SU1589347A1

SU1589347A1 - Device for protecting three-phase circuit with insulated neutral from ground leakage

Info

Publication number: SU1589347A1
Application number: SU884439586A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Колосок; Виктор Павлович Коптиков; Юрий Васильевич Товстик; Александра Николаевна Корнеева; Аркадий Яковлевич Некрасовский; Валерий Александрович Тараненко; Иван Григорьевич Василенко
Original assignee: Днепропетровский завод шахтной автоматики
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1990-08-30

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл предупреждени опасности поражени людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивлени изол ции. Целью изобретени вл етс обеспечение независимости параметров срабатывани устройства от изменени питающего напр жени . Введение в устройство порогового элемента 11, подключенного на выходе источника 1 оперативного тока, позвол ет перераспредел ть оперативный ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 3 и цепь порогового элемента, что обеспечивает адаптирование схемы устройства к дискретным изменени м напр жени защищаемой сети. По мере снижени сопротивлени изол ции величина оперативного тока в цепи изол ции увеличиваетс , а в цепи порогового элемента уменьшаетс , что вызывает увеличение сопротивлени нелинейного элемента 12, введенного в цепь ключевого элемента 11. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтировани цепью порогового элемента цепи исполнительного реле 3 устройства. Использование данного устройства повышает безопасность обслуживающего персонала за счет исключени ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатывани . Кроме того, адаптирование схемы к низкому уровню сопротивлени изол ции сети исключает ложные срабатывани устройства. 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used to prevent the danger of electric shock to people if there is an unacceptable reduction in insulation resistance. The aim of the invention is to ensure the independence of the device operation parameters from changes in the supply voltage. Introducing into the device a threshold element 11 connected at the output of the operating current source 1 allows redistributing the operational current flowing through the winding of the executive relay 3 and the threshold element circuit, which allows the device circuit to adapt to discrete changes in the voltage of the protected network. As the insulation resistance decreases, the operational current in the insulation circuit increases and decreases in the threshold element circuit, which causes an increase in the resistance of the nonlinear element 12 introduced into the circuit of the key element 11. This reduces the circuit shunting effect of the threshold element of the actuating relay 3 of the device . The use of this device increases the safety of service personnel by eliminating erroneous actions when selecting the operating mode and the settings of operation. In addition, adapting the circuit to a low level of network insulation resistance eliminates false positives of the device. 1 il.

Description

Изобретение относитс к электро - технике и может быть использовано дл защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от утечек тока на землю, а также дл предупреждени опасности поражени людей электрическим током при недопустимом снижении сопротивлени изол ции.The invention relates to electrical engineering and can be used to protect a three-phase network with an insulated neutral against current leakage to earth, as well as to prevent the risk of injury to people by electric current in case of an unacceptable reduction in insulation resistance.

Цель изобретени - обеспечение независимости параметров срабатывани устройства от-изменени питающего напр жени .The purpose of the invention is to ensure the independence of the device operation parameters from changes in the supply voltage.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства.The drawing shows the principal electrical circuit of the proposed device.

