SU1091270A1 - Устройство дл защитного отключени потребител электроэнергии - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ , содержащее понижающий блок в цепи питани  нагрузки, блок контрол  состо ни  заземлени , включающий заземлитель корпуса потребител  электроэнергии , вспомогательный заземлитель , первое промежуточное реле, замыкающий контакт которого соединен последовательно с кнопкой Пуск и обмоткой контактора внешней сети, замыкающие контакты которого образуют цепь питани  понижающего блока, о тличающеес  тем, что, с целью повьйпени  его надежности путем контрол  параметров внешней сети и нагрузки, в него дополнительно введены блок контрол  параметров внешней сети, соединенный с цепью питани  понижающего блока через включенные в каждую фазу сети измерительт,1е трансформаторы напр жени , вьтр мительные мосты и вентили, катоды которых объединены и подключены к входу блока контрол  параметров внешней сети, выход которого соединен с общей, точкой кнопки Пуск и обмотки контактора , блок контрол  напр жени  питани  нагрузки, соединенный своим входом с цепью питани  нагрузки, а выходом с потребителем электроэнергии, дополнительный автономный источник питани  устройства, св занный с блоком контрол  состо ни  заземлени , блоком контрол  параметров внеганей сети, блоком контрол  напр жени  нагрузки и цепью питани  нагрузки. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что.блок контрол  параметров внетней сети содержит компараторы 5 входы которых объединены и.годключены к общей точке соединени  катодов вентилей, логический элемент, входы которого соединены с выходами компараторов, второе промежуточное реле, подключенное к выходу ;логического блока, причем замык р;ий койтакт второго промежуточного реле  вл етс  выходом указанного блока. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок контрол  напр жени  питани  нагрузки соО ее держит компаратор, соединенный своим входом с цепью питани  нагрузки, а выходом - с третьим промежуточным 1C реле, причем замыкающий контакт .тьего промежуточного реле  вл етс  выходом указанного блока. 4.Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что блок контрол  состо ни  заземлени  дополнительно содер шт компараторы,-входы которых объединены и подключены к вcпoмoгaтeльнo fy заземлителю, логический элемент, входы которого сое- |динены с выходами компараторов, а выход логического элемента подключен к первому промежуточному реле.

