SE458164B - Arrangemang foer att kompensera kapacitiva och aktiva jordstroemmar - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 458 164 vars arbetslindning är parallellkopplad med ingången på mät- blocket och är kopplad mellan jord och huvudsystemets noll- punkt. och den magnetiska förstärkarens styrlindníng är kopp- lad till utgången på det verkställande elementet i reglerbloc- ket. Tillkopplingen av förstärkaren eliminerar nödvändigheten av att jorda huvudarbetsledningen under kompenseringen av de kapacítiva jordströmmarna. vilket minskar risken för elektrisk stöt.

Kompenseringen av kapacitiva jordströmmar fortskrider automatiskt på ett kontinuerligt sätt. varigenom systemet rea- gerar på kapacítiva ändringar orsakade av ändringar i använd- ningstillstânden för huvudtrefassystemet. vilket sålunda säkerställer optimala arbetsparametrar hos detta.

Den speciella olägenheten med det ovan beskrivna systemet lig- ger i att enbart den kapacítiva komponenten hos jordströmmarna kompenseras och vidare är systemet utformat enbart för trefas- system med en åtkomlig nollpunkt.

Syftet med uppfinningen är att utforma ett system. som möjlig- gör sänkning av kortslutna jordströmmar och elektriska ström- stötar för människor vid enfasstöt under självfrånkoppling i elektriska växelströmsnät med en isolerad nollpunkt.

Detta syfte uppnås därigenom att arrangemanget enligt uppfin- ningen erhâllit de i patentkravet 1 angivna kännetecknen. Yt- terligare särdrag hos uppfinningen framgår av övriga patent- krav. Sålunda åstadkommes syftet enligt uppfinningen därigenom att man i en induktionsenhet inför en impedansomvandlare. är en förstärkare. som och hjälplindningar kopplade till enhetens och den på detta sätt åstadkomma enheten kopp- las mellan en artificiell nollpunkt i trefasnätet och jord.

Därefter utförs induktansreglering och återkoppling av för- stärkaren i impedansomvandlaren. arbetslindninq.

V8 IUHÖQII enhetens inauktällâ bringas till resonans med nätets kapacitans, varigenom kapaci- tiva och aktiva strömkomponenter hos den felaktiga fasen kom- en spänning/ström-analys av den felaktíva fasen och jämförs med de begränsningsparametrar. vilka är insignaler till regler/mät-enheten. penseras. Reglering utförs genom 10 15 20 30 35 458 164 Lösningen enligt uppfinningen möjliggör begränsning av för människan farliga enfasströmmar i nätet med en isolerad noll- punkt genom kompenseríng av de kapacitiva och aktiva komponen- terna under det gränsvärde vid automatisk frånkoppling. som definierats genom rekommendationer från International Electro- technical Commitee (IEC). Oberoende av detta utgör den nämnda lösningen ett komplementärt skydd mot elektriska strömstötar i nät med en isolerad nollpunkt i förhållande till den tillsatta skyddsanordningen.

Det är också en fördel att systemet reglerat att begränsa stötströmmarna säkerställer begränsning av jordströmmarna vid enfasiga kortslutningar. vilket sålunda begränsar utbredningen av enfasiga kortslutningar till två- och trefasiga. på grund av att risken för explosion och eld har minskat. Anbringandet av regler/mätenheten medger reglering av systemet utan behov av artificiell jordningar. vilket ytterligare minskar risken för stötar. Å andra sidan möjliggör anbringandet av symmetre- ringsanordningen för mätimpedansesn funktion hos systemet en- ligt uppfinningen i osymmetriska nät med en isolerad nollpunkt.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan i anslutning till den bifogade ritningen. där figuren visar ett blockschema på ett system som möjliggör att kompenseringar av kapacitiva och ak- tiva jordströmmar uppnås.- I det i figuren visade systemet är arbetslindningen hos en in- duktionsenhet 1 kopplad mellan en artificiell mätnollpunkt 2 och jord. och hjälplindningar är kopplade till ingången och utgången på en impedansomvandlarförstärkare 3. Den första ut- gången på en reglerenhet 4 är kopplad'till impedansomvandlar- förstärkaren 3, och den andra utgången på reglerenheten 4 är kopplad till ingången på induktionsenheten 1 för reglering av dess induktans. En regler/mätenhet 5 är kopplad mellan nätet och jord. och dess utgång är kopplad till ingången på regler- enheten 4. Dessutom är den tredje utgången på reglerenheten 4 kopplad till ingången på en impedanssymmetreringsanordning 6 för nätet. vilken symmetreríngsenhet är kopplad mellan nätet och jord. 10 20 25 30 35 458 164 Den i systemet inkopplade regler/mät-enheten 5 är utformad på sådant sätt. att den innefattar ett stötströmreglersystem och ett jordspänningsreglersystem. Stötströmreglersystemet är en ersättningsimpedans för den mänskliga kroppen med den spän- ning/ström-karaktäristik. som rekommenderas av International Electrotechnicel Committee i publikationen 479. Jordspännings- reglersystemet är en jordspänningskomparator och en utsignals- analysator innefattande filter för komponenter av symmetriska spänningar och en tilläggsförstärkare. vars signaler genom reglerenheten 4 reglerar värdet på jordströmmen i den felande fasen.