Устройство содержит основной источник 1 оперативного посто нного тока, вьтр мительные элементы которого подсоединены к сети через делительные резисторы 2, исполнительное реле 3, -которое подключено параллельно конденсатору 4, а через регулировочный резистор 5 и ограничительные резисторы 6, соединенные в звезду - между сетью и добавочным заземлением 7, дополнительный источник 8 посто нного тока, выпр мительные элементы, которого зашунтированы резисторами 9 и подсоединены через делительные резисторы 2 также-к сети, а его отрицательный полюс присоединен через до- полнительньй конденсатор 10 к незаземленному вьгеоду исполнительного реле 3, пороговой элемент 11, под- ключенньй управл ющим входом к свободным концам ограничительных резисторов 6, а выходом - одним концом к добавочному заземлению 7, а другим через нелинейный элемент 12 и дополнительный резистор 13 - к отрицательному полюсу дополнительного источника 8 посто нного тока, и резистор 14. На чертеже обозначены заземление 15 и конт-акт 16 реле 3.The device contains the main source of operational DC 1, the flashing elements of which are connected to the network via dividing resistors 2, the executive relay 3, which is connected parallel to the capacitor 4, and through the adjusting resistor 5 and the limiting resistors 6 connected in a star between the network and additional grounding 7, an additional DC source 8, rectifying elements, which are bridged by resistors 9 and connected via dividing resistors 2 also to the network, and its negative The bus is connected via an additional capacitor 10 to the ungrounded transient of the executive relay 3, threshold element 11, connected to the control input to the free ends of limiting resistors 6, and the output to the additional ground 7 at the other end and an additional the resistor 13 is to the negative pole of the additional DC source 8, and the resistor 14. The ground connection 15 and the contact 16 of the relay 3 are indicated in the drawing.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче на устройство трехфазного напр жени выпр мленный ток, 20 создаваемый источниками 1 и 8 посто нного тока, течет по цепи: положительный полюс основного источника 1 посто нного оперативного тока, резистор 14, заземление 15, добавочное заземление 7, исполнительное реле 3, конденсатор 10, отрицательный полюс дополнительного источника 8 посто нного тока. При напр жении сети, соответствующем оперативному напр же- 0 нию порогового элемента 11, внутреннее сопротивление последнего мало.и через его цепь также ответвл етс часть оперативного тока. Величина оперативного тока, ответвл юща с 5 в цепь порогового элемента, выбираетс с помощью резистора 13 исход из требуемого сопротивлени срабатыва- ни при однофазной утечке и сопротивлении изол ции сети, практически рав- 0 ном бесконечности. В данном режиме сопротивление нелинейного элемента 12 мало и оно не оказьшает вли ни на величину оперативного тока, ответвл емого в цепь порогового эле- 5 мента 11. В случае снижени сопротивлени изол ции сети оперативный ток, протекающий через обмотку исполни- тельного реле, снижаетс , а так как оно работает на отпускание, то сраба- Q тывание его произошло бы при сопротивлении утечки, имеющем большее значение, чем при достаточно высоком сопротивлении изол ции сети. Следовательно , уставка срабатывани устрой- ства при однофазной утечке посто нно увеличивалась бы по мере снижени сопротивлени изол ции защищаемой сети. В-то же врем , по мере снижени сопротивлени изол ции величинаWhen a three-phase voltage is applied to the device, the rectified current, 20 generated by sources 1 and 8 of direct current, flows through the circuit: the positive pole of the main source 1 of constant operating current, resistor 14, grounding 15, additional grounding 7, executive relay 3, capacitor 10, the negative pole of an additional DC source 8. With a network voltage corresponding to the operative voltage of the threshold element 11, the internal resistance of the latter is low. And a part of the operational current also branches off through its circuit. The magnitude of the operational current, branching off from 5 to the threshold element circuit, is selected with the help of resistor 13 on the basis of the required response resistance with single-phase leakage and network insulation resistance that is almost equal to infinity. In this mode, the resistance of the nonlinear element 12 is small and it does not affect the magnitude of the operational current, branched into the circuit of the threshold element 5. In the case of a decrease in the insulation resistance of the network, the operational current flowing through the winding of the executive relay decreases and since it works on the release, it would be triggered if the leakage resistance is more important than when the insulation resistance of the network is high enough. Consequently, the device operation setpoint with a single-phase leakage would continuously increase as the insulation resistance of the protected network decreases. At the same time, as the insulation resistance decreases,

