SU1460752A2 - Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral - Google Patents

Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral Download PDF

Info

Publication number
SU1460752A2
SU1460752A2 SU874283460A SU4283460A SU1460752A2 SU 1460752 A2 SU1460752 A2 SU 1460752A2 SU 874283460 A SU874283460 A SU 874283460A SU 4283460 A SU4283460 A SU 4283460A SU 1460752 A2 SU1460752 A2 SU 1460752A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
output
elements
outputs
network
Prior art date
Application number
SU874283460A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Сапига
Виктор Петрович Козыренко
Михаил Иванович Загороднев
Петр Антонович Бондарук
Юрий Николаевич Шовковый
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. filed Critical Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И.
Priority to SU874283460A priority Critical patent/SU1460752A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1460752A2 publication Critical patent/SU1460752A2/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электроэнергетике , а именно к технике-защиты людей от поражени  электрическим током. Цель изобретени  - повьшение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства путем обнаружени  фазы с недопустиThe invention relates to electric power engineering, in particular, to a technique for protecting people from electric shock. The purpose of the invention is to increase the noise immunity and enhance the functionality of the device by detecting the phase with inaccurate

Description

1one

Изобретение относитс  к электроэнергетике , а именно к технике защиты людей от поражени  электрическим током и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св. № 1061213,The invention relates to electric power engineering, in particular, to a technique for protecting people from electric shock and is an improvement of the device according to auth. No. 1061213,

Цель изобретени  - повьшение помехоустойчивости и расширение функциональных возможностей устройства путем обнаружени  фазы с недопустимой утечкой тока на землю.The purpose of the invention is to increase the noise immunity and enhance the functionality of the device by detecting a phase with an unacceptable leakage of current to earth.

На чертеже -представлена схема устройства.In the drawing, a diagram of the device.

Устройство содержит дифферен- циальньш трансформатор 1 тока (ДТТ) на выход которого подключены конденсатор 2, усилитель 3 и усилитель- ограничитель 4, аналоговый вычита- тель 5, входы которого подключены к выходам усилителей 3 и 4, а выход - к информационному входу схемы ЗАПРЕТ 6, элемент ИЛИ-НЕ 7,nepBbtfi вход которого подключен к выходу схемы ЗАПРЕТ 6, а выход - к входу выходного релейного элемента 8, управл ющего катушкой коммутационного аппарата 9, датчик 10 тока нагрузки, блок 11 формировани  сигнала по скорос ти изменени  тока нагрузки, вход которого подключен к выходу датчика 10, а выход - к запрещающему входу схемы ЗАПРЕТ 6, три датчика 12-14 активного тока утечки на землю, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу ДТТ 1, вторые вхрды подключены соответстThe device contains a differential current transformer 1 (DTT) to the output of which are connected a capacitor 2, an amplifier 3 and an amplifier-limiter 4, an analog subtractor 5, whose inputs are connected to the outputs of amplifiers 3 and 4, and the output to the information input of the BANNER circuit 6, the element OR NOT 7, the nepBbtfi input of which is connected to the output of the BAN 6 circuit, and the output to the input of the output relay element 8 controlling the coil of the switching device 9, load current sensor 10, unit 11 for generating a signal according to the speed of load current change which entrance is It is connected to the output of sensor 10, and the output to the prohibiting input of the BAN 6 circuit, three sensors 12-14 of active leakage current to ground, the first inputs of which are interconnected and connected to the output of DTT 1, the second ones are connected respectively

