SU1094100A1

SU1094100A1 - Device for protecting three-phase mains with neutral conductor insulated from ground leak

Info

Publication number: SU1094100A1
Application number: SU823508678A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Михайлович Нестерчук; Николай Герасимович Баленко; Владимир Петрович Колосюк; Валерий Дмитриевич Петренко; Константин Степанович Слепченко; Николай Савельевич Козицкий; Андрей Иванович Дьяченко
Original assignee: Конотопский Ордена Трудового Красного Знамени Электромеханический Завод "Красный Металлист"
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1984-05-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ, содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного посто нного тока, исполнительное реле, .зашунтированное конденсатором, включенное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напр жени , соединенным с сетью и .землей, контакт которого включен в цепь питани отключающей катушки автоматического выключател , размыкающий блок-контакт коммутатора, подключенный первым выводом к одной из фаз сети со стороны потребител , а вторым выводом св зан через регулируемый резистор с исполнительным реле, отличающеес тем, что, с целью увеличени чувствительности . путем расширени пределов регулировани и упрощени устройства, 3 в него введен тиристор, катод которого подключен к исскуственной нулевой точке сети, а анод - к земле, второй вывод размыкающего блок-контакта . коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрон к управл ющему входу тиристора и через регулируемый резистор-к искусственной нулевой точке сети. :о Device for protecting three-phase isolated neutral networks leakage current to ground, comprising connected between network and earth via the current-limiting resistor source operative DC, actuating relays, .zashuntirovannoe capacitor connected between an artificial zero point network formed by a voltage divider connected to the network and the earth, the contact of which is included in the supply circuit of the disconnecting coil of the automatic switch, disconnecting the switch block contact, connected first by Home to one of the phases of the network by the consumer, and the second output is connected through an adjustable resistor with an executive relay, characterized in that, in order to increase the sensitivity. by expanding the limits of regulation and simplification of the device, 3 a thyristor is inserted into it, the cathode of which is connected to the artificial zero point of the network, and the anode to earth, the second output of the opening blocking contact. the switch is connected via an opposite zener diode to the control input of the thyristor and through an adjustable resistor to an artificial zero point of the network. :about

