which, to control the integrity of the zero wire of a four-wire electric network, a non-industrial frequency current is introduced into the zero-sequence circuit using a special generator. The protection unit that controls the flow of non-industrial frequency current along the zero sequence circuit, in the event of a decrease or disappearance of this current, acts on the actuator that disconnects the damaged line [A.S. USSR No. 854249,
Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности и достигаемому техническому результату является «Способ измерения электрической энергии в двухпроводных сетях с защитой от хищений и устройство для его осуществления (их варианты)» (Пат. РФ №2087918, G01R 11/24; опубл. 20.08.1997 г.), принятый за прототип, заключающийся в том, что в электрической сети, состоящей из силового трансформатора, питающей линии и нагрузки, для измерения мощности используют микропроцессорный счетчик электрической энергии.Closest to the claimed device in technical essence and the technical result achieved is the "Method of measuring electric energy in two-wire networks with theft protection and a device for its implementation (their options)" (Pat. RF No. 2087918,
Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности распознавания аварийных ситуаций, возникающих в питающей воздушной линии при обрывах фазных и нулевого проводов.The disadvantage of this device is the lack of recognition of emergency situations that occur in the supply air line when the phase and neutral wires are broken.
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы электрических сетей напряжением 380 В и улучшение условий электробезопасности.An object of the invention is to increase the reliability of electrical networks with a voltage of 380 V and improve electrical safety conditions.
Технический результат достигается тем, что устройство для защиты от обрывов фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии электрической сети напряжением 380 В, подключенной с помощью автоматического выключателя к питающей трансформаторной подстанции, содержащее последовательно соединенные микропроцессорный счетчик электрической энергии и электрическую нагрузку, дополнительно содержит последовательно соединенные канал передачи команды отключающего сигнала и исполнительный блок, а микропроцессорный счетчик электрической энергии дополнительно содержит последовательно соединенные блок измерения фазных напряжений относительно нулевого провода, логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов и блок формирования команды отключающего сигнала, причем блок измерения фазных напряжений соединен с тремя фазными и нулевым проводами четырехпроводной воздушной линии, выход блока формирования команды отключающего сигнала соединен с входом канала передачи команды отключающего сигнала, выход исполнительного блока соединен с автоматическим выключателем, при этом логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов содержит первые три преобразователя мгновенного фазного напряжения в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению, последовательно соединенные блок суммирования трех мгновенных фазных напряжений относительно нулевого провода и четвертый преобразователь мгновенного напряжения в логический сигнал с максимальной уставкой по напряжению, два логических блока ИЛИ, причем входы первых трех преобразователей мгновенного фазного напряжения в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению и три входа блока суммирования трех мгновенных фазных напряжений относительно нулевого провода соединены с тремя выходами блока измерения мгновенных фазных напряжений относительно нулевого провода, три входа первого логического блока ИЛИ соединены с выходами первых трех преобразователей мгновенного фазного напряжения в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению, два входа второго логического блока ИЛИ соединены соответственно с выходами первого логического блока ИЛИ и четвертого преобразователя мгновенного напряжения в логический сигнал с максимальной уставкой по напряжению, а его выход соединен с входом блока формирования команды отключающего сигнала.The technical result is achieved by the fact that the device for protecting against phase and zero wire breakages of a four-wire overhead line of an electric network of 380 V, connected via a circuit breaker to a supply transformer substation, which contains a microprocessor-based electric energy meter and an electrical load connected in series, further comprises a channel connected in series transmitting commands of the disconnecting signal and the executive unit, and the microprocessor counter is electric The energy supply further comprises a series-connected phase voltage measuring unit relative to the neutral wire, a phase and zero-wire break detection logic unit and a trip signal generating unit, the phase voltage measuring unit being connected to three phase and zero wires of a four-wire overhead line, an output of the disconnecting command generating unit the signal is connected to the input of the command channel of the trip signal, the output of the executive unit is connected to the automatic a circuit breaker, while the logic block for detecting phase and zero wire breaks contains the first three converters of the instantaneous phase voltage to a logic signal with a minimum voltage setting, a series summing unit of three instantaneous phase voltages relative to the neutral wire and the fourth converter of the instantaneous voltage to a logic signal with a maximum setting voltage, two logical blocks OR, and the inputs of the first three converters of instantaneous phase voltage in l a logical signal with a minimum voltage setting and three inputs of the summing unit of three instantaneous phase voltages with respect to the neutral wire are connected to three outputs of the instantaneous phase voltage measuring unit with respect to the neutral wire, the three inputs of the first logical OR block are connected to the outputs of the first three instantaneous phase voltage to logic converters with a minimum voltage setting, the two inputs of the second logical block OR are connected respectively to the outputs of the first logical block OR And the fourth converter of instantaneous voltage to a logical signal with a maximum voltage setting, and its output is connected to the input of the block forming the command of the disconnecting signal.
