SU1695443A1

SU1695443A1 - Ac mains insulation fault detector

Info

Publication number: SU1695443A1
Application number: SU894730033A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Прудников; Виктор Федорович Сторчеус; Леонид Павлович Шевченко; Владимир Иванович Матейченко
Original assignee: В. С. Прудников, В. Ф. Сторчеус, Л.П.Шевченко и В. И. Матейченко
Priority date: 1989-08-22
Filing date: 1989-08-22
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к устройствам контрол сопротивлени изол ции сети переменного тока, преп тствующим подаче напр жени в сеть с поврежденной изол цией . Цель изобретени состоит в повышении надежности контрол путем введени дополнительного канала контрол сопротивлени изол ции рабочим напр жением. При отключенной сети посто нный оперативный ток от источника 1 низкого напр жени контролирует сопротивление изол ции электрической сети. При наличии утечки сигнал на выходе усилител 8 достигает порогового значени , транзистор логического элемента 12 закрываетс , реле 13 отключаетс и его контакт блокирует включение коммутационного- аппарата 16. При включенном коммутационном аппарате 16 по вл етс дополнительный источник 2 оперативного напр жени , при этом реле 13 находитс в отпущенном состо нии, свето- диод 14 светитс , а светодиод 15 гаснет. В случае по влени утечки по сигналу от усилител 10 светодиод 14 гаснет, сигнализиру о по влении повреждени . 1 ил. ЈThis invention relates to devices for monitoring the insulation resistance of an AC network, which prevents the supply of voltage to a network with damaged insulation. The purpose of the invention is to increase the reliability of monitoring by introducing an additional channel for monitoring the insulation resistance by the operating voltage. With the network disconnected, the constant operational current from the low voltage source 1 controls the insulation resistance of the electrical network. If there is a leak, the signal at the output of the amplifier 8 reaches a threshold value, the transistor of the logic element 12 closes, the relay 13 turns off and its contact blocks the switching-on device 16. When the switching device 16 is turned on, an additional source 2 of the operating voltage appears, and the relay 13 is in the released state, the LED 14 is on, and the LED 15 goes out. In the event of a leak on the signal from the amplifier 10, the LED 14 goes out to indicate the occurrence of damage. 1 il. J

Description

Изобретение относитс к устройствам контрол сопротивлени изол ции сети переменного тока, преп тствующим подаче напр жени в сеть с поврежденной изол цией , и может быть использовано дл повы- шени уровн электробезопасности, преимущественно в высоковольтных трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью трансформатора.The invention relates to devices for monitoring the insulation resistance of an AC network, which prevents the supply of voltage to a network with damaged insulation, and can be used to increase electrical safety, mainly in high-voltage three-phase electrical networks with insulated neutral transformer.

Целью изобретени вл етс повышение надежности контрол путем введени дополнительного канала контрол сопротивлени изол ции рабочим напр жением.The aim of the invention is to increase the reliability of monitoring by introducing an additional channel for monitoring the insulation resistance by the operating voltage.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема устройства дл контрол сопротивлени изол ции.The drawing shows a circuit diagram of a device for controlling insulation resistance.

Устройство содержит источник оперативного посто нного напр жени 1, блок присоединени 2, который выполнен в виде трехфазного двухполупериодного моста, переменна сторона которого через резисторы 3-5 подключена к фазам контролируемой сети, а посто нна сторона через встречно включенный диод 6 и резистор 7 подключена ко входу усилител посто нного тока 8 и через резистор 9 и вход второго усилител посто нного тока 10 присоединена к земле. Между землей и точкой подключени диода 6 и катода выпр мительного моста блока присоединени 2 через резистор 11 подключен источник оперативного посто нного напр жени 1. Выходы усилиОThe device contains a source of operational voltage 1, the connection unit 2, which is made in the form of a three-phase full-wave bridge, the side of which is connected through resistors 3-5 to the monitored network phases, and the fixed side through the oppositely connected diode 6 and the resistor 7 is connected to the input of the DC amplifier 8 and through the resistor 9 and the input of the second DC amplifier 10 is connected to ground. An operational constant voltage source 1 is connected between the ground and the connection point of the diode 6 and the cathode of the rectifying bridge of the attachment unit 2 through the resistor 11.

юYu

СПSP

СА)SA)

телей 8 и 10 через логический элемент ИЛИ 12 присоединены к исполнительному органу 13.Tele 8 and 10 through the logical element OR 12 attached to the executive body 13.

В коллекторные цепи транзисторов логического элемента ИЛИ включены индикаторы состо ни измерительных каналов,, которые выполнены на светодиодах 14 и 15. Устройство содержит также коммутаци- онный аппарат 16 с размыкающим контактом 17.The collector circuit of the transistors of the logic element OR includes indicators of the state of the measuring channels, which are made on the LEDs 14 and 15. The device also contains a switching device 16 with an opening contact 17.