Description

10 Изобретение относитс  к электротехнике , предназначено дл  повьшени  электробезопасности обслуживающего персонала и защиты потребителай элек роэнергии от опасных режимов работы и может быть использовано при эксплуатации установок гтеременного трех фазного тока напр жением 380 В посто нного тока. Известно устройство зап нтного отклгочени , содержащее схему контрол  заземлени 5 образованную основным и вспомогательным заземлител гми подвиж ной машины, например горнойs и систе му , обеспечившоп уто отключение потребител  электроэнергии в случае возни новени  опасного режима в св зи с нарушением заземлени , обрывом зазем лител  и т,Па К недостаткам указанного устройст ва отмос тс  ограниченньш функциональные возможности, поскольку оно не обеспечивает защитного отключени  пр такюс нарушени х резсима работы, как повьгахение и .понижение напр жени  фаз . промьгашенной сети, пропадание фазы и т«п,5 и посто нного контрол  за обры вом и кopoтки i замьжанием между зазе лител ми„ Наиболее близким к предлагаемому по техот ческой сущиости и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  защитного отключени  электроустановки , содержащее понижающий блок, контактор внешней сети, замыкающие контакты которого образугот цепь питани  понижающего блока, кнопку Пз-ск   блок контрол  состо ни  заземлеин  включающий заземпитель корпз са элект роустановки, вспомогательньпт заземГ г, 1  нтель и пррмежуточ1юе реле L2J, Недостаток известного устройст ва заключаетс  в том, что оно не обеспечивает посто нного непрерывного контрол  опасного рекима работы„ так как не обеспечивает вы влени  короткого заземлителей в процессе работы (контроль производ т лишь в момент пуска устройства), сра батывани  защиты при перекосе фаз, повытлении или понгокении напр лсени  в фазах/ контрол  параметров вторичной цепи питани  потребителей электроэнергии , что может привести к возвшсиовепию опасного дл  жизни челове ка ггапр жени , Пель изобретени  - повышение надежности пз7тем контрол  параметров внешней сети и нагрузки. П2 Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защи ного отключени  потребител  электроэнергии, содержапдее понижаюпшй блок в цепи питани  нагрузки5 блок контрол  состо HH5j заземлени , включающий заземли™ тель корпуса потребител  электроэнергии , вспомогательньп эаземлитель, первое промежуточное реле замыкаюи ий контакт которого соединен последовательно с кнопкой Пуск и обмоткой контактора внешней сетк, замыкаю- пше контакты которого образуют цепь питани  понижающего блока., дополнительно введены блок контрол  параметров внегиней сети соединенньш с цепью питани  понижающего блока через включенные в каж,цу1о фазу сети измерительные трансформаторы напр 7кени , выпр мительные мосты и ветттили катоды которых объединень и подключены к входу блока контрол  параметров внешней сети, выход которого соединен с общей точкой кнопки Пуск и обмотки контактора, блок контрол  напр жеш-ш питани  нагрузки, соединенный своим входом с цепью питани  нагрузки , а выходом с потребителем электроэнергни , дополнительный автономный источник питани  устройства, св зан- ньш с блоком контрол  состо ни  заземлени , блоком контрол  параметров внешней сети, блоком контрол  напр жени  нагрузки и цепью питани  нагрузки . Блок контрол  параметров внешней сети содержит компараторы, вхо/лы которых объединены и подключены к общей точке соединени  катодов вентилей, логический элемент, входы которого соединены с выходами комнараторов, второе промежуточное реле, подключенное к выходу логического блока, причем замыкающий контакт второго проме;куточного реле  вл етс  выходом указанного блока, БЛОК контрол  напр жени  питани  нагрузки содержит компаратор, соединенный своим входом с цепью питани  нагрузки, а выходом - с третьим промежуточным реле, прргчем замыкающий онтакт третьего промежуточного реле  вл етс  выходом указанного блока. Блок контрол  состо ни  заземлени  ополнительно содержит компараторы, ходы которых: объединены и подключеы к Bcnof-гогательному заземлителю, огический элемент, входы которого оедитгены с выходами компараторов, a выход логического элемента подключен к первоьгу промежуточному реле. Предлагаемое устройство обеспечивает отключение понижаюшего устройст ва при попадании опасного переменно го напр жени  на его корпус за счет непрерывного измерени  напр жени  на корпусе относительно точки нулево го потешщала, а также непрерывный автоматический контроль параметров по внешней сети и по вторичной цепи питани  нагрузки, контроль  наличи  и исправности цепи заземлени  и отключение понижающего блока (т.е. электроустановки) при возникновении опасного режима работы. Кроме того, введение дополнительного автономного источника питани  Обеспечивает контроль исправности уст ройства перед началом работы, до мо мента подачи напр жени  на все устро ство, что также повышает электробезопасность . На чертеже представлена блок-схе ма устройства дл  защитного отключени потребителей электроэнергии. Устройство содержит стабилизирова ный автономньш источник 1 питани , блок 2 контрол  состо ни  заземлени  блок 3 контрол  параметров внешней сети и блок 4 контрол  напр жени  пи тани  нагрузки. Блок 2 контрол  состо ни  заземле ни  содержит компараторы 5-7, логический элемент 8, промежуточное реле 9, заземлитель 10 корпуса потребител - электроэнергии и вспомогательньш заземлитель 11. Кнопка Пуск 12 св зана с контак тором 13 внешней сети, который своими контактами коммутирует питание дл  понижающего блока 14. В цепь питани  понижающего блока J4 включены измерительные трансформаторы 15-17, к выходам которых подключены вьшр мительные мосты 18-20, которые своими вьгходами через вентили 21-23 св заны с блоком 3 контрол  параметров внешней сети. Блок 3 контрол  параметров внешней сети содержит компараторы 24 и. 25, логический элемент 26 и промежуточное реле 27. В цепь питани  нагрузки 28 включе блок 4 контрол  напр жени  питани  нагрузки, который содержит компаратор 29 и реле 30. При подключении дополнительного автоноьшого источника 1 питани  образуетс  цепь питани  блока 2 контрол  состо ни  заземлени , блока 3 контрол  параметров внешней сети и блока 4 контрол  напр жени  питани  нагрузки. Компараторы 5-7 оценивают состо 1ше заземлител  Ю корпуса потребител  эле Гтроэнергии и вспомогательного заземлител  11 и срсто ние цепи заземлени , вы вл ют короткое замыкание между заземлител ми и контролируют наличие напр жени  на корпусе потребител  электроэнергии относительно точки нулевого потенциала путем сравнени  опорного напр жени  на одном их входов компаратора и напр жени  на другом из входов, величина которого зависит от тока, протекаюп;его через цепь, образованную вспомогательным заземлителем 11,. грунтом и заземлителем 10 корпуса потребител  электроэнергии. При исправном состо нии цепи заземлени , отсутствии короткого замыкани  между заземлител ми и отсутствии напр жени  на корпусе потребител  электроэнергии на выходах каждого компаратора по вл етс  разрешающий сигнал, который поступает на логический элемент 8. При поступлении трех разрешающих сигналов логический элемент 8 также выдает разрешающий сигнал, и напр жение поступает на промежуточное реле 9, контакты которого замыкаютс  и подают напр жение на кнопку Пуск 12. В случае возникновени  какой-либо неисправности цепи заземлени , обрыва заземлител , воникновени  коротко го замыкани  между заземлител ми, по влени  напр жени  на корпусе потребител  электроэнергии, величина тока, протекающего через цепь, образованную вспомогательным заземлителем , грунтом и заземлителем корпуса . потребител  электроэнергии, измен етс , что: приводит к по влению сигнала запрета на выходе соответствующего компаратора 5, 6 или 7. Поступление на логический элемент хот  бы одного запрещающего сигнала приводит к по влению запрещающего сигнала на выходе логического элемента 8, при этом контакты промежуточного реле 9 замыкаютс , прекраща .подачу напр жени  на кнопку Пуск 12.