На фиг. 1 приведена схема устройства защиты от обрывов фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии электрической сети напряжением 380 В; на фиг. 2 приведена схема первого варианта логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов; на фиг. 3 приведена схема второго варианта логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов; на фиг. 4 приведена схема устройства блока формирования команды отключающего сигнала; на фиг.5 приведена схема исполнительного блока.In FIG. 1 shows a diagram of a device for protecting against phase and zero wire breaks of a four-wire overhead line of an electric network with a voltage of 380 V; in FIG. 2 shows a diagram of a first embodiment of a logic unit for detecting phase and neutral wire breaks; in FIG. 3 is a diagram of a second embodiment of a logic unit for detecting phase and zero wire breaks; in FIG. 4 is a diagram of a device of a unit for generating a trip signal command; figure 5 shows a diagram of the Executive unit.
Электрическая сеть напряжением 380 В содержит последовательно соединенные трансформаторную подстанцию 1, автоматический выключатель 2, четырехпроводную воздушную линию 3, в конце которой подключены последовательно соединенные микропроцессорный счетчик электрической энергии 4 и электрическая нагрузка, последовательно соединенные канал передачи команды отключающего сигнала 8 и исполнительный блок 9, микропроцессорный счетчик электрической энергии 4 содержит последовательно соединенные блок измерения фазных напряжений относительно нулевого провода 5, логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 и блок формирования команды отключающего сигнала 7, причем четыре входа блока измерения фазных напряжений относительно нулевого провода 5 соединены с тремя фазными и нулевым проводами воздушной линии 3, выход блока формирования команды отключающего сигнала 7 соединен с входом канала передачи отключающего сигнала 8, а выход исполнительного блока 9 соединен с автоматическим выключателем 2.The 380 V electric network contains a
Для пояснения работы устройства рассмотрим, как изменяются напряжения в электрической сети напряжением 380 В при различных режимах ее работы.To explain the operation of the device, we will consider how the voltages in the electric network with a voltage of 380 V change under different modes of its operation.
При нормальном режиме работы электрической сети значения напряжений фаз относительно нулевого провода близки к номинальным значениям, а напряжение несимметрии трехфазной системы напряжений относительно нулевого провода даже при предельных вариантах несимметрии фазных нагрузок потребителя (отсутствие нагрузки на одной или сразу на двух фазах) не превышает 60% фазного значения.Under normal operating conditions of the electric network, the phase voltage values relative to the neutral wire are close to the nominal values, and the asymmetry voltage of the three-phase voltage system relative to the neutral wire, even with extreme variants of the consumer phase load asymmetry (no load on one or two phases at once) does not exceed 60% of the phase values.
При обрыве фазного или нулевого проводов возникает аварийная ситуация на четырехпроводной воздушной линии, опасная как для электрооборудования электрической сети, потребителей электрической энергии, так и людей, и животных, находящихся вблизи оборванных проводов. При обрыве фазного провода напряжение на фазе относительно нулевого провода за местом повреждения (со стороны потребителя - на входе микропроцессорного счетчика) становится близким к нулевому значению. При обрыве нулевого провода напряжения фаз относительно нулевого провода на участке электрической сети за местом повреждения (со стороны потребителя - на входе микропроцессорного счетчика) зависят от симметрии фазных нагрузок потребителя и в предельных случаях несимметрии нагрузок могут составлять:When the phase or neutral wires are broken, an emergency occurs on the four-wire overhead line, which is dangerous both for the electrical equipment of the electric network, consumers of electric energy, and people and animals located near the broken wires. When a phase wire breaks, the voltage in the phase relative to the neutral wire behind the damage site (from the consumer side - at the input of the microprocessor counter) becomes close to zero. In the event of a break in the neutral wire, the phase voltages relative to the neutral wire in the electric network section behind the damage site (from the consumer side - at the input of the microprocessor counter) depend on the symmetry of the consumer phase loads and, in extreme cases, the load asymmetries can be:
- напряжения на фазах относительно нулевого провода на одних фазах могут повышаться в пределах до 0,866-1 линейного значения, а на других фазах могут уменьшаться в пределах до 0,866-0 фазного значения;- voltages in phases relative to the neutral wire in some phases can increase up to 0.866-1 linear values, and in other phases can decrease up to 0.866-0 phase values;
- напряжение несимметрии трехфазной системы напряжений относительно нулевого провода может увеличиваться в пределах 1,5-3 фазного значения;- the asymmetry voltage of a three-phase voltage system relative to the neutral wire can increase within 1.5-3 phase values;
- напряжение нулевого провода относительно земли может увеличиваться в пределах до 0,5-1 фазного значения.- the voltage of the neutral wire relative to the ground can increase up to 0.5-1 phase values.
