SU1267527A2 - Устройство дл защиты от утечки тока в трехфазной сети с изолированной нейтралью - Google Patents

Description

тывать -при более высоком сопротивлении изол ции сети.. При по влении однофазной утечки через релейный элемент 7 начинает протекать положительна  полуволна тока нулевой последовательности , котора  складываетс  с оперативным током, протекающим через этот же элемент, в результате чего возрастает уставка отключени , т.е. происходит деформаци  характеристики защиты. Но благодар  конденсатору 14,

щунтирующему релейный элемент 7 с ди- 2 ил.

одом о, составл юща  тока ну1терои последовательности в релейном элементе уменьшаетс  а что приводит к снижению степени деформации характеристики защиты . Таким образом в данном изобретении повышена надежность работы устройства за счет обеспечени  самоконтрол  исправности цепи оперативного тока и снижени  степени деформации характеристики защиты предлагаемого устройства, 1 з.п, ф-лы.

1

Изобретение относитс  к защите электрических сетей и электрооборудовани  и может быть использовано дл  защитного отключени  трехфазной сети с изолированной нейтралью при недопустимом снижении сопроти1злени  изол ции.

Цель изобретени  - повышент1е надежности работы путем обеспечени  самоконтрол  исправности цепи оперативного тока и снижени  сопротивлени  изол ции защищаемой сети, а также снижение величины оперативного тока.

На фиг. изображена электрическа  схема предлагаемого устройства дл  защиты от утечки тока в трехфазной сети с изолированной нейтралью, в которой в качестве релейного элемента используетс  электромагнитное реле; на фиг. 2 - то же, с использованием в качестве релейного элемента несимметричного триггера на транзисторах разного типа проводимости.

Устройство содержит источник питани , который состоит из трехфазного выпр мительного моста 1 с подключенным к его зажимам посто нного тока сглаживаю1цим конденсатором 2 и делителем напр жени  в виде двух последовательно включенных стабилитронов 3 и 4. Выводы переменного тока выпр мительного моста подключены к защищаемой сети через конденсаторы 5. Плюсовой вывод выпр мительного моста соединен с нулевой точкой трехфазного резисторного фильтра 6, подключенного к трем фазам защищаемой сети. Релейный элемент 7 с последовательно включенным с ним диодом 8 (фиг. 1) соединен между выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах и основным заземлителем 9. Минусовой вывод выпр мительного моста 1 соединен через подстроечный резистор 10 с дополнительным заземлителем 11. Сопротивлени  12 изол ции защищаемой сети изображены на фиг. 1 и 2 в виде резисторов Плюсовой вывод выпр мительного моста t соединен с основным заземлитедем 9 через резистор 13. Между выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах и основным заземлителем 9 включен конденсатор 14, снижающий степень деформации характеристики защиты при несимметричном снижении сопротивлени  изол ции защищаемой сети.

Релейный элемент 7 (фиг, 2) выполнен в виде несимметричного триггера на транзисторах 15 и 16. Функци диода 8 выполн ет переход база-эмиттер первого транзистора 15. Эмиттер транзистора 15 п-р-п-типа соединен с выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах 3 и 4, база этого транзистора соединена через входной резистор 17 с основным заземлителем $, через включенный в обратном направлении диод 18 - с эмиттером этого же транзистора, через регулируемый резистор 19 - с минусовым выводом выпр мительного моста 1. Коллектор этого транзистора через резистор 20 соединен с базой второго транзистора 16 р-п-р-типа, эмиттер которого соединен с плюсовым выБодом выпр мительного моста 1. Коллектор транзистора 16 соединен через последовательно включенные стабилитрон 21 и обмотку электромагнитного реле 22, зашунтированную диодом 23 в обратном направлении, с выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах 3 и 4. Точка соединени  стабилитрона 21 с обмоткой электромагнитного реле 22 соединена через резистор 24 обратной св зи с базой транзистора 15.

Устройство работает следующим образом ,

При сопротивлении изол ции защищаемой сети, значительно превьшающем установку отключающего сопротивлени  утечки, ток источника оперативного и опорного напр жений замыкаетс  по контуру: плюсовой вывод выпр мительного моста 1 - резистор -13 - основно заземлитель 9 - дополнительный заземлитель 1I - подстроечный резистор 10 - минусовой вывод выпр мительного моста 1, К релейному элементу 7 и включенному последовательно с ним диоду 8 в этом режиме приложено об ратное напр жение, поэтому ток через , них не протекает, При снижении сопротивлени  изол ции защищаемой сети напр жение между основным заземпителем 9 и выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах 3 и 4 становитс  положительным, и в цепи релейного элемента по вл етс  ток. При дальнейшем снижении сопротивлени  изол ции до величины уставки защитного устройства этот ток быстро на растает и вызывает срабатывание ре-лейного элемента. При обрыве цепи основного 9 или дополнительного 11 заземлителей образуетс  контур тока: плюсовой вывод выпр мительного моста 1 - резистор 13 - релейный элемент 7 - диод 8 - стабилитрон 3 - минусовой вывод выпр мительного моста 1, Сопротивление резистора 13 выбираетс  таким, чтобы ток в этом контуре был достаточным дл  срабатывани  релейного элемента. Если целостность заземлителей 9 и II не нарушена, но возросло их переходное сопротивление (например, из-за коррозии ) , то это вызывает уменьшение опорного тока, протекающего через релейный элемент 7, который в этом случае срабатывает при более высоком сопротивлении изол ции сети. Таким образом, любай неисправность

в цепи оперативного тока вызывает либо срабатывание защиты, либо повышение уставки отключающего сопротивлени  утечки.