В случае нормального состо ни  цепи заземлени  при нажатии кнопки Пуск 12 происходит срабатьгоание контактора 13 внешней сети, его контакты замыкаютс  и образуют цепь пи тани  понижающего блока 14.

Одновременно напр жение поступает на измерительные трансформаторы 15 17, Напр жение на выходах трансформаторов выпр мл етс  с помощью вьтр мительных мостов 18-20 и через вен- тили 21-23 поступает на компараторы 24 и 25. Если напр жение внешней сети находитс  в допустимых пределах в сторону превьппени  -или понижени  по отношению к установленному, то напр жени  на входах компараторов соизмеримы , а на их выходах по вл; ютс  разрешающие сигналы, которые поступают на логический элемент 26. При постзшлении двух разрешающих си1-налов огический элемент также выдает разрешающий сигнал, который подаетс  на проме суточное реле 27. Контакты последнего замыкаютс  и иунтируют кнопку Пуск 12, поддержива  ее во вклю ченком состо нии, чем обеспечиваетс  нормально замкнутое состо ние кон тактов контактора 13 внешней сети. Если параметры внешней сети превыпшгот доггустимые в сторону повышени  или понижени  напр жени , на выходах компараторов 24 или 25 по вл етс  запрещающий сигнал. При поступлении на логический элемент 26 хот  бы одого запрещающего сигнала, на его. ыходе также по вл етс  сигнал запрета , контакты промежуточного реле 27 размыкаютс , раэрьпва  цепь питани  контактора 13 внешней депи, контакты последнего размыкаютс  и обесточи5 вают понижаюп гй блок 14.

При доп1;ст1-шых параметрах напр жени  внешней сети на выходе понижающего блока 14 по вл етс  напр жение питани  нагрузки 28 которое поступа-0 е на вход блока 4 контрол  напр жени  питани  нагрузки. Поступившее напр жение оцениваетс  компаратором 29 Если напр жение питани  нагрузки находитс  в допустимых пределах,

5 на выходе компаратора 29 по вл етс  разрешающий сигнал, и напр жение поступает на реле 30, которое срабатывает и своими контактами подключает нагрузку. Если напр жение питани 

0 нагрузки npeBbmjaeT допустимое, на

выходе компаратора 29 по вл етс  сигнал запрета, контакты реле 30 размьгкаютс , отключа  нагрузку 28.

В процессе работы устройства про5 исходит автоматический контроль основных рабочих параметров, в случае обнаружени  неисправности или возникновени  опасных режимов происходит отключение либо внешней сети, либо

0 нагрузки.

Предлагаемое выполнение устройства обеспечивает повьшгение электро- безопасности обслуживающего персонала путем непрерывного автоматичес5 кого контрол  основных рабочих параметров и вы влени  опасного или недопустимого режима работы устройства.

Claims (4)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, содержащее понижающий блок в цепи питания нагрузки, блок контроля состояния заземления, включающий заземлитель корпуса потребителя электроэнергии, вспомогательный заземлитель, первое промежуточное реле, замыкающий контакт которого соединен последовательно с кнопкой Пуск” и обмоткой контактора внешней сети, замыкающие контакты которого образуют цепь питания понижающего блока, о тличающееся тем, что, с целью повьбпения его надежности путем контроля параметров внешней сети и нагрузки, в него дополнительно введены блок контроля параметров внешней сети, соединенный с цепью питания понижающего блока через включенные в каждую фазу сети измерительные трансформаторы напряжения, выпрямительные мосты и вентили, катоды которых объединены и подключены к входу блока контроля параметров внешней сети, выход которого соединен с общей, точкой кнопки Пуск и обмотки контактора, блок контроля напряжения литания нагрузки, соединенный своим входом с цепью питания нагрузки, а выходом с потребителем электроэнергии, дополнительный автономный источник питания устройства, связанный с блоком контроля состояния заземления, блоком контроля параметров внешней сети, блоком контроля напряжения нагрузки и цепью питания нагрузки.

2. Устройство по п. ^отличающееся тем, что.блок контроля параметров внешней сети содержит компараторы, входы которых объединены и .годкпючены к общей точке соединения катодов вентилей, логический элемент, входы которого соединены с выходами компараторов, второе промежуточное реле, подключенное к выходу ,логического блока, причем замыканий контакт второго промежуточного реле является выходом указанного блока.

с:

3. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что блок контроля напряжения питания нагрузки содержит компаратор, соединенный своим входом с цепью питания нагрузки, а выходом - с третьим промежуточным реле, причем замыкающий контакт третьего промежуточного реле является выходом указанного блока.

4. Устройство по и. ^отличающееся тем, что блок контроля состояния заземления дополнительно содержит компараторы,·входы которых объединены и подключены к

SU п„ 1091270 вспомогательному заземлителю, логический элемент, входы которого соединены с выходами компараторов, а выход логического элемента подключен к 1 первому промежуточному реле.