SU445095A1

SU445095A1 - Device for protection against leakage currents in three-phase electrical networks with insulated neutral

Info

Publication number: SU445095A1
Application number: SU1844964A
Authority: SU
Inventors: Лев Степанович Тонкошкур; Анатолий Григорьевич Ликаренко
Original assignee: Криворожский горнорудный институт
Priority date: 1972-11-10
Filing date: 1972-11-10
Publication date: 1974-09-30

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам дл защиты от токов утечки в трехфазных сет х с изолированной нейтралью.This invention relates to devices for protection against leakage currents in three-phase networks with insulated neutral.

Известное устройство, содержащее трехфазный дроссель, подключенный к сети, последовательно с которым включены компенсирующий и нулевой дроссели, источник оперативного напр жени и транзисторное реле, выполненное по схеме двухкаскадного усилител , недостаточно надежно при обрыве заземл ющих проводов или увеличении переходных сопротивлений в местах их присоединени .The known device containing a three-phase choke connected to the mains, in series with which are included compensating and zero chokes, a source of operating voltage and a transistor relay, made according to the two-stage amplifier circuit, is not reliable enough when the ground wires are broken or the transient resistances at the points of their connection increase.

В предложенном устройстве, с целью повыщени надежности, эмиттер транзистора первого каскада усилител и положительный полюс источника оперативпого напр жени подключены непосредственно к месту присоединени заземл ющих проводов к корпусу передвижной трансформаторной подстанции.In the proposed device, in order to increase reliability, the emitter of the transistor of the first stage of the amplifier and the positive pole of the source of operational voltage are connected directly to the point of connection of the grounding wires to the body of the mobile transformer substation.

На чертеже изображена принципиальна электрическа схема устройства.The drawing shows a circuit diagram of the device.

Устройство 1 подключено к щинам 2 передвижной трансформаторной подстанции 3, первична обмотка трансформатора 4 которой присоединена к воздушной линии электропередачи 5 через разъединитель 6, а вторична обмотка - через автоматический выключатель 7 - к щинам 2, к которым через автоматические выключатели 8 подключаютс The device 1 is connected to the women 2 of the mobile transformer substation 3, the primary winding of the transformer 4 of which is connected to the overhead transmission line 5 through the disconnector 6, and the secondary winding through the automatic switch 7 to the women 2, which are connected through the automatic switches 8

также кабели низковольтных потребителей 9. Контроль изол ции осуществл етс путем наложени выпр мленного напр жени на сеть, наход щуюс под рабочим напр жением , а в качестве источника электрической энергии дл цепи защиты используетс напр жение контролируемой сети, снимаемое со вторичной обмотки трехфазного дроссел трансформатора 10.also the cables of low-voltage consumers 9. Insulation monitoring is carried out by applying a rectified voltage to the network under operating voltage, and the voltage of the controlled network taken from the secondary winding of the transformer 10 is used as a source of electrical energy for the protection circuit .

С целью повышени отключающих сопротивлепий устройства 1 при прикосновении человека за счет использовани переходных процессов в оперативную цепь введен П-образный четырехполюсник 11.In order to increase the switching-off resistance of the device 1 when a person touches through the use of transients, a U-shaped quadrupole 11 is introduced into the operational circuit.

Источник оперативного напр жени (выпр митель 12) с помощью П-образного четырехполюсника 11 присоединен с одной стороны через вход транзисторного реле 13 к заземл ющим проводам, а с другой через килоомметр 14, параллельно которому, включена кнопка измерени 15, нулевой 16 и компенсирующий 17 дроссели - к нулевой точке трехфазного дроссел -трансформатора 10, служащего чейкой св зи с контролируемой сетью, причем обща точка дросселей 16 и 17 присоединена к земле через конденсатор 18.The source of the operating voltage (rectifier 12) is connected to the ground wires with the help of a U-shaped quadrupole 11 via the input of the transistor relay 13 and, via the kilohm meter 14, on the other hand, parallel to which the measurement button 15 is turned on, zero 16 and compensating 17 chokes - to the zero point of a three-phase choke - transformer 10, which serves as a communication cell with a controlled network, and the common point of chokes 16 and 17 is connected to earth through a capacitor 18.

Один из стержней трехфазного дроссел 10 выполн ет роль трансформатора дл питани оперативной цепи (выпр митель 12) и транзисторного pevie 13 (выпр митель 19).One of the three-phase droplet rods 10 serves as a transformer for powering the operational circuit (rectifier 12) and transistor pevie 13 (rectifier 19).

Транзисторное реле 13 вынолнено по схеме двухкаскадного усилител с непосредственной св зью, в котором в коллекторную и эмиттерную цепи второго транзистора 20 соответственно включены катушка реле 21, зашунтированна конденсатором 22, и диод 23, на который подано смещение от коллекторного напр жени через резистор 24.Transistor relay 13 is made according to the two-stage amplifier circuit with direct connection, in which the collector and emitter circuits of the second transistor 20, respectively, include a relay coil 21, shunted by a capacitor 22, and a diode 23, which is offset from the collector voltage through a resistor 24.

В транзисторном реле 13 эмиттер первого транзистора 25 и положительный полюс выпр мител 19 присоедин ютс непосредственно к заземл ющим проводам с высокой и низкой стороны передвижной трансформаторной подстанции 3.In transistor relay 13, the emitter of the first transistor 25 and the positive pole of the rectifier 19 are connected directly to the ground wires on the high and low sides of the mobile transformer substation 3.

Цепь проверки работы устройства состоит из сопротивлени 26 и контактов кнопки 27, воздействие на которую позвол ет одновременно проверить исправность устройства и непрерывность цепи заземлени .The test circuit of the device consists of a resistance 26 and the contacts of the button 27, the effect on which allows you to simultaneously check the operability of the device and the continuity of the ground circuit.

