SU1427460A1 - Устройство дл защиты человека от поражени электрическим током в трехфазных электрических сет х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  обеспечени  безопасности об с уживающего персонала при работе на электроустановках в сети с изолированной нейтралью. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  защиты человека при наличии опасного напр жени  смещени  нейтрали и повышение надежности работы. Ес;ш при нормальном сопротивлении изол ции сети имеетс  асимметри  фазных иапр  жеНИИ и существует напр жение смещени  нейтрали, то прикосновение человека к нейтрали вызовет срабатывание элементов НЕ 15, 16, исполнительного элемента 26 в цепи шунтировани  нейтрали на землю, чем обеспечиваетс  защита человека от поражени  электри-.. ческим током. з.п. ф-лы, 1 ил. С

Description

10

25

Изббретение относитс  к электротехнике , а именно к защитным комму- тационнзим i устройствам, предназначен- i ним дл  обеспечени  безопасности об- служивающего персонала при его при- косновении к токоведущим част м электроустановок в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем обеспечени  защиты человека при наличии опасного напр жени  смещени  нейтрали и повьшение надежности работы. (5

На чертеже представлена функциональна  схема устройства. К трем фазам электрической сети . и земле (корпусу) подключены входы и выходы блока 1 выбора фазы с пони- 20 женным сопротивлением изол ции, со- держащего датчики 2 напр жени  фазы относительно земли (корпу.са), преобразователи 3 напр жени  переменного тока в посто нный, фильтр 4 въщеле- ни  максимального напр жени  фазы относительно земли (корпуса), к выходам которого подключены пофазно последовательно элементы И 5 и И 6, усилители 7 и обмотки реле 8, задай- jg ствованных по цепи элементов определ ющей фазы с контактами 9, включенными в цепь шунтировани  фазы с пониженной изол цией на земш) (корпус), на, выходе усилителей 7 присоединены элементы НЕ 10, включенные в цепь первого ввода элемента И 1J блока контрол  напр жени  нейтрали, на выходе управл емого к)ча (тиристора) 12 формируютс  цепи элементов НЕ 13, включенных в цепь второго ввода элементов И 6 блока 1. Кроме того, устройство содержит прибор контрол  изол ции сети (ПКИ) 14, подключенный к фазе, нейтрали и земле (корпусу), исполнительные элементы которого образуют цепи элементов НЕ 15 и 16, включенных соответственно в цепь вторых вводов элементов И 5 блока 1 и в цепь первого ввода элемента И 17. К нейтрали и земле (корпусу) подключены вводы датчика 18 напр жени  нейтрали относительно земли (корпуса), к выводам которого подключены вводы преобразовател  19 напр жени  переменного тока в посто нный ток, которое через делитсшь 20 напр жени  подаетс  на элемент 21 сравнени  упом нутого напр жени  с базовым напр же35

40

45

50

0

5

5

0 g

5

0

5

0

нием уставки (компаратор),. выход которого формирует цепь включени  реле - шунтировани  нейтрали по цепи первый элемент 22 задержки, элемент И 11, второй элемент 23 задержки, элемент И 17, тиристор 12, обмотка 24 реле с элементом 25 сигнализации и контактом 26, образующим цепь шунтировани  нейтрали на землю (корпус). Элементы НЕ 10 образуют цепь запрета срабатывани  реле 24 при срабатьгоании реле 8 шунтировани  фазы на землю (корпус ). Элементы НЕ 13 формируют цепь запрета срабатьтани  реле 8 шунтировани  фазы на землю (корпус). Элементы НЕ 15 и 16 осуществл ют запрет срабатьшани  реле 8 и реле 24 шунтировани  фазы или нейтрали на землю (корпус) в режимах функционировани  сети при наличии асимметрии напр жени  смещени  фаз относительно земли VKOP пуса) и напр жени  нейтрали относительно земли (корпуса) с величиной, превьш1ающей уставку, если сопротивление изол ции сети вьш1е допускаемо- го уставкой ПКИ-14.

Блок проверки работоспособности содержит многофазный переключатель 27 с самовозвратом, кнопки 28, 29, 30 с самовоэвратом, конденсатор 31, резистор 32 и элементы сигнализации положени  переключател  27 и кнопки 29, а также элементы сигнализации срабатывани  реле 8 и реле 24.