00

00

5five

00

венно к фазам сети, а выходы - соответственно к пороговым элементам 15 - 17, три временные селектора 18- 20 импульсов по длительности, входы которых подключены к пороговым элементам 15-17, а выходы - к входам элементов ПАМЯТЬ 21-23, три элемента И 24-26, причем входы элемента 24 подключены к выходам элементов ПАМЯТЬ 21 и.22, входы элемента 25 - к выходам элементов ПАМЯТЬ 22 и 23, входы элемента 26 - к выходам элементов ПАМЯТЬ 21 и 23, выходы элементов И 24-26 подключены к входам элемента HJlIi 27, выход которого подключен к входам элемента ИЛИ 27, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ 7, элементы И 28-30, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу схемы ЗАПРЕТ 6, а вторые входы - соответственно к выходам временных селекторов 18-20, три элемента ИЛИ 31-33, причем входы элемента 31 подключены к выходам -элементов 26 и 29, входы элемента 32 - к выходам элементов 25 и 28, входы элемента 33 - к выходам элементов 24 и 30, а выходы через одновибраторы 34-36 подключены к управл ющим входам блоков 37-39 сигнализации.directly to the network phases, and the outputs, respectively, to the threshold elements 15-17, three time selectors 18-20 pulses in duration, the inputs of which are connected to the threshold elements 15-17, and the outputs to the inputs of the MEMORY elements 21-23, and 24-26, and the inputs of the element 24 are connected to the outputs of the elements MEMORY 21 and 22, the inputs of the element 25 to the outputs of the elements MEMORY 22 and 23, the inputs of the element 26 to the outputs of the elements MEMORY 21 and 23, the outputs of the elements AND 24-26 are connected to the inputs of the element HJlIi 27, the output of which is connected to the inputs of the element OR 27, the output of which is connected to the second input of the element OR NOT 7, the elements AND 28-30, the first inputs of which are interconnected and connected to the output of the PROHIBITION 6 circuit, and the second inputs - respectively to the outputs of the time selectors 18-20, three elements OR 31-33, and the inputs the element 31 is connected to the outputs of the elements 26 and 29, the inputs of the element 32 to the outputs of the elements 25 and 28, the inputs of the element 33 to the outputs of the elements 24 and 30, and the outputs through one-shot 34-36 are connected to the control inputs of the signaling blocks 37-39 .

Напр жение сигнала датчика на выходе тока утечки определ етс  по формулеThe voltage of the sensor signal at the output of the leakage current is determined by the formula

иand

Ки . COS IfKi COS If

(1)(one)

где UT - напр жение на выходе ДТТ tf - угол сдвига между напр ж нием UT и фазным напр жением сети.where UT is the voltage at the DTT output. tf is the shift angle between the voltage UT and the phase voltage of the network.

Выбором величины емкости конденсатора 2 обеспечивают минимальный сдвиг между напр жением U- и напр жением той фазы, в которой происходит утечка тока на землю. Величина емкости конденсатора 2 находитс  в пределах 0,7-1,2 мкФ.The choice of the capacitance of the capacitor 2 provides the minimum shift between the voltage U- and the voltage of the phase in which the current leaks to the ground. The capacitance value of the capacitor 2 is in the range of 0.7-1.2 μF.

Селектор пропускает импульсы, длительность которых превышает врем  задержки ti. Величина t выбираетс  из соображений отстройки от импульсных помех и неопасных дл  человека импульсов тока утечки. На практике t составл ет не менее нескольких миллисекунд.The selector transmits pulses whose duration exceeds the delay time ti. The value of t is chosen for reasons of detuning from impulse noise and non-hazardous to human leaks current pulses. In practice, t is at least several milliseconds.

Элементы ПАМЯТЬ 21-23 выполнены на базе схем ИЛИ-НЕ.The elements of MEMORY 21-23 are made on the basis of the schemes OR NOT.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном состо нии подаетс  питание только на блоки 37-39 сигнализации . На управл ющих входах блоков сигналы отсутствуют - блоки наход тс  в исхрдном состо нии. Выходной релейный элемент 8 обесточен.In the initial state, power is supplied only to signaling units 37-39. There are no signals at the control inputs of the blocks — the blocks are in a true state. The output relay element 8 is de-energized.