Reglerenheten 4 innefattar i den visade utföringsformen ett som väljer minimum hos den felande fasspänningen, och av element, differentieríngselement, som bildar de signaler. som impedansomvandlarförstärkaren 3 och nätets impedanssymmetreringsanordning 6. styr induktionsenheten l. vid tillämpning av en induktionsenhet l i systemet enligt upp- finningen. vilken enhets induktans regleras genom ändring av storleken av kärnans luftgap. genereras en signal i regleren- heten 4, vilken signal startar en justeringsanordning. som åstadkommer ändringen av luftgapets storlek. Om man å andra sidan använder en induktionsenhet 1. vars induktans regleras genom ändring av transduktorns magnetiseringsström, genereras en signal i reglerenheten 4, med hjälp av vilken signal värdet på strömmen ändras i justeringsanordningen.

I ett symmetriskt nät har resultanten av impedansen i speciel- la faser samma värde, vilket möjliggör operation hos systemet med avkopplad impedanssymmetreringsanordning 6 för nätet. Så- lunda är operationen hos systemet enligt uppfinningen i ett skyddat symmetriskt nät följande. Vid fel i en fas får reg- ler/mät-enheten 5 en signal att passera till reglerenheten 4. som genererar signaler för reglering av induktionsenneten 1 och ímpedansomvandlarförstärkaren 3. Den till induktionsenhe- ten l överförda signalen medför en ändring av dess induktans och bríngar till resonans med resultanten av nätkapacitansen. 10 15 20 458 164 vilket kompenserar den kapacitíva komponenten hos strömmen í den felande fasen. Å andra sidan medför den till impedansom- vandlarförstärkaren 3 överförda signalen en ändring av den po- sitiva återkopplingskoefficienten i förstärkaren, som via hjälplíndningar i índuktionsenheten 1 verkar på dess arbets- lindning. vilket kompenserar den aktiva komponenten hos ström- men i den felande fasen.

I ett osymmetriskt nät har resultanten av impedansen i spe- ciella faser ett skiljaktigt värde. Arbetssättet hos systemet enligt uppfinningen i ett skyddat, osymmetriskt nät är det följande. Regler/mät-enheten 5 får en signal att passera till reglerenheten 4 beträffande tillståndet för impedansen i mät- faserna i förhållande till jord.

En i reglerenheten 4 genererad styrsignal matad till nätímpe- danssymmetreringsanordníngen 6 åstadkommer kompensation av re- sultanten av impedansen i mätfaserna i förhållande till jord.

Vidare funktion hos systemet vid fel i en fas fortskrider på samma sätt som angivits för systemet för ett skyddat symmet- riskt nät.

Claims (2)

10 15 458 164 Patentkrav

1. Arrangemang för att kompensera kapacitíva och aktiva jord- strömmar. innefattande en induktionsenhet. vars styrkoppling är kopplad till ett reglerhlock. k ä n n e t e c k n a t av att en arbetslindning på en induktionsenhet (1) är kopplad mellan en artífíciell neutral nätpunkt (2) och jord. och att ~ hjälplindningar hos índuktíonsenheten är kopplade till en in- gång och en utgâng på en impedansomvandlarförstärkare (3), att en första utgång på en reglerenhet (4) är kopplad till impe- dansomvandlarförstärkaren (3). att en andra utgång på regler- enheten (4) är kopplad till en ingång på induktionsenheten (1). och att en ingång på reglerenheten (4) är kopplad till en utgång på en regler/mät-enhet (5). som är kopplad mellan nätet och jord.

2. Arrangemang enligt krav l. k ä n n e t e c k n a t av att en tredje utgång på reglerenheten (4) är kopplad till en nät- impedanssymmetreríngsanordning (6), nätet och jord, vilken är kopplad mellan