Замыкающие контакты фазных релейных исполнительных элементов 9 В-совокупности с размыкающимис  контактами кнопок 28 и размыкающимис  контактами переключател  27 пофазно образуют цепь шунтировани  фазы на землю (корпус) при срабатывании фазных релейных исполнительных элементов 8 при замьпсании фазы на землю (корпус ), в том числе при наличии цепи замыкани  фазы на землю через тело - человека - однофазное прикосновение. Резисторы 33 включены в цепь искусственно образуемого замыкани  фазы на землю (корпус) через замыкающий контакт кнопок 28 и замьпсающий контакт переключател  27, имитирующий однофазное прикосновение человека.

К одной из фаз сети и земле подключены замыкающий контакт выключател  29 с конденсатором 31,а к нейтрали и земле - замыкающий контакт кнопки 30 с резистором 32, имитирующим прикосновение человека к нейтрали по цепи нейтраль-земл ( корпус).

Устройство работает следующим образом .

При функционировании электрической сети при нормальном сопротивлении изол ции относительно земли (корпуса ) и отсутствии асимметрий сопротивлени  фаз относительно земли (корпуса ) или асимметрии напр жени  фаз относительно земли при симметричном сопротивлении фаз относительно земли (корпуса) на выходах прибора ПКИ 17

10

ни  нейтрали существует, то прикосно вение человека к нейтрали по цепи нейтраль-земл  (корпус) или пробой изол ции нейтрали на землю (корпус) сопровождаетс  снижением напр жени  смещени  нейтрали, и если оно превышает напр жение, допускаемое уставкой устройства, то при отсутствии срабатьшани  фазных релейных исполнительных элементов 3 и при наличии срабатывани  элементов 15 и 16 проис ходит срабатывание -исполнительного элемента .26 в цепи шунтировани  нейт

сигналы отсутствуют, также отсутству- 15 рали на землю (корпус), чем обеспе

ни  нейтрали существует, то прикосновение человека к нейтрали по цепи нейтраль-земл  (корпус) или пробой изол ции нейтрали на землю (корпус) сопровождаетс  снижением напр жени  смещени  нейтрали, и если оно превышает напр жение, допускаемое уставкой устройства, то при отсутствии срабатьшани  фазных релейных исполнительных элементов 3 и при наличии срабатывани  элементов 15 и 16 проист ходит срабатывание -исполнительного элемента .26 в цепи шунтировани  нейт

ют сигналы на выходах фильтра 4 и отсутствует напр жение на входе элемента 18. Релейные исполнительные элементы 9 наход тс  в несработавшем состо нии и не шунтируют фазу или нейтраль на землю (корпус).

При наличии несимметрии напр жени  фаз относительно земли (корпуса) и наличии напр жени  смещени  нейтрали относительно земли (корпуса) по причине асимметрии напр жени  фаз или асимметрии емкости фаз, превьппающих уставку, сопротивление изол ции сети в целом нормальное, т.е. превышает

уставку ПКИ 14, срабатьшани  релейных зо Фазы на землю и замыкающего свой кон- ,

исполнительных элементов 9 не происходит по причине отсутстви  сигналов на выходе прибора ПКИ 14 по цепи элементов НЕ 15 и 16.

Прикосновение человека к одной из фаэ по цепи фаза-земл  (корпус) или однофазное замыкание на землю (корпус ) вызьшает снижение сопротивлени  изол ции сети, сопротивление изол ции сети сопровождаетс  снижением сопротивлени  изол ции фазы относительно земли (корпуса) с по влением несимметрии напр жени  фаз относительно земли (корпуса) и напр жени  смещени  нейтрали относительно земли (корпуса), и если они имеют значение, превьш1ающее уставку, срабатьшает исполнительный элемент 8. соответствующей фазы. Замкнувшийс  контакт 9 элемента 8 через замкнутые контакты кнопки 28 и переключател  27 шунтирует фазу электрической сети на землю (корпус), обеспечива  защиту человека от поражени  электрическим током или шунтирование очага пробо  изол ции фазы.

Если при нормальном сопротивлении . изол ции сети имеет место несимметри  фазных напр жений и напр жение смещечиваетс  защита человека от поражени  электрическим током или локализаци  очага пробо  изол ции.

