SU1157608A1 - Устройство дл защиты от замыкани на землю в трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной нейтралью и повторными заземлени ми нулевого провода - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ПОВТОРНЫМИ ЗАЗЕМЛЕНИЯМИ НУЛЕВОГО ПРОВОДА, содержащее первый и второй датчики тока, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго вьтр мителей , выходы которых св заны с первым и вторым фильтрами, выходы которых соответственно соединены с первой и второй дифференцирующими цеп нн, первым и вторым ключами, выходы которых св заны с первым и вторым элементами И первым и вторым пороговыми элементами, элементом выдержки ; времени и выходным элементом, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  надежности путем исключени  отказов работы устройства при повьщ1енных значени х токов замыкани , в него.введены третий и четвертый пороговые элементы, при этом выход первого вьтр мител  подключен к первому входу первого фильтра и входу второго фильтра, йьрсод второго вьтр мител  подключен к второму входу первого фильтра, а выход второго фильтра через вторую дифференцирующую цепь и второй ключ подключен к входам второго и четвертого пороговых элементов, выход второго порогового элемента подключен к третьему входу первого элемента И, а выход четвертого порогового элемента - к третьему входу второго т элемента И, выход которого подключен к второму входу выходного элемента , к первому входу которого подсоединен выход первого элемента И, причем выход первого фильтра через первьй ключ подключен к входам первого и третьего пороговых элементов, а выход первого порогового элемента к второму входу первого элемента Иел и первому входу элемента выдержки времени, первый выход которого пода ключен к первым входам первого и о второго элементов И, а выход третье00 го порогового элемента подсоединен к второму входу второго элемента И. и к второму входу элемента вьщержки времени, второй выход которого подключен к управл ющим входам каждого ключа.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты электрических сетей с глухозаземпенной нейтралью и пойторными заземлени ми нулевого провода от замыкани  5 на землю.

Цель изобретени  - повьшение надежности путем отказов работы устройства при повышенных значени х токов замыкани .О

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство дл  защиты от замыкани  на земпю в трехфазной четырехпроводной сети с глухозаземленной 15 нейтралью и повторными заземлени ми нулевого провода состоит из первого 1 и второго 2 датчиков тока, выходы которых подключены к входам соответственно первого 3 и второго 4 выпр миТО телей, первого 5 и второго 6 фильтров, первой 7 и второй 8 дифференцирующих RG-цепей, первого 9 и второго 10 ключей. Вькоды дифференцирующих цепей подключены к входам соответственно 25 первого ft, второго 12, третьего 13 и четвертого 14 пороговьйс элементов (компараторов). Элемент 15 вьщержки времени первым выходом подключен к первым входам первого 16 и второго 30 17 элементов И причем выход первого выпр мител  3 подключен к первому входу первого фильтра 5, выход первого компаратора tt подключен к первому запускающему входу элемента 15 jj вьщержки времени и второму входу первого элемента И 16, вьпсод второго компаратора 12 подключён к третьему входу первого элемента И 16, второй выход элемента 15 вьвдержки времени подключен к управл ющим входам первого 9 н второго 10 ключей выходного элемента ИЖ 18, третий и четвертый компараторы, входы которых подключены к выходам соответственно первой 7 45 и второй 8 дифферен«ируюй1их КС-цепей, а выходы к второму и третьему входам второго элемента И 17 соответственно, выход третьего коютаратора 13 подключен также к второму запускающему вхо-50 ду элемента 15 выдержки времени, причем выходы первого 3 и второго 4 выпр  штелей подключены соответственно к входу второго фильтра 6 и второму

входу первого фильтра 5, к вькодам 55 которых подключены входы соответственно второй 8 и первой 7 дифференцирунщих RC-цепей, к резисторам которых параллельно подключены второй 10 и первый 9 ключи, а выходы первого 16 и второго 17 элементов И подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ 18.

Устройство работает следующим образом.

На выходах выпр мителей 3 и 4 имеютс  вьтр мительные сигналы со средними значени ми напр жени  U, и Uj, пропорциональными значени м входных токов датчиков 1 и 2 тока соответственно . Включение выпр ьртелей 3 и 4 выполн етс  таким образом, чтобы пол рность сигналов на их выходах была противоположной, тогда на выходах фильтров 5 и 6, вьщел ющих посто нные составл ющие, имеютс  напр жени  соответственно U -U и U . Конденсаторы дифференцирук цих цепей 7 и 8 зар жены до напр жений U -U и U соответственно. Посто нные времени дифференцирук цих цепей 7 и 8 (Т) имеют значени , в несколько раз превьшающие значени  времени установлени  переходных процессов фильтров 5 и 6 (tc)..

На выходах дифференцирукнцих цепей

7и 8 в стационарном режиме, т.е. при отсутствии изменени  нагрузки или замыкании фазы на землю, напр жени  имеют значени , равные нулю.

При этом выходы компараторов 11-1 элемента 15 выдержки времени, элемен тов И 16 и 17 и элемента ИЛИ 18 наход тс  в состо нии о а ключи 9 и 1в разомкнутом состо нии. При изменении нагрузки линии или возникновени  замыкани  одной из фаз на землю на выходах фильтров 5 и 6 через врем , равное to, установ тс  напр жени  равные и/ -U и Ц соответственно; и, и Uj - напр жени  пропорциональные значени м токов I, и ,. Поскольк 7Г / to, то через врем  to после изменени  нагрузки или возникновении замыкани  любой из фаз на землю, на выходах дифференцирукшщх цепей 7 и

8по вл ютс  напр жени  (U -U.) - (U -Uj) и Д -U соответственно.