При включении коммутационного аппарата подаетс  питание на блоки 3-7, 12-33. На вход каждого усилител  3 и 4 за счет естественного тока утечки на землю подаетс  сигнал, который каждым усилителем усиливаетс  одинаково.When the switching device is turned on, the power is supplied to blocks 3-7, 12-33. At the input of each amplifier 3 and 4, due to the natural leakage current, a signal is applied to the ground, which is amplified by each amplifier in the same way.

При этом величина коэффициента усилени  усилителей 3 и 4 и параметры усилител -ограничител  4 подобраны таким образом, чтобы в этом режиме - допустимого естественного тока утечки и отсутстви  прикосновени  человека - не происходило ограничени  амплитуды на выходе усилител  4. В результате на входы блока 5 поступают практически одинаковые сигналы по амплитуде, а на выходе его напр жение близко к нулю. Сигнал на входе схемы ИЛИ-НЕ 7 равен нулю, а на ее выходе - логической .1. Выходной релейный элемент 8 срабатывает , а электроустановка остаетс  подключенной к сети.At the same time, the amplification factor values of amplifiers 3 and 4 and the parameters of limiting amplifier 4 are chosen so that in this mode — the permissible natural leakage current and the absence of human contact — the amplitude at the output of amplifier 4 does not occur. As a result, the inputs of block 5 receive practically equal amplitude signals, and its output voltage is close to zero. The signal at the input of the OR-NOT 7 circuit is zero, and at its output - the logical one .1. The output relay element 8 is triggered, and the electrical installation remains connected to the network.

Если предположить, что фаза А имеет ослабленную по сравнению с другими фазами изол цию и ток утечки на землю превышает соответствующие токи других фаз, то напр жени If we assume that phase A has a weakened insulation compared to other phases and the leakage current to earth exceeds the corresponding currents of other phases, then the voltage

60752 ,60752,

10ten

на выходе блоков 12-14 в соответствии с (1) равныat the output of blocks 12-14 in accordance with (1) are equal

Кит., cos(o) l  Kit., Cos (o) l

и, 0,5 Ки, cos (-|-1:)0,5and, 0.5 Ki, cos (- | -1:) 0.5

и„ 0,5Ки, cos(- ) and „0.5Ki, cos (-)

0.3 (2)0.3 (2)

Сигналы, поступающие на вход пороговых элементов 15-17, представл ющих по сути электронные ключи,The signals to the input of threshold elements 15-17, which are essentially electronic keys,

преобразуютс  в логические сигналы дл , Каждой фазы, т.е. на выходе элемента 15 будет логическа  1, а are converted into logical signals for, each phase, i.e. the output of element 15 will be logical 1, and

, элементов 16 и 17 - логические О. Возможные колебани  величины U -U, elements 16 and 17 - logical O. Possible fluctuations of the value of U -U

20 св занные с несимметрией фазных на п- р жений, не вли ют на качество работы , так как сохран ютс  соотношени  г у iT./U,4 Логическа  информаци  поступает через селекторы20 associated with the phase unbalance on the parameters, do not affect the quality of work, since the relations r at iT./U.4 are maintained. Logical information is received through the selectors

-- 18-20 импульсов на входы элементов ПАМЯТЬ 21-23. На выходе элементов 21-23 будут соответственно 1, О, О. На выходе элементов И 24-26 и элемента 27 будут логические О, 30 и, следовательно, изменени  состо ни  релейного элемента 8 не происходит .- 18-20 pulses to the inputs of the elements of the MEMORY 21-23. The output of the elements 21-23 will be respectively 1, O, O. The output of the elements 24-24 and the element 27 will be logical 0, 30 and, therefore, the state of the relay element 8 will not change.