При таком присоединении устройства 1 к заземл ющей сети ток от положительного полюса выпр мител 19 (точка А) к эмиттеру транзистора 25 (точка Б) будет протекать через места присоединени заземл ющих проводов и корпус подстанции 3. Падение напр жени , создаваемое этим током между точками А и Б, непрерывно сравниваетс с опорным напр жением на диоде 23. Если величина падени нанр женй между точками А и Б меньще величины опорного напр жени , то к переходу база - эмиттер транзистора 20 нриложено запирающее напр жение, и катущка реле 21 поэтому полностью обесточена. Когда падение напр жени между точками А и Б становитс больще опорного напр жени , то к переходу база - эмиттер транзистора 20 прикладываетс отпирающее напр жение. В результате транзистор 20 переходит в насыщенное состо ние и катушка реле 21 оказываетс практически под полным напр жением выпр мител 19. Реле 21 срабатывает и замыканием контакта 28 отключает автоматический выключатель 7.When this device 1 is connected to the grounding network, the current from the positive pole of the rectifier 19 (point A) to the emitter of the transistor 25 (point B) will flow through the connection points of the grounding wires and the substation body 3. The voltage drop generated by this current between the points A and B are continuously compared to the reference voltage on diode 23. If the magnitude of the drop in voltage between points A and B is less than the value of the voltage, then a blocking voltage is applied to the junction of the base-emitter of the transistor 20, and the relay 21 Using the fully de-energized. When the voltage drop between points A and B becomes greater than the reference voltage, then a unlocking voltage is applied to the base-emitter junction of the transistor 20. As a result, the transistor 20 goes into a saturated state and the coil of the relay 21 is almost under full voltage of the rectifier 19. The relay 21 is activated and the contact of the switch 28 is turned off by the circuit breaker 7.

Таким образом, изобретение позвол ет осуществить не только автоматический контроль св зи его схемы с заземл ющей сетью, но и непрерывно контролировать величину переходных сопротивлений в местах присоединени заземл ющих проводов к корпусу подстанции .Thus, the invention allows not only automatic control of the connection of its circuit with the grounding network, but also continuous control of the magnitude of the transient resistances at the points of connection of the grounding wires to the substation housing.

Предлагаемое устройство контролирует изол цию следующим образом.The proposed device controls the insulation as follows.

При нормальном состо нии заземл ющей сети между точками А и Б падение напр жени на этом участке меньше онорного напр жени на диоде 23, и транзистор 20 надежно заперт. Поскольку через переход база - эмиттер транзистора 25 протекает отпирающий ток, определ емый величиной резистора 29, то этот транзистор находитс в насыщенном состо нии, а оперативный ток, создаваемый выпр мителем 12, имеет возможность проходить по этому переходу в непровод щем направлении. Когда в результате снижени сопротивлени изол ции сети величина оперативного тока, проход щего через переход база - эмиттер транзистора 25, становитс больше отпирающего тока, транзисторы 25 и 20 скачкообразно измен ют свое состо ние. Реле 21 срабатывает и отключает автоматический выключатель 7.In the normal state of the grounding network between points A and B, the voltage drop in this area is less than the onor voltage on the diode 23, and the transistor 20 is securely locked. Since the emitter current, determined by the magnitude of resistor 29, flows through the base-emitter transistor 25, this transistor is in a saturated state, and the operating current produced by rectifier 12 can pass through this transition in a non-conducting direction. When, as a result of the decrease in the insulation resistance of the network, the magnitude of the operational current passing through the base-emitter transition of the transistor 25 becomes greater than the opening current, the transistors 25 and 20 change their state abruptly. Relay 21 is activated and turns off the circuit breaker 7.

При медленном снижении величины сопротивлени изол ции в онеративной цепи свободной составл ющей тока не возникает, устройство срабатывает при сопротивлении 1 ком и ниже. При прикосновении человека кWith a slow decrease in the value of the insulation resistance in the operative circuit, the free component of the current does not occur, the device operates at a resistance of 1 com and lower. When a person touches

токоведущей части за счет возникновени в оперативной цепи свободной составл ющей оперативного тока устройство будет срабатывать при более высоких сопротивлени х.the current carrying part due to the occurrence of a free component of the operating current in the operational circuit, the device will operate at higher resistances.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл защиты от токов утечки в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью с передвижными трансформаторными подстанци ми, содержащее трехфазный дроссель, подключенный к сети, последовательно с которым включены компенсирующий и нулевой дроссели, источник оперативного напр жени и транзисторное реле,A device for protection against leakage currents in three-phase electric networks with insulated neutral with mobile transformer substations, containing a three-phase choke connected to the mains, in series with which are compensating and zero chokes, a source of operating voltage and a transistor relay,

выполненное по схеме двухкаскадного усилител с непосредственной св зью, в коллекторную и эмиттерную цени второго транзистора которого соответственно включены катушка реле, зашунтированиа конденсатором, иmade according to the scheme of a two-stage amplifier with a direct connection, the collector and emitter values of the second transistor of which, respectively, include a relay coil, shunting a capacitor, and

диод, соединенный с источником коллекторного напр жени через резистор, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности защиты, эмиттер транзистора первого каскада усилител и положительный полюсA diode connected to a source of collector voltage through a resistor, characterized in that, in order to increase the reliability of the protection, the emitter of the transistor of the first stage amplifier and the positive pole

источника оперативного напр жени подключены непосредственно к месту присоединени заземл ющих проводов к корпусу передвижной трансформаторной подстанции.The source of the operating voltage is connected directly to the point of connection of the grounding wires to the housing of the mobile transformer substation.