SU1152061A1 - Устройство дл защиты от утечки тока на землю в электрической сети - Google Patents

Abstract

УСТР(СТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержаа(ее фильтр присоединени , выполиеннь в виде конде сатоpiiB , первые выводы которых подключены к проводам сети, а вторые вьюоды объединены и св заны функционально с источником оперативного тока, на-. Г1 узочным резистором и выходкьм релейным элементом, отличающее с   тем, что, с целыо повышени  надежности путем стабилизации срабатывани  устройства в сети с тиристорйыми преобразовател ми, в него введены последовательно соединенные электроншлй ключ и интегратсф, выход ко- nojD unmeH к выходному релейному элементу, а источник оперативного тока выполнен в тде усилител , блока гальва1тческой разв зки и мультивибрат (Н|1а, при выход усилител   вл етс  первым выходф источника оперативного тока, который подключен к точке объедине1т  вторых выводов конде1«:ат фов фильтра присоединени , а вход усилител  через блок гальваничвск ( разв зки подключен к выходу мультивибратора,  вл ющемус  также вторьм выходом источника оперативного тока, подключенные к управл ющему входу электронного ключа, nepBi вход которого подсоединен к первому выводу нагрузочного резистора и к земле , а второй вывод указанного резистора соединен с общим проводом, к которому подключены также второй вход электронного ключа, второй вход интегратора и вход источника оперативного тока,  вл ющийс  вторым входом усилител .

Description

Изобретение предназначено дл  защиты от утечек тока на землю в шахтных электрических сет х с тиристорными преобразовател ми.

Известно устройство дл  защиты от утечек тока на землю в шахтных электрических сет х, содержащее источник оперативного тока, резонансный фильтр, фильтр присоединени , выходной релейный элемент СО

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  защиты от утечек тока на землю, содержащее источник оперативного переменного тока с частотой 25 Гц, один конец которого заземлен, а к другому последовательно присоединены выпр мительный мост, нагруженный реле и омметром, и резонансный фильтр типа LC, фильтр присоединени  2 .

Устройство осуществл ет защиту от утечек тока на землю в цеп х зар дных устройств шахтных аккумул торных батарей и не позвол ет осуществл ть защиту от утечек тока на землю в шахтных электрических цеп х с тиристорными преобразовател ми при различных углах открьшани  тиристоров, так как при этом от возникающих помех порог срабатывани  устройства при заданном токе утечки измен етс  случайным образом, снижаетс  точность и надежность защиты от утечек тока на землю.

Цель изобретени  - повьшение надежности путем стабилизации порога срабатывани  устройства в сети с тиристорными преобразовател ми.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  защиты от утечек тока на землю в электрической сети, содержащее фильтр присоединени , выполненный в виде конденсаторов , первые выводы которых подключены к проводам сети, а вторые выводы объединены и св заны функционально с источником оперативного тока, нагрузочным резистором и выходньм реленым элементом, введены последовательно соединенные электронный ключ и интегратор, выход которого подключен к выходному релейному элементу, а источник оперативного тока вьтолнен в виде усилител , блока гальванической разв зки и мультивибратора, при этом выход усилител   вл етс  первым выходом источника оперативного тока, который подключен к точке объединени  вторых выводов конденсаторов фильтра присоединени , а вход усилител  через блок гальванической разв зки подключен к выходу мультивибратора ,  вл ющемус  также вторым выходом источника оперативного тока, подключенным к управл ющему входу электронного ключа, первьй вход которого подсоединен к первому выводу нагрузочного резистора и к земле, а второй вывод указанного резистора соединен с общим проводом, к которому подключены также второй вход электронного ключа, второй вход интегратора и вход источника оперативного тока,  вл ющийс  вторым входом усилител  .

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграмма работы синхронного фильтра

Устройство содержит емкостной фильтр t присоединени , подключенный к сети переменного и посто нного тока , источник оперативного тока, выполненный в виде усилител  2, управл емого через блок 3 гальванической разведки на оптронах генератором 4 импульсов, частотой 25 Гц на симметричном мультивибраторе.

Нагрузочный резистор 5, на котором надел етс  сигнал, пропорциональный току утечки, подключаетс  первым вьгоодом к общему проводу, а вторым выводом - к земле и к входу электронного ключа 6, вьнюлненному в виде диодного моста и транзистора, а управл киций вход этого электронного ключа соединен также с выходом генератора импульсов. Выход электронного ключа через интегратор 7 подсоединен к выходному релейному элементу 8 (контактному или безконтактному), который отключает выключатель сети. Совместное включение электронного ключа 6 и интегратора 7 образует синхронный фильтр, которьй обладает узкой полосой пропускани  в зоне управл кщей частоты, что позвол ет эффективно подавл ть помехи, частоты которых равны или кратны промьшшенной частоте сети.