При включении нагрузки, например группы потребителей, имеющих отно- Зь сительно большую долю тока утечки в общем естественном токе утечки на землю, возникает одновременно с изменением тока нагрузки скачок тока утечки. В результате амплитуда сиг40 нала на выходе ДТТ 1 может возрасти до величины, при которой .происходит ограничение выходного сигнала в усилителе 4. В этом случае равенство амплитуд на входах блока 5 нарушает4Ь с , а на его выходе возникает сигнал, который проходит элемент ЗАПРЕТ 6 и поступает на вход схемы ИЛИ-НЕ 7, На выходе схемы 7 по вл етс  логический О, выходной релейный эле0 мент обесточиваетс  и электроустановка отключаетс  от сети. Дл  предотвращени  подобного ложного отключени  с блока 11 поступает сигнал на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТWhen a load is switched on, for example, a group of consumers having a relatively large proportion of leakage current in the total natural leakage current to earth, a jump in the leakage current occurs simultaneously with a change in the load current. As a result, the amplitude of the signal at the DTT 1 output can increase to the value at which the output signal in amplifier 4 is limited. In this case, the amplitudes at the inputs of block 5 violate 4b c, and a signal appears at its output that passes the BAN 6 and arrives at the input of the OR-NOT 7 circuit. A logical O appears at the output of the circuit 7, the output relay is de-energized and the electrical installation is disconnected from the network. To prevent such a false disconnect, block 11 receives a signal to prohibit the entry of the BAN item.

5 сигнал на выходе схемы 7 остаетс  равным нулю, а электроустановка - подключенной к сети.5, the signal at the output of the circuit 7 remains zero, and the electrical installation is connected to the network.

Одновременно с блока 11 сигнал подаетс  на управл ющие входы эле514Simultaneously from block 11, the signal is fed to the control inputs of the ele144

ментов ПАМЯТЬ. Это необходимо дл  того, чтобы запись информации в элемент ПАМЯТЬ производилась после окончани  йереходного процесса.cops MEMORY. This is necessary in order to record information in the MEMORY element made after the end of the transition process.

При прикосновении человека к .то- коведущим част м, например, фазы А, имеющей повышенную величину (по сравнению с другими фазами) тока утечки When a person touches the .tocurrent parts, for example, phase A, which has an increased value (compared to other phases) of the leakage current

на землю, сигнал на выходе ДТТ 1 воз- Ю ства по сравнению с известным заклю- растает до величины, при которой чаютс  в возможности обнаружени  фа- происходит ограничение его в усилителе 4 и отключение электроустановки от сети. Сигналы на выходе датчиков 12-14 (до отключени  электроустанов- 15 ки) в этом случае описываютс  выразы , в которой происходит недопустима  утечка.тока на землю.on the ground, the signal at the output of the DTT 1 of the exposure, as compared with the known, closes to the value at which the possibility of detecting a facet occurs; it is restricted in the amplifier 4 and the electrical installation is disconnected from the network. The signals at the output of the sensors 12-14 (before the electrical installation is disconnected) in this case describe the expression in which leakage to the ground is unacceptable.

Положительный эффект, который может быть получен в результате использовани  предлагаемого изо рете- ни  заключаетс  в снижении простоев потребителей и повышении электрожением (2), Следовательно, на выходе селекторов 18-20 будут соответственно логические 1, О и О, На выходе схемы И 28 по вл етс  логическа  1, что приводит к по влению сигнала на управл ющем входе блока 38 сигнализации и его последующему срабатыванию. Это означает, что недопустима  утечка тока на землю в фазе А, Врем  пребывани  блока 38 во включенном состо нии зависит от длительности -импульса на выходе од-, новибратора 35,The positive effect that can be obtained as a result of using the proposed intake is to reduce consumer downtime and increase by electrofusion (2). Consequently, the output of selectors 18-20 will be logical 1, O and O, respectively. is a logical 1, which leads to the appearance of a signal at the control input of the alarm unit 38 and its subsequent operation. This means that the leakage of current to earth in phase A is unacceptable. The residence time of the block 38 in the on state depends on the duration of the –pulse at the output of one or the new 35