Description

Изобретенче относитс к защите о поражени электротоком и опасных ут чек тока на землю, преимущественно дл подземных электрических сетей с изолированной нейтралью, и может быть использовано в пусковых аппара тах, в частности, в пусковых аппара тах, предназначенных дл питани , коммутации и защиты трехфазных элек родвигателей горных ручных электросверл . Известно устройство дл защиты трехфазной сети от утечек тока и функции предварительного контрол изол ции отключенной ceTHjE I. Известно также устройство дл защиты трехфазной сети с изолирован ной нейтралью от утечки тока на зем лю, содержащее основной источник оперативного тока, в качестве которого используетс трехфазный полупроводниковый выпр митель, один полюс которого через токоограничивающий резистор соединен с землей. Исполнительное реле включено между искусственной нулевой точкой сети, выполненной на делител х напр жени и землей; контакт реле включен в цепь питани отключающей катушки автоматического выключател . Дополн тельный источник оперативного посто нного тока выполнен на диодах и включен согласно с основным источником , а обща точка диодов через последовательно соединенные регулируемый резистор, размыкакицую кнопку и разкажающий блок-контакт автоматического выключател подключена к одной из фаз потребител 121. Недостаток устройства защиты ограниченные пределы регулировани ,чувствительности, а следовательно, незначительный диапазон регулировани сопротивлени срабатывани , так как данный параметр защиты за ренее обусловлен величиной тока . отпускани кор исполнительного реле и ДОПУСТИМОЙ величиной тока утечки, который в режиме блокировочного реле утечки (ВРУ) должен быть искробезопасным. Целью изобретени вл етс увеличение чувствительности путем расширени пределов регулировани и упрощение устройства. Поставленна цель достигаетс те . что в устройство дл защиты трбхфа йой сети с изолированной нейтралью ОТ утечки тока на землю, содержащее включенный между сетью и землей через токоограничивающий резистор источник оперативного посто нного тока, исполнительное реле, зашунтированное конденсатором, включенное между искусственной нулевой точкой сети, образованной делителем напр жени , соединенным с сетью и землей, контакт которого включен в цепь питани отключающей катушки автоматического выключател , размыкающий контакт коммутатора., подключенный первым выводом.к одной из фаз сети со стороны потребител , а вторьв4 выводом св зан через регулируемый резистор с исполнительным реле введен тиристор, катод которого подключен к искусственной нулевой точке сети, а анод - к земле, второй вывод размыкающего блок-контакта коммутатора подключен через встречно включенный стабилитрон к управл ющему входу тиристора и через регулируемой резистор к искусственной нулевой точке сети. На чертеже изображена принципиальна электрическа схема устройства . Устройство содержит полупроводниковый выпр митель 1, служащий источнике оперативного тока, токоограничивающий резистор 2, исполнительное реле 3, вл ющеес чувствительным элементом схемы, конденсатор 4, предназначенный дл сглаживани пульсаций вьщр мленного тока, делитель 5 напр жени , образующий искусственную нулевую точку сети, тиристор 6, стабилитрон 7, включенный в цепь управл ющего входа тиристора 6, который через регулируемый резистор 8, предназначенный дл регулировани чувствительности , присоединен к искусственной нулевой точке сети и одновременно через размыкающий контакт 9 коммутатора 10 к одной из фаз сети со стороны потребител . Электрическа св зь этой фазы с двум остальными осуществл етс через.обмотки статора двигател 11. Кроме того, на чертеже обозначено: отключающа катущка 12 автоматического выключател , в цепь цитани которой включен контакт 13 испо нительного реле 3, питающий трансформатор 14 и сопротивление изол ции 15.The invention relates to protection against electric shock and dangerous leakage of current to earth, mainly for underground electrical networks with insulated neutral, and can be used in starting devices, in particular, in starting devices intended for power supply, switching and protection of three-phase electric Rodvigateli mountain mountain electric drill. A device for protecting a three-phase network against current leakage and a pre-monitoring function for isolating ceTHjE I is known. It is also known a device for protecting a three-phase network with insulated neutral against earth leakage, containing a main source of operating current, which uses a three-phase semiconductor rectifier A driver, one pole of which is connected to ground through a current limiting resistor. An executive relay is connected between the artificial zero point of the network, made on voltage dividers and ground; a relay contact is connected to the supply circuit of the circuit breaker tripping coil. The additional source of operational direct current is made on the diodes and is turned on according to the main source, and the common point of the diodes is connected through one series adjustable resistor, the release button and the breaker contact blocking contact is connected to one of the phases of the consumer 121. The lack of protection device has limited control limits sensitivity, and, consequently, a small range of adjustment of the response resistance, since this protection parameter is more other current. release of the actuator relay and the ACCEPTABLE amount of leakage current, which should be intrinsically safe in the leakage blocking relay (ASD) mode. The aim of the invention is to increase the sensitivity by expanding the control range and simplifying the device. The goal is achieved by those. that the device for protection of the network with an insulated neutral FROM a current leak to earth contains a source of operational direct current connected between the network and the ground through a current limiting resistor, an executive relay, shunted by a capacitor, connected between an artificial zero point of the network formed by a voltage divider, connected to the network and ground, the contact of which is included in the supply circuit of the disconnecting coil of the circuit breaker, the disconnecting contact of the switch. connected to the first pin. The second side of the network is connected to the consumer through the adjustable resistor. The thyristor is connected to the executive relay, the cathode of which is connected to the artificial zero point of the network and the anode to ground. The second output of the switching contact of the switch is connected to the zener diode control thyristor input and through an adjustable resistor to the artificial zero point of the network. The drawing shows a circuit diagram of the device. The device contains a semiconductor rectifier 1, which serves as a source of operating current, a current-limiting resistor 2, an executive relay 3, which is a sensitive element of the circuit, a capacitor 4, designed to smooth out the current pulsations, a voltage divider 5 forming an artificial zero point of the network, a thyristor 6 , the zener diode 7, included in the control input circuit of the thyristor 6, which through an adjustable resistor 8, designed to adjust the sensitivity, is connected to an artificial zero point of the network and simultaneously through the disconnecting pin 9 of the switch 10 to one of the phases of the network from the consumer The electrical connection of this phase with the other two is carried out through the windings of the stator of the engine 11. In addition, the drawing shows: a disconnecting coil 12 of the automatic switch, the circuit 13 of which is connected to the contact 13 of the control relay 3, the supply transformer 14 and the insulation resistance 15 .

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При высоком сопротивлении изол ции 15 ток утечку ничтожно мал, оперативный ток Ion протекаемый по катушке реле 3, достаточный дл е.го срабатывани и удержани кор в прит нутом положении. При этом его Контакт 13 в цепи катушки 12With a high insulation resistance of 15, the leakage current is negligible, the operating current Ion is flowing through the coil of relay 3, sufficient for it to operate and keep the core in a pulled position. At the same time its Contact 13 in the coil 12 circuit

«разомкнут, при помощи коммутатора 10 можно осуществл ть управление электродвигателем 11."Open, it is possible to control the electric motor 11 using the switch 10.

При снижении сопротивлени изол ции 15 сети часть тока ответвл - . етс через это сопротивление и Ток через реле 3 уменьшаетс . При сопротивлении изол ции 15, равном уставке сопротивлени срабатывани , ток в реле 3 становитс равным току его отпускани и оно отпускает свой корь. Контакт 13 замыкаетс и включает питание катушки 12, вызыва отключение автоматического выключател (не показан) и обестоI чивание устройства. Таким образом, когда коммутатор 10 включен или когд нарушение изол ции сети происходит на участке до коммутатора, устройство выполн ет известные функции общесетевого устройства защиты от утечек.When the insulation resistance of the network is reduced 15, the portion of the current from the -. through this resistance and the current through relay 3 decreases. With an insulation resistance of 15 equal to the setpoint of the resistance of operation, the current in relay 3 becomes equal to its release current and it releases its measles. Pin 13 closes and turns on power to coil 12, causing a circuit breaker (not shown) to turn off and de-energize the device. Thus, when the switch 10 is turned on or when a network isolation failure occurs in the area up to the switch, the device performs the well-known functions of a network-wide leakage protection device.