Изменения напряжений фаз относительно нулевого провода и напряжения несимметрии можно использовать для выявления обрывов соответственно фазных и нулевого проводов четырехпроводной воздушной линии электрической сети напряжением 380 В - для этого в микропроцессорный счетчик электрической энергии, установленный в конце линии на вводе потребителя, введен логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов.Changes in phase voltages with respect to the neutral wire and asymmetry voltage can be used to detect breaks in the phase and zero wires of the four-wire overhead line of an electric network with a voltage of 380 V - for this, a logic block for detecting phase breaks is introduced into the microprocessor-based electric energy meter installed at the end of the line at the consumer input and zero wires.
Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.
В электрической сети напряжением 380 В от силового трансформатора трансформаторной подстанции 1 при включенном автоматическом выключателе 2 по четырехпроводной воздушной линии 3 питается потребитель электрической энергии, на вводе которого включен микропроцессорный счетчик электрической энергии 4. Блок 5 измеряет фазные напряжения относительно нулевого провода и подает их на входы логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6. При нормальном режиме работы электрической сети на выходе логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 сигнал равен логическому нулю, микропроцессорный счетчик 4 не формирует какой-либо команды отключения, автоматический выключатель 2 находится во включенном состоянии, подавая напряжения в воздушную линию 3, по которой питаются потребители электрической энергии.In a 380 V electric network, from a power transformer of a
При обрыве фазного или нулевого проводов воздушной линии 3 логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 выявляет этот обрыв, его выходной сигнал становится равным логической единице, при этом блок 7 формирует команду отключающего сигнала. Команда отключающего сигнала по каналу передачи 8 (например, по каналу сотового оператора связи GSM) передается в трансформаторную подстанцию 1 и, воздействуя на исполнительный блок 9, отключает автоматический выключатель 2, снимая напряжения с воздушной линии с оборванными фазными или нулевым проводами. Таким образом, ликвидируется аварийная ситуация в электрической сети напряжением 380 В.When the phase or zero wires of the
В микропроцессорных счетчиках для измерения потребляемой электрической энергии используют обработку информации о мгновенных напряжениях фаз относительно нулевого провода либо обработку информации о среднеквадратичных напряжениях фаз относительно нулевого провода. В связи с этим в заявке рассматриваются два варианта исполнения логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6. Соответственно блок измерения фазных напряжений относительно нулевого провода 5 на своих выходах может выделять мгновенные либо среднеквадратичные напряжения фаз относительно нулевого провода.In microprocessor counters, the information on the instantaneous phase voltages relative to the neutral wire or the processing of information on the rms phase voltages relative to the neutral wire are used to measure the consumed electric energy. In this regard, the application considers two versions of the logic unit for detecting phase and
На фиг. 2 приведен первый вариант исполнения логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6, который содержит первые три преобразователя мгновенного фазного напряжения в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10, 11, 12, последовательно соединенные блок суммирования трех мгновенных фазных напряжений относительно нулевого провода 14 и четвертый преобразователь мгновенного напряжения в логический сигнал с максимальной уставкой по напряжению 15, два логических блока ИЛИ 13, 16, причем входы первых трех преобразователей 10, 11, 12 и три входа блока суммирования 14 соединены с тремя выходами блока измерения мгновенных фазных напряжений относительно нулевого провода 5, три входа первого логического блока ИЛИ 13 соединены с тремя выходами первых трех преобразователей напряжения 10, 11, 12, два входа второго логического блока ИЛИ 16 соединены соответственно с выходами первого логического блока ИЛИ 13 и четвертого преобразователя 15, а его выход соединен с входом блока формирования команды отключающего сигнала 7.In FIG. 2 shows the first embodiment of a logic unit for detecting phase and zero
Логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 по первому варианту исполнения функционирует следующим образом. Мгновенные напряжения фаз сети относительно нулевого провода UAN, UBN, UCN подаются на входы первых трех преобразователей 10, 11, 12 и входы сумматора 14. В результате векторного суммирования трех мгновенных напряжений на выходе сумматора 14 получается мгновенное напряжение несимметрии UHC трехфазной системы мгновенных напряжений относительно нулевого провода. Первые три преобразователя 10, 11, 12 имеют минимальную уставку по напряжению (например, UУСТ1=0,1·UФ), которая обеспечивает изменение выходного сигнала F указанных преобразователей с логического нуля на логическую единицу при обрыве фазного провода при соответствующем понижении напряжения на фазе относительно нулевого провода. Логические сигналы F с выходов первых трех преобразователей 10, 11, 12 подаются на входы первого логического элемента ИЛИ 13. Его выходной сигнал К в нормальном режиме равен логическому нулю, а при возникновении обрыва провода на любой из фаз воздушной линии 3 становится равным логической единице. Четвертый преобразователь 15 имеет максимальную уставку по напряжению (например, UУСТ2=0,7·UФ) при обрыве нулевого провода и повышении напряжения несимметрии UHC его выходной сигнал N изменяется с логического нуля на логическую единицу. Сигналы K и N с выходов соответственно первого логического элемента ИЛИ 13 и четвертого преобразователя 15 подаются на входы второго логического элемента ИЛИ 16. Его выходной сигнал L в нормальном режиме работы сети равен логическому нулю, а при обрыве любого фазного провода или нулевого провода становится равным логической единице. Таким образом, при возникновении аварийного режима работы воздушной линии логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 формирует соответствующий логический сигнал.The logical unit for determining the breakage of the phase and
На фиг. 3 приведен второй вариант исполнения логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6, который содержит первые три преобразователя среднеквадратичного фазного напряжения в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10, 11, 12, последовательно соединенные блок вычисления среднеквадратичного напряжения несимметрии трех среднеквадратичных фазных напряжений относительно нулевого провода 17 и четвертый преобразователь среднеквадратичного напряжения в логический сигнал с максимальной уставкой по напряжению 15, два логических блока ИЛИ 13, 16, причем входы первых трех преобразователей 10, 11, 12 и три входа блока вычисления 17 соединены с тремя выходами блока измерения среднеквадратичных фазных напряжений относительно нулевогоIn FIG. 3 shows a second embodiment of a logic block for detecting phase and zero wire breaks 6, which contains the first three converters of the rms phase voltage to a logic signal with a minimum voltage setting of 10, 11, 12, and a series-connected unit for calculating the rms voltage of the asymmetry of three rms phase voltages relative to zero
99
провода 5, три входа первого логического блока ИЛИ 13 соединены с тремя выходами первых трех преобразователей среднеквадратичного напряжения 10, 11, 12, два входа второго логического блока ИЛИ 16 соединены соответственно с выходами первого логического блока ИЛИ 13 и четвертого преобразователя 15, а его выход соединен с входом блока формирования команды отключающего сигнала 7.