В случае прикосновени  человека к фазе В и соизмеримости (худший вариант) естественного тока утечки на землю в фазе А- и тока утечки на землю, обусловленного прикосновением человека к вазе В, амплитуда сигнала на выходе ДТТ 1 измен етс  незначительно , т,е, на выходе элемента 6 будет логический О, Напр жени  на выходе датчиков 12-14 станов тс  равнымиIn the case of human contact with phase B and commensurability (the worst option) of the natural leakage current to earth in phase A- and leakage current to earth caused by human touch of vase B, the amplitude of the signal at the DTT output 1 changes slightly, t, e, by the output of element 6 will be logical O; the voltages at the output of the sensors 12-14 become equal

и, 0, 5Ки , cos (- -|-) 0,5and, 0, 5Ki, cos (- - | -) 0,5

и,,5ки, cos(-|-) 0,5 и| -Ки, cos(- 1Г) -land ,, 5ki, cos (- | -) 0.5 and | -Ki, cos (- 1G) -l

(3)(3)

На входах элементов 21-23 по вл ютс  логические ОAt the inputs of elements 21-23, logical O

О  ABOUT

и 1,and 1,

ТТ 4 Т1TT 4 T1

О ABOUT

Ч H

На выходе элемента И 26 по вл етс  логическа  1, котора  поступает на вход элемента ИЛИ 31 и приводит к срабатыванию блока 37 сигнализации - недопустима  утечка тока на землю в фазе В, Одновременно сигнал с элемента 26 поступает на вход элемента ИЛИ 27, Сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 исчезает, что приводит к обесточиванию выходного релейного элемента 8 и отключению электроустановки от сети.Logic 1 appears at the output of the AND 26 element, which enters the input of the OR 31 element and triggers the alarm block 37 - current leakage to earth in phase B is unacceptable. At the same time, the signal from the element 26 enters the input of the OR element 27, the output signal element OR NOT 7 disappears, which leads to de-energizing the output relay element 8 and disconnecting the electrical installation from the network.

Устройство автоматически фиксирует отказы элементов (обрыв, к.з.) в блоках 3,4,7,8,10 и 11 и некоторые отказы в блоках,12-39,The device automatically records the failures of the elements (breakage, short-circuit) in blocks 3,4,7,8,10 and 11 and some failures in blocks, 12-39,

Преимущества предложенного устройства по сравнению с известным заклю- чаютс  в возможности обнаружени  фа- The advantages of the proposed device in comparison with the known one are the possibility of detecting the

зы, в которой происходит недопустима  утечка.тока на землю.Threat, in which there is an unacceptable leakage. current to earth.

ства по сравнению с известным заклю- чаютс  в возможности обнаружени  фа- Comparison with the known one is the possibility of detecting the

Положительный эффект, который может быть получен в результате использовани  предлагаемого изо рете- ни  заключаетс  в снижении простоев потребителей и повышении электробезопасности . Снижение простоев потребителей достигаетс  за счет снижени  времени на поиск повреждени  и в частности автоматического определени  поврежденной фазы, Электробезопасность повышаетс  за счет того, что входной сигнал цепи сигнализации поврежденной фазы может быть использован дл  запуска устройства защитного шунтировани  поврежденнойThe positive effect that can be obtained from the use of the proposed power supply is to reduce consumer downtime and increase electrical safety. Reduced customer downtime is achieved by reducing the time to search for damage and, in particular, automatically determining the damaged phase. Electrical safety is enhanced by the fact that the input signal of the damaged phase signaling circuit can be used to start the protective bypass protective device.