При несимметричном снижении сопротивлени  изол ции защищаемой сети (например, при по влении однофазной утечки) через релейный элемент 7 начинает протекать положительна  полуволна тока нулевой последовательности (протеканию отрицательной полуволны этого тока преп тствует диод 8, включенный последовательно с релейным элементом), Этот ток складываетс  с оперативным током, протекающим через релейный элемент, в результате чего возрастает уставка отключающего сопротивлени  утечки, т.е. происходит деформаци  характеристики защиты. Благодар  конденсатору 14, щунтирующему релейный элемент 7 с включенным последовательно с ним диодом 8, составл юща  тока нулевой последовательности в релейном элементе уменьшаетс , что приводит к снижению степени деформации характеристики защиты (подбором емкости этого конденсатора можно получить любую степень деформации характеристики защиты).

Релейный э;1емент 7, выполненный в виде несимметричного триггера (фиг. 2), работает следующим образом При большом сопротивлении изол ции защищаемой сети оба транзистора 15 и 16 заперты, а через диод 18 протекает ток, величина которого устанавливаетс  резистором 15 в запертом .состо нии. Ток в резисторе 17 в этом режиме направлен от вывода средней точки делител  напр жени  на стабилитронах 3 и 4 к основному заземлйтелю 9. При снижении сопротивлени  изол ции ток в этом резисторе измен ет направление, в результате чего ток диода 18 начинает уменьшатьс . После того, как ток диода 18 снизитс  до нул , часть тока резистора 17 начинает протекать через переход база-эютттер транзистора 15 и приоткрывает его. Небольшой коллекторный ток этого транзистора, протека  через резистор 20 и пеоеход база-эмиттер транзистора 16, вызывает отпирание и этого транзистора, после чего благодар  положительной обратной св зи через резистор 24 происходит лавинообразное нарастание коллекторных токов обоих транзисторов

и срабатывание электромагнитного реле 22. Стабилитрон 21, включенный в коллекторную цепь транзистора 16, увеличивает порог переключени  триггера и тем самым повьшает его помехоустойчивость . Следовательно изменением сопротивлени  резистора 19 (т.е. изменением начального тока диода 18) можно измен ть порог переключени  триггера независимо от тока срабатывани  электромагнитного реле 22. В св зи с тем, что настройку защитного устройства можно осуществл ть с помощью резистора 19, резистор 10 может быть нерегулируемым.

Ток срабатывани  релейного элемента 7 (ток резистора 17), выполненного в виде несимметричного триггера, может быть снижен до долей миллиампера , что позвол ет снизить величину оперативного тока в защищаемой сети до нескольких миллиампер без снижени  чувствительности и стабильности уставки защитного устройства. Так ка триггер имеет высокий коэффициент усилени , то электромагнитное реле 2 может быть выбрано достаточно мощным , с контактной системой, допускающей коммутацию в цепи отключающей катушки автоматического выключател ,

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечен самоконтроль исправности цепи оперативного тока достигнута возможность снижени  степени деформации характеристики защиты при нессиметричном снижении сопротивлени  изол ции защищаемой сети и уменьшени  величины оперативного тока в защищаемой сети, что в конечном итоге повышает надежность его работы

Claims (2)

1. Устройство дл  защиты от утечки в тре фазной сети с изолированной нейтралью по авт. св. № I 662i2, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  надежности работы путем обеспечени  самоконтрол  исправности цепи оперативного тока н снижени  степени деформации характеристики защиты при несимметричном снижении сопротивлени  изол ции защищаемой сети минусовой вывод источника оперативного и опорного напр жений соединен через подстроечный резистор с вновь введенным дополнительным заземлителем, плюсовой вывод этого источника соединен через внов введенный резистор с зажимом релейного элемента, соединенным с основным заземлителем, а между выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах и основным а заземлителем включен конденсатор.

2. Устройствр по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью снижени  величины оперативного тока в защищаемой сети, релейный элемент выполнен в виде несимметричного триггера на транзисторах разного типа проводимости, при этом эмиттер первого транзистора п-р-п-типа соединен с выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах, его база соединена через входной резистор с основным заземлителем, через включенный в обратном направлении диод - с эмиттером этого же транзистора и через регулируемый резистор - с минусовым выводом источника оперативного и опорного напр жений, коллектор этого транзистора соединен через резистор св зи с базой второго транзистора р-п-р-типа, эмиттер которого соединен с плюсовым выводом источника оперативного и опорного напр жений, а коллектор соединен через последовательно включенные стабилитрон и обмотку электромагнитного реле, зашунтированную диодом в об- ратном направлении с выводом средней точки делител  напр жени  на стабилитронах , причем точка соединени  обмотки электромагнитного реле со стабилитроном соединена через резистор обратной св зи с базой первого транзистора.

J й-и

т

Ю

ff

- q

« ъ/

13