Когда коммутато р 10 отключен, устройство защиты работает в режиме , т.е. осуществл ет контроль .сопротивлени изол ции отключенной сети и предотвращает возможность подачи напр жени на питающий трансформатор , если в сети возникло недопустимое снижение сопротивлени изол ции.When switch p 10 is disabled, the protection device operates in the mode, i.e. monitors the insulation resistance of the disconnected network and prevents the possibility of supplying voltage to the supply transformer if an unacceptable reduction in the insulation resistance has occurred in the network.

В режиме БРУ устройство работает следующим образом.In the BRU mode, the device operates as follows.

При отключенном коммутаторе 10 его блок-контакт 9 замкнут. ПриWhen the switch 10 is disconnected, its auxiliary contact 9 is closed. With

этом управл ющий вход тиристора 6 со стабилитроном 7, подключенньй к искусственной нулевой точке сети через регулируемый резистор 8, присоедин етс через блок-контакт 9 к одной из фаз отключенной сети. Создаетс цепь: источник оперативного тока 1, токоограничивающий резистор 2, сопротивление изол ции 15, блокконтакт 9, регулируемый резистор 8, искусственна нулева точка сети. По этой цепи протекает ток , величина которого зависит от напр жени источника 1 и сопротивлени цепи, в главной мере от сопротивлени изол ции 15. Падение напр жени , создаваемое при Этом на резисторе 8, и значение которого зависит как от величины протекаемого тока, так и величины сопротивлени резистора 8, прикладываетс к управл клцему входу тиристоров 6.Thus, the control input of the thyristor 6 with the zener diode 7, connected to the artificial zero point of the network via an adjustable resistor 8, is connected via the auxiliary contact 9 to one of the phases of the disconnected network. A circuit is created: an operating current source 1, a current limiting resistor 2, an insulation resistance 15, a blocking contact 9, an adjustable resistor 8, an artificial zero point of the network. A current flows through this circuit, the magnitude of which depends on the voltage of source 1 and the resistance of the circuit, mainly on the insulation resistance 15. The voltage drop created during this at this on resistor 8, and the value of which depends on both the magnitude of the current being flowed and the resistance values of the resistor 8 are applied to the control input of the thyristors 6.

При достижении величины падени напр жени , дос1аточной дл срабатывани стабилитрона 7, созда1етс цепв срабатывани тиристора, который при этом открываетс и шунтирует реле 3. При этом реле 3. отпускает свой корь и замыкает контакт 13 в цепи отключающей катушки 12, что вызывает срабатывание автоматического выключател и отключение питани трансформатора 14. Регулирование уставки сопротивлени срабатывани защиты осуществл етс при помощи резистора 8 иобеспечивает регулировку чувствительности защиты в очень широких пределах.When the magnitude of the voltage drop is reached, sufficient for triggered by Zener diode 7, a thyristor tripping circuit is created, which then opens and bridges the relay 3. In this case, relay 3. releases its measles and closes contact 13 in the tripping coil circuit 12, which causes the automatic switch to operate and turning off the power supply of the transformer 14. The protection tripping setpoint is adjusted by means of a resistor 8 and provides for a sensitivity adjustment of the protection within very wide limits.

Использование предлагаемого устройства выгодно отличает его от устройства известного, так как позвол е упростить делитель напр жени и расширить возможность регулировани защиты в режиме предварительного конрол оборудовани перед включением.The use of the proposed device favorably distinguishes it from the device known, since it allows to simplify the voltage divider and expand the possibility of adjusting the protection in the preliminary control mode of the equipment before switching it on.

|гв.| gv.

roWroW

Claims

DEVICE FOR PROTECTING A THREE-PHASE NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL FROM CURRENT LEAKAGE, containing an operative DC source connected between the network and ground via a current-limiting resistor, an actuating relay, shunted by a capacitor, connected between the artificial zero point of the network, formed by a voltage divider network and ground, the contact of which is included in the power circuit of the trip coil of the circuit breaker, the disconnecting block contact switch connected to the first output to one of the phases of the network from the consumer side, and the second output is connected through an adjustable resistor to an executive relay, characterized in that, in order to increase sensitivity. by expanding the limits of regulation and simplifying the device, a thyristor is introduced into it, the cathode of which is connected to the artificial zero point of the network, and the anode is connected to the ground, the second output of the opening block contact. The switch is connected ^ through an on-going zener diode to the thyristor control input and through an adjustable resistor to the artificial zero point of the network.

and _n „1094100