При отключенной сети посто нный оперативный ток от источника низкого напр жени 1 замыкаетс по цепи: земл , вход усилител 8, резистор 7, диод 6, резистор 11. Падение напр жени на входе усилител 8 оказываетс достаточным, чтобы на его выходе по вилс сигнал, открывающий транзистор логического элемента ИЛИ, в результате открываетс светодиод 15 и исполнительное реле 13 срабатывает. Его контакты не блокируют цепи включени коммутационного аппарата 16. При наличии утечки в отключенной сети часть оперативного тока замыкаетс по цепи: земл , сопротивление утечки, резистор 3, диод двухполупериодного моста 2, резистор 11. В результате этого напр жение на входе усилител 8 уменьшаетс и при достижении сопротивлени изол ции допустимой по услови м безопасности величины сигнал на выходе усилител 8 достигает порогового значени . Транзистор логического элемента 12 закрываетс , светодиод 15 гаснет, реле 13 отключаетс , его контакт блокирует цепь включени коммутационного аппарата 16, не позвол подачу напр жени в сеть с поврежденной изол цией. Когда коммутационный аппарат 16 включаетс , по вл етс дополнительный посто нный оперативный источник 2, обусловленный рабочим напр жением сети. При этом ток от выпр мительного моста 2 замыкаетс по цепи: резистор 11, источник питани 1, земл , вход усилител 10 (через вход усилител 8 ток не протекает, так как диод 6 источником высокого напр жени 2 закрываетс ) и резистор 9. Напр жение на входе усилител 10 оказываетс достаточным дл по влени на его выходе сигнала, открывающего транзистор , в коллекторную цепь которого включен светодиод 14. Светодиод 14 светитс , светодиод 15 гаснет, исполнительное реле 13 находитс в отключенном состо нии, так как блок-контакт 17 коммутационного аппарата 16 прерывает цепь питани реле 13.When the network is disconnected, the direct operating current from the low voltage source 1 is closed along the following circuit: ground, input of amplifier 8, resistor 7, diode 6, resistor 11. The voltage drop at the input of amplifier 8 is sufficient to produce a signal at its output the opening transistor of the OR gate, as a result, the LED 15 opens and the executive relay 13 is activated. Its contacts do not block the switching circuit of the switching device 16. In the presence of a leak in the disconnected network, part of the operating current is closed along the circuit: ground, leakage resistance, resistor 3, full-diode bridge 2 diode, resistor 11. As a result, the voltage at the input of amplifier 8 decreases and when the isolation resistance permissible under the safety conditions is reached, the signal at the output of the amplifier 8 reaches a threshold value. The transistor of the logic element 12 is closed, the LED 15 goes out, the relay 13 is turned off, its contact blocks the switching circuit of the switching device 16, preventing the supply of voltage to the network with damaged insulation. When the switching device 16 is turned on, an additional constant operational source 2 appears, due to the operating voltage of the network. At the same time, the current from the rectifying bridge 2 is closed along the circuit: resistor 11, power source 1, ground, input of amplifier 10 (current does not flow through input of amplifier 8, since diode 6 is closed by high voltage source 2 and closed) and resistor 9. Voltage at the input of the amplifier 10 is sufficient for the appearance at its output of a signal that opens the transistor, the collector circuit of which has an LED 14. The LED 14 is lit, the LED 15 goes out, the executive relay 13 is in the off state, since the auxiliary contact 17 of the switching device16 interrupts the power supply circuit of the relay 13.

При блокировании коммутационного аппарата 16 реле 13 воздействует на промежуточную схему управлени , с помощью которой осуществл етс раздельное включение и отключение, а также удержание во включенном состо нии (до по влени сигнала отключени ) коммутационного аппарата 16. Конструктивно коммутационный аппарат 16 выполнен таким образом, чтоWhen blocking the switching device 16, the relay 13 acts on an intermediate control circuit, with the help of which the separate switching on and off and keeping the switching device 16 turned on (until the shutdown signal appears) of the switching device 16. Structurally, the switching device 16 is designed in such a way that

удержание во включенном положении осуществл етс с помощью механической защелки . Поэтому блок-контакт 17 хот и отключает реле 13, но отключение реле не оказывает вли ни на состо ние коммута0 ционного аппарата 16, так как в это врем последний уже включилс и удерживаетс во включенном положении. Если при включенной сети по вл етс однофазное повреждение на землю, ток через входholding in the on position is done with a mechanical latch. Therefore, the block-contact 17, although disconnecting the relay 13, but disconnecting the relay does not affect the state of the switching device 16, since at that time the latter was already turned on and held in the on position. If a single-phase ground fault occurs when the network is turned on, the current through the input

5 усилител 10 уменьшаетс . Уменьшаетс и выходной сигнал, который при достижении порогового значени вызывает закрытие транзистора, в коллекторной цепи которого установлен светодиод 14. Последний гас0 нет, сигнализиру о по влении повреждений .5, amplifier 10 decreases. The output signal also decreases, which, when the threshold value is reached, causes the transistor to be closed, in the collector circuit of which the LED 14 is mounted. The last power off is not signaled by the occurrence of damage.