фазы.phases.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  защитного отключени  в сети переменного тока с глухо- заземленной нейтралью по авт,св, № 1061213, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  помехоустойчивости и расширени  функциональных возможностей путем обнаружени  фазы с недопустимой утечкой тока на землю, дополнительно введены три временных селектора, каждый из которых включен между выходом соответствующего порогового элемента и входом соответствующего элемента ПАМЯТЬ, три дополнительных элемента И, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу элемента PET, а вторые входы подключены соответственно к входам элементов ПАМЯТЬ, три элемента ИЛИ, при этом входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого элемента И и третьего дополнительного элемента И, входы второго элемента ИЛИ- к выходам второго элемента И и первого дополнительного элемента И, входы третьего элемента ИЛИ - к выхрдамA device for protective disconnection in an alternating current network with a deaf-earthed neutral on avt., Sv, No. 1061213, characterized in that, in order to increase noise immunity and enhance functionality by detecting a phase with unacceptable leakage of current to ground, three time selectors each of which is connected between the output of the corresponding threshold element and the input of the corresponding element MEMORY, three additional elements AND, the first inputs of which are interconnected and connected to the output of the el PET, and the second inputs are connected respectively to the inputs of the MEMORY elements, three OR elements, while the inputs of the first OR element are connected respectively to the outputs of the first AND element and the third additional AND element, the inputs of the second OR element to the outputs of the second AND element and the first additional element And, the inputs of the third element OR - to the outlets 714607528714607528 третьего элемента И и второго допол- . рых подключены через вновь введенные нительного элемента И, три блока сиг- одновибраторы соответственно к вы- нализации, управл ющие входы кото- ходам трех элементов ИЛИ.the third element And the second additional-. They are connected through the newly introduced legacy elements And, three blocks of signal vibrators, respectively, to the output, controlling the inputs of which of the three elements OR.
SU874283460A 1987-05-29 1987-05-29 Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral SU1460752A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874283460A SU1460752A2 (en) 1987-05-29 1987-05-29 Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874283460A SU1460752A2 (en) 1987-05-29 1987-05-29 Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1061213 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1460752A2 true SU1460752A2 (en) 1989-02-23

Family

ID=21319131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874283460A SU1460752A2 (en) 1987-05-29 1987-05-29 Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1460752A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1061213, кл. Н 02 Н 3-/16, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5559657A (en) Earth fault circuit breaker
US3895263A (en) Grounded neutral detector drive circuit for two pole ground fault interrupter
US4429338A (en) Earth contact monitoring device for a polyphase three-phase filter circuit
SU1460752A2 (en) Disconnection protection device in a.c. network with solidly grounded neutral
CA1083672A (en) Ground fault detector
JPH0386014A (en) Differential protective relay unit
US3976918A (en) False triggering protection for ground fault sensor
KR980006695A (en) Complex relay device and control method
JP3324387B2 (en) Ground fault detecting circuit and circuit breaker provided with ground fault detecting circuit
US3699391A (en) Reactor fault relay
US5994999A (en) Low voltage link for transmitting on/off orders
US6559622B2 (en) System for preventing overreach of protection for series compensated power lines
SU477499A1 (en) Device for relay protection of parallel power lines
RU2024150C1 (en) Arc surge protection device for insulated neutral networks
SU1023501A1 (en) Device for relay protection of power transformer having split windings
SU1480006A1 (en) Device for protection of human beings from shocks in electric networks with insulated neutral
KR102689090B1 (en) Digital protection relays having function for supervision of digital input curcuit
SU1061213A1 (en) Device for protective de-energizing in a.c. system with a solidity earthed neutral
SU1164819A1 (en) Device for protection of thyristors of reactive power compensation
RU2218647C2 (en) Method for inhibiting automatic load transfer in response to short circuit at substation buses
SU1145406A1 (en) Device for short-circuit protection of high-garmonic-pass filter
SU1651335A1 (en) Device for prptection of insulated-neutral system against single- phase ground faults
RU1818657C (en) Method for protection of phase-regulating transformer
SU1050031A1 (en) Device for determining electric mains condition
SU760308A1 (en) Starting unit for automatics of standby power supply