Логический блок определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 по второму варианту исполнения функционирует аналогично логическому блоку определения обрывов фазных и нулевого проводов по первому варианту исполнения. Отличием является то, что среднеквадратичное напряжение несимметрии UHC системы трех среднеквадратичных фазных напряжений относительно нулевого провода на входе микропроцессорного счетчика UAN, UBN, UCN вычисляются с помощью блока вычисления 17, а первые три преобразователя среднеквадратичного фазного напряжения в логический сигнал с минимальной уставкой по напряжению 10, 11, 12 производят сравнение фазных среднеквадратичных напряжений с минимальной уставкой по напряжению (например, UУСТ1=0,1·UФ) и четвертый преобразователь среднеквадратичного напряжения в логический сигнал с максимальной уставкой по напряжению 15 производит сравнение среднеквадратичного напряжения несимметрии с максимальной уставкой по напряжению (например, UУСТ2=0,1·UФ).The logic unit for determining the breaks of the phase and
На фиг. 4 приведена схема блока формирования команды отключающего сигнала 7, который содержит последовательно соединенные фильтр случайных срабатываний 18, блок преобразования логического сигнала в сигнал канала связи 19 и передающий модем канала связи 20, причем вход фильтра 18 соединен с выходом логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6, а передающий модем 20 имеет выход на канал передачи команды отключающего сигнала 8 (например, на канал сотового оператора связи GSM).In FIG. 4 is a diagram of a block for generating a
Блок формирования команды отключающего сигнала 7 работает следующим образом. Фильтр 18 блокирует прохождение случайных срабатываний, которые могут быть вызваны воздействием индустриальных или иных помех. Логика действия фильтра 18 может быть построена, например, на двух- или трехкратном подтверждении выходного сигнала, поступающего с логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6. При возникновении аварийного режима работы электрической сети, когда на выходе логического блока определения обрывов фазных и нулевого проводов 6 появляется «устойчивая» логическая единица, проходящая через фильтр случайных срабатываний 18 и поступающая на вход блока 19, который преобразует логический сигнал в сигнал канала связи, а передающий модем 20 обеспечивает его передачу через канал связи 8 (например, канал сотового оператора связи GSM) до исполнительного блока 9 с целью отключения линии, в которой произошел обрыв фазного или нулевого проводов, автоматическим выключателем 2.Block forming the
На фиг. 5 приведена схема исполнительного блока 9, который содержит последовательно соединенные приемный модем 21, блок отключения 22 и независимый расцепитель 23, причем вход приемного модема 21 связан с каналом передачи команды отключающего сигнала 8, а независимый расцепитель 23 соединен с автоматическим выключателем 2.In FIG. 5 is a diagram of an
Исполнительный блок 9 работает следующим образом. При возникновении аварийного режима работы электрической сети команда отключающего сигнала, передаваемая от микропроцессорного счетчика электрической энергии 4 по каналу передачи 8 (например, по каналу сотового оператора связи GSM), поступает на приемный модем 21 (например, приемный модем GSM) и блок отключения 22. Блок 22, подавая напряжение на независимый расцепитель 23, обеспечивает срабатывание автоматического выключателя 2, который отключает напряжения с воздушной линии с оборванными фазными или нулевым проводами и ликвидирует аварийную ситуацию в электрической сети напряжением 380 В.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142515/07A RU2581607C1 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014142515/07A RU2581607C1 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2581607C1 true RU2581607C1 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=56194900
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014142515/07A RU2581607C1 (en) | 2014-10-21 | 2014-10-21 | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2581607C1 (en) |
Cited By (7)
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 |
RU181222U1 (en) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | DEVICE FOR CURRENT PROTECTION OF A PART OF A THREE-PHASE LINE FROM A ZERO WIRE TERMINATION AND / OR ONE OF THE PHASE WIRES |
RU2716151C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Protection device for electric power meters and consumers against asymmetry of supply voltages |
RU198896U1 (en) * | 2020-05-05 | 2020-07-31 | Владимир Семенович Мельников | Conductor damage protection device |
RU2740025C1 (en) * | 2020-06-15 | 2020-12-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Device for prevention of occurrence of fire-hazardous features and unreasonable emergency outages at crossing of wires of overhead power lines with voltage of 380 v |
RU2774916C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and/or breakage of the zero-wire |
CN118642000A (en) * | 2024-08-13 | 2024-09-13 | 深圳市首航新能源股份有限公司 | Wire breakage detection method and circuit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0788210A1 (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Schneider Electric Sa | Electronic relay |
RU2087918C1 (en) * | 1993-12-23 | 1997-08-20 | Вячеслав Васильевич Самокиш | Method and device for electricity measurement in two-wire mains incorporating theft protection means (options) |