Устройство работает следук цим образом.

При по влении утечки (снижении уровн  изол ции на стороне переменного или посто нного тока) по цепи: источник тока, фильтр 1 присоединени , сопротивление изол ции любой фазы переменного или посто нного тока, нагрузочный резистор 5, источник оперативного тока протекает ток. На нагрузочном резисторе 5 по вл етс  напр жение, которое проходит через электронный ключ 6 и подаетс  на интегратор 7. В св зи с тем, что ключ 6 и источник оперативного тока через оптроны 3 коммутируютс  синхронно , среднее значение напр жени  на интеграторе 7 оказьгааетс  положительным При совпадении частоты входного (от источника оперативного тока и опорного (от генератора импульсов 4) сигналов. Это напр жение характеризует утечку тока на . Если оно больше заданного, то знак интегр ровани  мен етс  и на выходе интегра тора 7 по вл етс  сигнал, от которог срабатывает выходной релейный элемент и отключаетс  выключатель сети. Работа синхронного фильтра показана на фиг. 2, где U - импульсы управле ни  электронного ключа 6. Этими импульсами ключ 6 открываетс  и подклю чает вход интегратора 7 к нагрузочному реэистору 5. бх.о падение напр жени  на нагоузочном резисторе 5 от оперативного тока, пропор1шонального току утеч ки; и к,о - положительные полуволны оперативного тока на входе интеграто ра ; - сигнал помехи с частотой. вдвое превышакнцей частоту оператив тока; и,(.„ - входное напр жение интегра тора 7 от сигнала помехи. Импульсами U ключ 6 открываетс  и подключает вход интегратора к нагрузочному резистору 5. При совпадении фаз сигналов V н V на вход интегратйра подаютс  только положитель ные полуволны и Q . Если на нагрузоч ном резисторе присутствует, например 614 сигнал помехи с частотой, вдвое превьппающей частоту оперативного тока , и g, , на вход интегратора в каждьй момент открывани  ключа поступает положительна  и отрицательна  полуволны напр жени  UK.P Интегратор суммирует во времени входные сигналы, поэтому выходное напр жение от сиг- нала возрастает, а выходное напр жение интегратора при подаче его на вход сигнала , остаетс  на прежнем уровне, так как положительные и отрицательные полуволны при сложении во времени вьгчтутс . Аналогичные процессы происход т в синхронном фильтре и при наличии на входе других частот и их комбинаций. При работе тиристорного преобразовател  на входе синхронного фильтра присутствуют сигналы помехи с частотой сети 50 Гц и кратных ей час-тот , амплитуда которых в большой степени зависит от режима работы тиристорного преобразовател , т.е. от угла открывани  тиристоров. Эффективное подавление этих помех позвол ет стабилизировать порог срабатывани  устройства с целью обеспечени  его независимости от угла открывани  тиристоров. Использование предлагаемого устройства дл  защиты от утечек тока в шахтных электрических цеп х с тиристорными преобразовател ми (например дл  защиты от утечек тока в силовых цеп х тиристорного электропривода механизма очистных комбайнов ) позволит надежно защитить людей от паражени  электрическим током . В отличие от известных предлагаемое устройство стабилизирует порог срабатывани  выходного релейного элемента при заданном токе утечки при различных углах открывани  тиристоров , обладает помехозащищенностью и, следовательно, повышенной надежностью.

Ц

t g f

61

гг г

--CZbH

СГЫ С1Ы

n п r.r

Фаг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА НА ЗЕМЛЮ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее фильтр присоединения,' выполненный в виде конденсаторов, первые выводы которых подключены к проводам сети, а вторые выводы объединены и связаны функционально с источником оперативного тока, на-, г^узочным резистором и выходнъм релейным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации срабатывания устройства в сети с тиристор ными преобразователями, в него введены последовательно соединенные электронный ключ и интегратор, выход которого подключен к выходному релейному элементу, а источник оперативного тока выполнен в виде усилителя, блока гальванической развязки и мультивибратора, при этом выход усилителя является первым выходом источника оперативного тока, который подключен к точке объединения вторых выводов конденсаторов фильтра присоединения, а вход усилителя через блок гальванической развязки подключен к выходу мультивибратора, являющемуся также вторым выходом источника оперативного тока, подключении к управляющему входу электронного ключа, первый вход которого подсоединен к первому выводу нагрузочного резистора и к земле, а второй вывод указанного резистора соединен с общим проводом, к которому подключены также второй вход электронного ключа, второй вход интегратора и вход источника оперативного тока, являющийся вторым входом усилителя.