При отключении повреждени защитой от замыканий на землю коммутационный аппарат 16 отключаетс , замыка своимWhen the damage is turned off by the protection against earth faults, the switching device 16 is switched off, its closure

5 блок-контактом 17 цепь реле 13. Если повреждение произошло на ответвлении, коммутируемом коммутационным аппаратом 16, то реле 13 будет оставатьс в отключенном положении, так как транзистор со све0 тодиодом 14 будет закрыт, так же как и транзистор со светодиодом 15. Это обусловлено тем, что в обоих каналах измерение и по источнику высокого напр жени 2 и по источнику низкого напр жени 1 оператив5 ного тока будет недостаточно дл открыти усилителей 10 и 8. Контакт исполнительного реле 13 блокирует цепь включени коммутационного аппарата, не допуска подачу напр жени на ответвление с повреждением.5 by the pin 17, the relay circuit 13. If the damage occurred on the branch switched by the switching device 16, the relay 13 will remain in the disconnected position, since the transistor with LED 14 will be closed, as well as the transistor with LED 15. This is due to the fact that in both channels the measurement of both the high voltage source 2 and the low voltage source 1 of the operating current will not be enough to open the amplifiers 10 and 8. The contact of the executive relay 13 blocks the switching circuit of the switching device, not additional latching voltage to a branch with damage.

0 Таким образом, участок сети непосредственно после отключени контролируетс рабочим напр жением на период действи обратной ЭДС отключенного электродвигател и затем оперативным напр жением0 Thus, the network section immediately after switching off is monitored by the operating voltage for the duration of the reverse EMF of the switched off motor and then by the operational voltage.

5 низкого напр жени .5 low voltage.

Если повреждение произошло не на присоединении, коммутируемом аппаратом 16, величина оперативного тока от источника высокого напр жени 2, протекающегоIf the damage did not occur at the connection, switched by the apparatus 16, the magnitude of the operational current from the high voltage source 2 flowing

0 через вход усилител 10. оказываетс достаточной дл по влени на выходе усилител 10 сигнала, открывающего транзистор со светодиодом 14 и взвода исполнительного реле 13 на врем действи обратной ЭДС0 through the input of amplifier 10. is sufficient for the output of the amplifier 10 to produce a signal that opens the transistor with LED 14 and arming the executive relay 13 for the duration of the reverse EMF

5 отключенного электродвигател и последующего контрол низким напр жением от оперативного источника 1 по каналу измерени , в котором установлен вход усилител 8. По вление сигнала на выходе усилител 8 после спадани ЭДС электродвигател до5 of the disconnected motor and subsequent control of low voltage from operational source 1 through the measurement channel in which the amplifier input 8 is installed. The output signal of the amplifier 8 after the EMF of the motor drops to

величины напр жени оперативного источника 1 низкого напр жени , после чего открываетс диод б, обеспечивает открытие транзистора со светодиодом 15, который создает цепь удержани реле 13 во включен- ном положении.the voltage values of the operational low voltage source 1, after which the diode b is opened, provides the opening of the transistor with the LED 15, which creates a circuit to hold the relay 13 in the on position.

После спадани ЭДС электродвигател светодиод 14 гаснет, светодиод 15 загораетс - . Реле 13 остаетс во включенном состо нии , позвол своим контактам включение отключенного участка сети.After the EMF of the motor decays, the LED 14 goes out, the LED 15 lights up -. Relay 13 remains in the on state, allowing its contacts to turn on a disconnected portion of the network.

Предложенное техническое решение позвол ет существенно повысить надежность контрол сопротивлени изол ции ответвлени электрической сети, так как контроль осуществл етс сразу после отключени рабочим напр жением сети на врем действи ЭДС отключенного электродвигател и последующим непрерывным контролем изол ции низковольтным опера- тивным источником.The proposed technical solution makes it possible to significantly increase the reliability of monitoring the insulation resistance of the branch of the electrical network, since the monitoring is carried out immediately after the operating voltage of the network is turned off for the duration of the EMF of the disconnected motor and the subsequent continuous isolation control by a low-voltage operational source.

Claims

Apparatus of the Invention A device for monitoring the insulation resistance of an AC network,

holding a source of operating DC voltage, the positive pole of which is connected to the terminal for connection to ground, and the negative pole through the first resistor is connected to the connection unit to the three-phase network, DC amplifier, the input of which is connected to the first output of the second resistor, diode, the third a resistor, an actuator, characterized in that, in order to increase the reliability of the control by introducing an additional channel for monitoring the insulation resistance by the operating voltage, a second a DC amplifier and an OR logic element, while the connection unit is made in the form of a three-phase two-half-one bridge, the positive pole of which is connected to the second output of the second resistor through the cathode-anode of the diode, and the third pole is connected to the input of the second amplifier through the third resistor current, the outputs of both amplifiers through the logic element OR are connected to the executive body.