Поскольку (Ц, -и У - (и -Uj.) ( ) - (Uj-U), то напр жение на вькоде дифференцирующей цепи 7 будет пропорционально разности значений приращени  токов I, и 1 (но не их абсолютным значени м).

Пороги компараторов 11-14 имеют положительный и отрицательный знаки соответственно. При положительном или отрицательном напр жении на выходе дифференцирующей цепи 7, превышаклцем по абсолютному значению пороги компараторов 11 или 13, на первый или второй запускающие входы элемента 15 вьщержки времени подаютс  1. Через врем  t,, на первом вькрде элемента 15 вьщержки времени по вл етс  импульс, а через вpeм йt на втором выходе этого элемента по вл етс  такой же импульс. Этот импульс осущест вл ет замыкание ключей 9 и 10, благодар  чему обеспечиваютс  быстрые зар ды конденсаторов дифференцирующих цепей 7 и 8 и готовность устройctBa к следующим изменени м нагрузки линии., При првьшении абсолютным значением приращени  тока 1 абсолютного значени  приращени  тока 1, т.е. при замыкании любой из фаз на земпю, возможны два случа : , , 1 Il. 1 TI Т.е. увеличение Или уменьшение тока линии, при котором справедливы такие соотношени : ( ,) - (I,-Ii) О и (1,-1, )0 ( ,-,) - (Ij-I,) Ои (1,-1,)0. При превышений напр жени  на выхо де дифференцирующей RC-цепи 7 порого компараторов 11 или 13 дл  первого или второго случаев запускаетс  элемент 15 вьщержки времени. При замыкании одной из фаз через врем  t на выходе дифференцирующих КС-цепей 7 и 8 выполн ютс  следунадие соотношени  ,п 1 / ) , f,-(-, лл , (u;-UJ 0 дл  первого случа  или ((и;-и,ьо i4u;-u,uo дл  второго случа . . При превьнпении f , f, и f, 4 соответствующих порогов компараторов 11, 12 или 13,14 на трех входах элементов И 16 или 17 соответственно дл  первого и второго случаев через врем  to по витс  1. Вследствие этого выходы элементов И 16 или 17, ИЛИ 18 перейдут в состо ние 1, т.е. произойдет срабатывание устройства, через врем  t второй выход.элемента вьщержки времени переходит в состо ние 1, и на управл юшр;е входы ключей 9 и 10 на врем  Л t подаютс  сигналы, замыкающие эти ключи. При изменении нагрузки и отсутствии замыкани  любой из фаз на землю выполнение соотношений (и;-и, ) - (Uj-Us.) О и (и -и ) О или (Ц -и, ) - (и -Uj ) О и (Ц -Uj ) О невозможно, так как при таком условии абсолютное значение приращени  тока 1 меньше абсолютного значени  приращени  тока 1. Вследствие этого исключаетс  ситуаци , при которой выходы компараторов 11 и 12 или 13 и 14 через врем  to после изменени  нагрузки линии находились бы в состо нии 1. Поэтому при изменении нагрузки линии .выходы элементов 16 и 17 и элемента ИЛИ 18 при t to наход тс  в состо нии О, и срабатывание устройства не происходит.

Y

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ В ТРЕХФАЗНОЙ ЧЕТЫРЕХПРОВОДНОЙ СЕТИ С ГЛУХОЗАЗЕМЛЕИНОЙ НЕЙТРАЛЬЮ И ПОВТОРНЫМИ ЗАЗЕМЛЕНИЯМИ НУЛЕВОГО ПРОВОДА, содержащее первый й второй датчики тока, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго выпрямителей, выходы которых связаны с первым и вторым фильтрами, выходы которых соответственно соединены с первой и второй дифференцирующими цепями, первым и вторым ключами, выходы которых связаны с первым и вторым элементами И; первым и вторым пороговыми элементами, элементом вадержки времени и выходным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности путём исключения отказов работы устройст ва при повышенных значениях токов замыкания, в него.введены третий и четвертый пороговые элементы, при этом выход первого выпрямителя подключен к первому входу первого фильтра и входу второго фильтра, выход второго выпрямителя подключен к второму входу первого фильтра, а выход второго фильтра через вторую дифференцирующую цепь и второй ключ подключен к входам второго и четвер того пороговых элементов, выход вто рого порогового элемента подключен к третьему входу первого элемента И, а выход четвертого порогового элемента - к третьему входу второго элемента И, выход которого подключен к второму входу выходного элемента, к первому входу которого подсоединен выход первого элемента И, причем выход первого фильтра через первый ключ подключен к входам первого и третьего пороговых элементов.

   а выход первого порогового элемента к второму входу первого элемента Ии первому входу элемента выдержки времени, первый выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, а выход третье го порогового элемента подсоединен к второму входу второго элемента И. и к второму входу элемента вьщержки времени, второй выход которого подключен к управляющим входам каждого ключа.

   >

   I 1157608 2