(

Приоритетное срабатывание фазных

исполнительных элементов 9 обеспечиваетс  выбором уставок, введением блокировками элементов НЕ 10 и двум  элементами 22 и 23 задержки. Проверка работоспособности влока I совместно с фазными релейнь1ми исполнительными элементами 8 осуществл етс  переключением переключател  27, размыкающего цепь шунтировани 

5

0

5

0

5

такт В цепи резистора 33, а также включением кнопки 28 дополнительно размыкающей цепь шунтировани  этой фазы на землю и замыкак цей фазу электрической сети ка землю через резистор 33. Реэистср 33 га итирует электрическое сопротивление человека,, попавшего под напр жение. Блок I выбирает фазу с пониженным сопротивлением изол ции и подает сигнал на вход исполнительного элемента 8. Срабаты- ванне релейного исполнительного элемента 8 провер емой фазы подтверждает работоспособность устройства защиты . Размыкающие контакты кнопки 28 предотвращают шунтирование на землЮ фазы электрической сети при случайном включении кнопки без предварительного переключени  переключател  27. Проверка работоспособности блока контрол  изол ции нейтрали осуществл етс  предварительным включением включател  29, подк.гаочающим конденсатор 3 к одной из фаз электрической сети, что обуславливает по вление напр жений смещени  нейтрали относительно земли, а также включением кнопки 30, замыкающей нейтраль электрической сети на землю через резистор 32, имитирующий электрическое сопротивление человека, попавшего под напр жение.

Срабатьюание релейного исполнительного элемента 20, подключенного :к нейтрали, подтверждает работоспо- |собность устройства защиты.

Положительный эффект изобретени  заключаетс  в обеспечении защиты человека от поражени  электрическим то JKOM при попадании его под напр жение смещени  нейтрали электрической сети ;а также возможности осуществдени  периодического контрол  работоспо - собности устройства защиты человека от поражени  электрическим током.

Claims (2)

1. Устройство дл  защиты человека 0т поражени  электрическим током в трехфазных электрических сет х, содержащее блок выбора фазы с пониженным сопротивлением изол ции, включающий в себ  последовательно соединенные датчики напр жени  фаз относительно земли (корпуса, преобразователи напр жени  переменного тока в постр нньй, фильтр выделени  максимального напр жени  фазы, а также по- 30 лителеи, выходы которых соединены

следовательно соединенные усилители и реле с исполнительными элементами в цепи игунтировани  фазы на землю, а также блок проверки работоспособности , включающий в себ  три кнопки и три резистора, которые через замыкающие контакты кнопок включены в цепи соединени  фазы с землей, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возмож ностей путем обеспечени  защиты человека при наличии опасного напр жени  смещени  нейтрали, в него введен блок контрол  сопротивлени  изол ции сети, дес ть элементов НЕ, восемь элементов И, также последовательно соединенные датчик напр жени  смещени  нейтрали, преобразователь переменного напр жени  в посто нное,- делитель напр жени , элемент сравнени  и первый элемент задержки, выход которого соединен с первым входом пер .

вого элемента И, выход которого через второй, элемент задержки подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом управл емого ключа, причем второй вход второго элемента И подключен через первый элемент НЕ к вькоду контрол  сопротивлени  изол ции сети, соединенному с входами второго , третьего и четвертого элементов НЕ, выходы которых подключены к первым входам третьего, четвертого и п того элементов И, вторые входы кото5 рых присоединены к выходам фильтра выделени  максимального напр жени  фазы, а выходы - к первым входам шестого , седьмого и восьмого элементов И, вторые входы которых соединены чеQ рез соответствующие п тый, шестой и седьмой элементы НЕ с информационным выходом управл емого . ключа, в силовую выходную цепь которого включена обмотка вновь введенного реле, замы5 кающий контакт которого включен в цепь цепь шунтировани  нейтрали на землю (корпус), при этом выходы шестого, седьмого и восьмого элементов И под- клгочены к входам соответствующих усичерез соответствующее восьмой, дев тый и дес тьй элементы НЕ с вторым входом первого элемента И.

I

2. Устройство по п. i, о т л и чающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы, в блок проверки работоспособности до полни- тельно в цепи шунтировани  фазы на землю включены размыкающие контакты многофазного переключател  с самовозвратом , замыкающие контакты которых включены последовательно с упом нутыми резисторами, а также дополнительно введены последовательно соединенные конденсатор и замыкающий контакт вык лючател  с клеммами дл  подключени  между фазой сети и землей (корпусом ) и последовательно соединенные резистор и замыкающий контакт кнопки с клеммами дл  подключени  между нейтралью и землей (корпусом).