SU1480001A1

SU1480001A1 - Устройство дл обнаружени однофазного замыкани на землю в трехфазной сети с изолированной нейтралью

Info

Publication number: SU1480001A1
Application number: SU874234452A
Authority: SU
Inventors: Лев Степанович Тонкошкур; Юрий Павлович Голубков; Михаил Петрович Зубко; Наум Харитонович Режец
Original assignee: Криворожский горнорудный институт
Priority date: 1987-04-27
Filing date: 1987-04-27
Publication date: 1989-05-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике ,в частности, к электроустановкам с системой защитного заземлени , питающимс от электрических сетей с изолированной нейтральностью, и может быть использовано дл обнаружени однофазного замыкани . Целью изобретени вл етс повышение электробезопасности путем обеспечени возможности распознавани вида замыкани - на заземл ющую сеть или на землю. При однофазном замыкании на землю, характерном дл воздушных ЛЭП, фаза напр жени , возникающа между заземл ющим контуром и выносным заземлителем, измен етс на противоположную по сравнению с напр жением, возникающим между указанными точками при замыкании на заземл ющую сеть или св занный с ней корпус электроустановки. Диоды оптопар 7 и 8 открываютс в разные полупериоды, ток базы транзистора 15 не увеличиваетс , и транзистор 15 остаетс в закрытом состо нии, указательное реле 17 не срабатывает, т.е. срабатывает лишь одно указательное реле 18. Предложенное решение позвол ет уменьшить врем просто электропотребителей. 2 ил.

Description

Јь

00

(part

установки. Диоды оптопар 7 и 8 открываютс в разные полупериоды, ток базы транзистора 15 не увеличиваетс и транзистор 15 остаетс в закрытом состо нии, указательное реле 17 не

Изобретение,относитс к электроэнергетике , в частности к электроустановкам с системой защитного заземлени , питающимс от электрически сетей с изолированной нейтралью, и может быть использовано дл обнаружени однофазного замыкани .

Цель изобретени - повышение электробезопасности путем обеспечени возможности распознавани вида замыкани - на заземл ющую сеть или на землю.

На фиг. 1 приведена схема устройства дл обнаружени однофазного замыкани ; на фиг. 2 - схема замещени электрической сети.

Устройство содержит трансформатор 1 напр жени нулевой последовательности , заземл ющий контур 2, к которому подсоединен нулевой вывод указанного трансформатора, стабилитрон 3, резисторы 4 и 5, фазосдвигающий орган 6, вход которого подсоединен к выходу трансформатора 1, первую 7, вторую 8 и третью 9 диодные оптопары стабилитрон 10, катод которого под- соединен к аноду светоизлучающего диода оптопары 9 и аноду стабилитрона 3, а анод - к катоду светоизлучающего диода оптопары 7 и одному зажиму резистора 4, при этом катод светоизлучающего диода оптопары 9 соедине с анодом светоизлучающего диода оптопары 7, диод 11, катод которого соединен с катодом стабилитрона 3, а анод - с одним из выходных зажимов фазосдвигающего устройства, другой выходной зажим его подсоединен к свободному зажиму резистора 4, диод 12, анод которого соединен с одним из зажимов резистора 5, а с вторым его зажимом соединен заземл ющий контур 2, стабилитрон 13, катод которого соединен с анодом светоизлучающего диода оптопары 8 и катодом

срабатывает, т.е. срабатывает лишь одно указательное реле 18. Предложенное решение позвол ет уменьшить врем просто электропотребителей.

2 ил.

диода 12, выносной заземлитель 14, подсоединенный к катоду светоизлучающего диода оптопары 8 и аноду стабилитрона 13, транзисторы 15 и 16,

указательные реле 17 и 18, источник 19 питани ,{катод фотодиода оптопары 9 подключен к базе транзисторы 16, а анод - к его коллектору, катод фотодиода оптопары 7 подсоединен к базе

0 транзистора 15, а его анод - к катоду фотодиода оптопары 8, анод которого подключен к коллектору транзистора 15, каждый коллектор транзисторов 15 и 16 через указанные реле подсо5 единен к минусу источника 19 питани , эмиттеры указанных транзисторов подсоединены к плюсу источника 19 питани .

В электроустановках с изолирован0 ной нейтралью, в которых выполн етс автоматический контроль изол ции , действующий на сигнал при снижении сопротивлени изол ции одной из фаз ниже заданного значени , испол нительные органы изобретени можно выполн ть в виде светоизлучающих диодов Г

На фиг. 2 показана схема замещени заземл ющей и электрической сетей с

0 воздушным и кабельным участками ЛЭП, распределение токов при замыкании на корпуса электроустановок или на заземл ющую сеть (сплошные линии) и при замыкании на землю (пунктирные

5 линии), а также приведены графики напр жени на выходе трансформатора нулевой последовательности и напр жени между заземл ющим контуром и выносным заземлителем. При этом при0 н ты обозначени :

- емкость сети относительно корпусов электроустановок и сети защитного заземлени :

R

«J

С- - емкости сети относительно

земли;

R - общее сопротивление заземл ющей сети относительно земли;