оперативного тока в цепи изол ции увеличиваетс , а в цепи порогового элемен-та уменьшаетс , что вызывает увеличение сопротивлени нелинейного элемента, введенного в цепь порогового элемента. Это обеспечивает уменьшение эффекта шунтировани цеп порогового элемента цепи исполнительного реле устройства. При этом ток в цепи исполнительного реле при прочих равных услови х возрастает и требуетс меньшее сопротивление утечки дл срабатьшани устройства . Таким образом удаетс деформировать защитную характеристику устройства в сторону снижени уставки срабатывани при возникновении одно Фазной утечки и низком сопротивлений изол ции сети. Если напр жение сети меньше указанного оперативного напр жени порогового элемента, то внутреннее сопротивление его достаточно , велико и ток в выходной- цепи практически равен нулю. Параметры устройства выбирают такими, чтобы обеспечить прит гивание кор исполнительного реле 3 независимо от величины напр жени сети, т.е. чтобы независимо от состо ни (закрытого или открытого) порогового элемента 11 ток, протекающий через обмотку исполнительного реле 3, оставалс равным току его срабатывани . При возникновении тока утечки, соответствующего уставке срабатывани устройства , происходит перераспределение оперативного тока таким образом, что ток через обмотку исполнительного реле стано витс равным току возврата реле и оно отпускает свой корь, размыка свой контакт 16 и вызыва отключение коммутационного аппарата.The operating current in the isolation circuit increases, and in the threshold circuit decreases, causing an increase in the resistance of the nonlinear element introduced into the threshold element circuit. This provides a reduction in the shunting effect of the threshold circuit element of the actuating relay of the device. In this case, the current in the actuating relay circuit, other things being equal, increases and less leakage resistance is required to operate the device. In this way, it is possible to deform the protective characteristic of the device in the direction of lowering the response setpoint when one Phase leakage occurs and the network insulation resistance is low. If the network voltage is less than the specified operational voltage of the threshold element, then its internal resistance is sufficient, large and the current in the output circuit is almost zero. The parameters of the device are chosen so as to ensure the attraction of the core of the executive relay 3, regardless of the magnitude of the mains voltage, i.e. irrespective of the state (closed or open) of the threshold element 11, the current flowing through the winding of the executive relay 3 remains equal to the current of its operation. When a leakage current occurs, corresponding to the setpoint of the device, the operating current is redistributed in such a way that the current through the actuator winding becomes equal to the return current of the relay and releases its measles, opens its contact 16 and causes the switching apparatus to shut down.

Резистором 5 осуществл етс настройка устройства на сопротивление срабатывани при однофазных утечках и симметричных утечках,The resistor 5 tunes the device for resistance with single-phase leaks and symmetrical leaks,

Использование предлагаемого уст- ройства позвол ет повысить безопасность обслуживающего персонала за счет исключени ошибочных действий при выборе режима работы и уставок срабатьшани . Кроме того, адаптирова ние схемы к низкому уровню сопротивлени изол ции сети исключает ложные срабатывани устройства.The use of the proposed device makes it possible to increase the safety of the maintenance personnel by eliminating erroneous actions in choosing the operating mode and settings of the operating system. In addition, adapting the circuit to a low level of network isolation resistance eliminates false positives of the device.

Claims

Formulaisobre

the shadows

Yu

ten

five

0

A device for protection of a three-phase network with an insulated neutral against earth leakage, containing the main source of operating rectified current, consisting of three diodes, dividing resistors, the first terminals of which are connected to the terminals for connecting to the phases of the network, the second terminals are connected to the diodes anodes, cathodes which are interconnected, the main and additional, 5 gn earth, resistor, the first

the output of which is connected to the common point of the diodes, the second output is connected to the main zazenopitel, limiting resistors, the first terminals of which are connected to the mains phases, the second terminals are interconnected and connected to the first terminal of the adjusting resistor, the second terminal of which - 25 is connected to a parallel circuit, consisting of an executive relay and a capacitor, and the second terminals of the parallel circuit are connected to an additional earthing switch, an additional 30 current source, From the three diodes, the cathodes of which are connected to the common points of the dividing resistors and the anodes of the diodes of the main source of operational surge current, the anodes of the additional source are connected to each other and through a capacitor are connected to the common point of the adjusting resistor and the specified parallel branch, and between the anodes and the cathodes of the additional source of rectified current are included discharge resistors, which are different in that, in order to ensure the independence of the device operation parameters from changes in the supply voltage a voltage, a series-connected circuit is introduced into it, consisting of a resistor, a non-linear element and a threshold element, with another output pin. The torus is connected to a common point of a capacitor and an additional source of rectified current, and another output of the threshold element is connected to a terminal for connecting to an additional grounding conductor, while the control input of the threshold element is connected to two terminals for connection to the mains phases.

40