RU96354U1 (en) * | 2010-01-29 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | DEVICE FOR DETERMINING THE DEFENSE AND FIXATION OF THE DAMAGED PHASE OF THE INSULATED WIRES OF AIR LINES WITH A VOLTAGE OVER 1000 V AT THEIR LOCATION ON THE SUPPORTS OF THE AC CONTACT NETWORK |
RU124069U1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" | DEVICE FOR PROTECTIVE DISCONNECTING OF ELECTRICAL INSTALLATION FROM AC NETWORK WITH THREE PHASE WIRES AND ZERO WIRE |
-
2014
- 2014-10-21 RU RU2014142515/07A patent/RU2581607C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2087918C1 (en) * | 1993-12-23 | 1997-08-20 | Вячеслав Васильевич Самокиш | Method and device for electricity measurement in two-wire mains incorporating theft protection means (options) |
EP0788210A1 (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-06 | Schneider Electric Sa | Electronic relay |
RU96354U1 (en) * | 2010-01-29 | 2010-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) | DEVICE FOR DETERMINING THE DEFENSE AND FIXATION OF THE DAMAGED PHASE OF THE INSULATED WIRES OF AIR LINES WITH A VOLTAGE OVER 1000 V AT THEIR LOCATION ON THE SUPPORTS OF THE AC CONTACT NETWORK |
RU124069U1 (en) * | 2012-04-19 | 2013-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный аграрный университет" | DEVICE FOR PROTECTIVE DISCONNECTING OF ELECTRICAL INSTALLATION FROM AC NETWORK WITH THREE PHASE WIRES AND ZERO WIRE |
Cited By (8)
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 |
RU181222U1 (en) * | 2018-01-30 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ) | DEVICE FOR CURRENT PROTECTION OF A PART OF A THREE-PHASE LINE FROM A ZERO WIRE TERMINATION AND / OR ONE OF THE PHASE WIRES |
RU2798128C2 (en) * | 2018-07-16 | 2023-06-15 | Коннектед Инновейшнз Лимитед | Electrical safety device and system |
RU2716151C1 (en) * | 2019-10-14 | 2020-03-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Protection device for electric power meters and consumers against asymmetry of supply voltages |
RU198896U1 (en) * | 2020-05-05 | 2020-07-31 | Владимир Семенович Мельников | Conductor damage protection device |
RU2740025C1 (en) * | 2020-06-15 | 2020-12-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)" | Device for prevention of occurrence of fire-hazardous features and unreasonable emergency outages at crossing of wires of overhead power lines with voltage of 380 v |
RU2774916C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-06-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Костромская государственная сельскохозяйственная академия" | Device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and/or breakage of the zero-wire |
CN118642000A (en) * | 2024-08-13 | 2024-09-13 | 深圳市首航新能源股份有限公司 | Wire breakage detection method and circuit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2581607C1 (en) | Method of protection from breaks of phase and neutral wires of four-wire overhead line of electric mains voltage of 380 v and device therefor | |
JP5466302B2 (en) | System and method for a multiphase ground fault circuit breaker | |
CN106066450B (en) | Insulation monitoring device with voltage monitoring and method based on same | |
US9178350B2 (en) | Electric distribution system protection | |
KR101421564B1 (en) | Electrical leakage detection apparatus with unexpected motion blocking function | |
EP2192416A1 (en) | Method and apparatus for detecting a phase-to-earth fault | |
EP2128951B1 (en) | Electronic active earthing system for use in high-voltage distribution networks | |
EP2645517B1 (en) | Improvement for islanding detection reliability in electricity distribution network | |
RU2583452C2 (en) | Directed detection of resistive ground fault and rupture of conductor of medium voltage | |
US5838525A (en) | High speed single-pole trip logic for use in protective relaying | |
RU2356151C1 (en) | METHOD FOR AUTOMATIC CONTROL OF 0,4 kV OVERHEAD LINE NEUTRAL WIRE | |
CN105529681B (en) | The earth leakage protective implementation method of low voltage ungrounded system | |
US20110178649A1 (en) | Method for preventing electric shock by contact with connected-to-ground electric appliances and installations, and apparatus therefor | |
CN214412259U (en) | IT power supply system earth leakage protection device | |
RU2633803C1 (en) | Protection device against wire breaks of overhead power transmission line with insulated neutral | |
US4796147A (en) | Method for detecting voltage losses in a low voltage distribution system | |
JP2012075250A (en) | Insulation ground fault monitoring device with adoption lock | |
CN109038513B (en) | A kind of intelligent processing method of the broken string ground connection for failure phase transfer earthing or grounding means | |
RU171206U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC TRANSMISSION LINES FROM SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN A THREE-PHASE NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL | |
CN103683187A (en) | Nuclear plant two-stage electric leakage fault protection method | |
US20150162740A1 (en) | Safe Service Mode | |
RU2774916C1 (en) | Device for protecting consumers from asymmetry of supply voltages and/or breakage of the zero-wire | |
Vukolov et al. | Improvement of algorithms for voltage circuits fault detection in relay protection terminal of 6-35 kV electrical networks | |
RU167199U1 (en) | PROTECTION DEVICE FOR SINGLE-PHASE EARTH CIRCUITS IN THE CONNECTION OF EARTHING DEVICES | |
RU2825577C1 (en) | Contact system feeders remote protection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181022 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200212 |