- сопротивление выносного заземлител относительно земли;

Ij, - ток на землю; 1|.с - ток на корпус; U U|.c напр жени между заземл ющим контуром и выносным заземлителем, вызванное током замыкани на землю током замыкани на заземл ющую сеть или корпус электроустановки. Фазы напр жений между заземл ющи контуром и выносным заземлителем, возникающих при замыкании воздушной линии на землю и кабельной - на за- зейл ющую сеть, сдвинуты один относительно другого на 180 эл.град., что позвол ет фиксировать совпадени или несовпадение их с фазой напр жени на выходе трансформатора напр жени нулевой последовательности.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении однофазного замыкани (на заземл ющую сеть или на корпус электрооборудовани , соединенного с заземл ющей сетью) на выходе трансформатора 1 по вл етс напр жение, которое создает выпр мленный ток через светоизлучающие диоды диодных оптопар 7 и 9, открываетс фотодиод диодной оптопары 9, что способствует увеличению тока базы транзистора 16, который открыветс , и указанное реле 18 срабатывает , сигнализиру о наличии однофазного замыкани .

Одновременно между заземл ющей сетью (заземл ющим контуром) и выносным заэемлителем, расположенным в зоне нулевого потенциала подстанции (удаленна точка земли), возникает напр жение, которое воздействует на выход диодной оптопары 8 в режиме однополупериодного выпр млени , при этом фотодиод этой оптопар начинает открыватьс синхронно со светоизлучающим диодом своей оптопары и фотодиодом оптопары 7, т.е. их фазы совпадают, ток базы транзистора 15 резко увеличиваетс , транзистор открываетс и срабатывает

указанное реле 17. Таким образом, при указанном пиде замыкани срабатывают указательные реле 17 и 18. г При однофазном замыкании на землю, характерном дл воздушных ЛЭП, что очевидно из фиг. 2, фаза напр жени , возникающего между заземл ющим контуром и выносным заземлителем, иэмен етс ча противоположную по сравнению с напр жением, возникающим между указанными1 точками при замыкании на заземл ющую сеть или св занный с ней корпус электроустановки.

5 Таким образом (см. фиг. 1), фотодиоды оптопар 7 и 8 открываютс в разные полупериоды, ток базы транзистора 15 не увнличиваетс и транзистор 15 остаетс в закрытом состо нии,

0 указанное реле 17 не срабатывает,

т.е. срабатывает лишь одно указательное реле 18.

Дл защиты от ложных срабатываний три несимметрии напр жени и по вле5 нии напр жени небаланса на выходе трансформатора напр жени применен стабилитрон 3, а дл защиты от перенапр жений - стабилитроны 10, 13. Преимуществом предлагаемого уст0 ройства в сравнении с прототипом вл етс способность распознавани вида замыкани на заземл ющую сеть или на землю путем выделени напр жени между заземл ющим контуром и вы5 носным заземлителем и сравнени его фазы с фазой напр жени трансформатора нулевой последовательности и, как следствие, повышение электробезопасности .

0

Claims

Формула изобретени

Устройство дл обнаружени однофазного замыкани на землю в трехфазной сети с изолированной нейт5 ралью, содержащее измерительный трансформатор напр жени нулевой последовательности, нулевой вывод первичной обмотки которого соединен с заземл ющим контуром, два диода,

п два резистора, два чувствительных элемента в виде диодных оптопар, анод фотодиода первой диодной оптопары подсоединен к катоду фотодиода второй диодной оптопары, первый исc полнительный орган, фазосдвигающий орган, источник питани , отличающеес тем, что, с целью повышени электробезопасности путем обеспечени возможности распознавани

вида замыкани - на заземл ющую сеть или на землю, в него введены выносной заземлитель дл установки в зоне нулевого потенциала подстанции, третий чувствительный элемент на диодной оптопаре, два транзистора, второй исполнительный орган, три стабилитрона , причем первый выходной зажим фазосдвигающего органа подклю

чен к аноду первого диода, катод которого срединен с катодом первого стабилитрона, который анодом подсоединен к катоду второго стабилитрона и к аноду светоизлучающего диода третьей диодной оптопары, второй выходной зажим фазосдвигающего органа соединен через первый резистор с анодом второго стабилитрона и катодом светоизлучающего диода первой диодной оптопары, анод третьего стабилитрона соединен с катодом светоиэлучающего диода второй диодной оптопары и с

Г

L

0

5

выносным заземлителем, катод третьего стабилитрона - с анодом светоизлучающего диода второй диодной оптопары и катодом второго диода, анод которого соединен с вторым резистором , свободный зажим которого соединен с заземл ющим контуром, катод фотодиода третьей диодной оптопары подключен к базе первого транзистора, а анод - к его коллектору, катод фотодиода первой диодной оптопары подсоединен к базе второго транзистора, а его анод - к катоду фотодиода второй диодной оптопары, анод которого подключен к коллектору второго транзистора , каждый коллектор первого и второго транзисторов соединен с минусом источника питани через соответствующий исполнительный орган, эмиттеры указанных транзисторов подсоединены к плюсу источника питани .