SU744818A1 - Устройство дл защитного отключени электроустановки в сети переменного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к защитным отключающим устройствам, предназначенным дл  защиты от поражени  электрическим током обслуживающего персонала передвижных объектов (поход- 5 ных лабораторий, мастерских и др.) , питающихс  от трехфазной сети переменного тока с изолированной или заземленной нейтралью в случае по влени  напр жени  на корпусе объекта из-О за повреждени  изол ции проводов или случайном прикосновении к токоведущим част м внутри объекта.

Известные защитные отключающие устройства, примен емые на передвиж 15 ных объектах осуществл ют отключение объекта от сети при по влении на его корпусе (метсшлических част х) напр жени  относительно земли сверх допустимого , т.е. осуществл ют защиту от 20 поргикений током сто щего на земле человека при его прикосновении к объекту .

Примером такого защитного отключающего устройства может служить 25 устройство дл  защиты от токов утечек в трехфазных сет х с изолированной нейтралью в котором применен узел, состо щий из конденсатора, па .раллельно которому подключены соеди- 30

ненные последовательно регулируемое активное сопротивление и стабилитрон, присоединенный к защищаемой сети через выпр митель и вторичную обмотку трехфазного дроссел . Однако это устройство обладает существенными недостатками.

Данное устройство может работать только в сет х с изолированной нейтралью . Кроме того, с ним невозможно работать при параллельном включении потребителей.

Эти недостатки устранены в устройстве защитного отключени  по напр жению относительно земли, в котором между корпусом защищаемого оборудовани  и землей включено защитное реле напр жени , которое соединено с землей через заземлитель. При по влении на корпусе защищаемого оборудовани  напр жени , превьшающего допустимое , реле напр жени  срабатывает и выдает сигнал на отключение автоматического выключател .

Это устройство заидитного отключени  при применении его на передвижных объектах, смонтированных в кузовах , имеет существенный недостаток, выраженный в том, что не обеспечивает защиты работающего внутри кузова персо   ал а от поражени  эле1стркчсс;:1 М током при значительных утечках, i-i до статочно большом сопротивлении грун та. Кроме того, значительным неудоб ством  вл етс  наличие заземлител , который необходимо перед началом раб ты объекта забить в и обеспечи необходимое сопротивление. Указанный недостаток устранег з более совершенном устройстве защитно го отключени , построенном по схеме на токе нулевой последовательности. Это устройство состоит из трансбсрма тора тока нулевой последователь5-юсти рторична  обмотка которого подключе на к входу усилител , нагрузкой которого  вл етс  отключающа  обмсггка автоматического вьпслючател , При однофазных замыкани х,несимметричных утечках, прикосновении чел века к фазному проводу по вл етс  ток нулевой последовательности, при этом вторична  обмотка трансформатора тока нулевой последовательности Дает сигнал на усилитель, а при вели чине тока нулевой последовательности равной току уставки, происходит отключение . Однако и это устройство в некоторых случа х не обеспечивает защиту от порал ени  электрическим током персонала работающего внутри Объекта (кузова). Одним из таких случаев  вл етс  утечка одной Фазы на корпус при питании объекта от источника с изолированной нейтралью. Если утечка одной фазы на корпус и прикосновение человека к другой фазе произошли с какой-либо одно стороны трансформатора тока нулевой последовательности, то устройство не Сработает, так как в зтом случае не во вл етс  ток нулевой последователь ности . Целью насто щего изобретени   вл етс  устранение перечисленных недостатков , а -1менно повышение надбЖности функционировани  устройстг а. Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство, сюдер жаг4е ;е установленный на стороне потребител  трансформатор тока нулевой последовательности, ко вторичной обмотке которого подключен вход усилител , выход которого соединен с отключающей обмоткой автоматического выключател , а клеммг: питани  подсое динены к двух фазам на стороне по:сребител , корпус которого изолирован , вспомогательный трансформатор, первична  обмотка которого подключена к фазам сети на стороне источника , а во вторичную обмотку включен выпр митель, и резиеторы, дополнено трем  реле, при этом вход вы-пр мител , включенного последовател но со вторичной обмоткой вспомогател ного трансформатора присоединен к входу усилител , отрицательный полюс выпр мител  соединен через резисторы соединенные в звезду, с фазами сети на стороне источника, положительный полюс выпр мител  соединен с корпусом потребител  через последовательно сеединенные обмотку первого и размыкающий контакт второго реле, обмотка второго реле подсоединена к фазам сети на стороне источника через параллельно соединенные заг/ыкагещие контакты первого и второго реле, а параллельно обмотке первого реле подключен замыкающий контакт третьего реле, обмотка которого подключена к клеммам питани  усилител . Схема предлагаемого устройства приведена на черте;же. Устройство состоит из трансформатора тока нулевой последовательности 1, усилител  2 с входными клеммами 3, выходныг-ли клеммами 4 и клеммами питани  5, автоматического выключател  б с отключающей обмоткой 7, вспомагательного трансформатора 8, выпр мител  9, резисторов .10,11 и 12, первого реле 13 с обмоткой 14 и замыкающим контактом 15, второго реле 16 с обмоткой 17, замыкающим контактом 18 и размыкаю1дим контактом 19, третьего реле 20 с обмоткой 21 и замыкающим контактом На чертеже также показаны корпус 23потребител  электрознергии, сопротивление 24 утечки фазы А, источник 25 электрической энергии с фазами А,В,С,О, заземленна  нейтраль 26. Заземление показано пунктиром (оно может отсутствовать). Нагрузка, соединенна  внутри корпуса 23 с фазами А,В,С,О на стороне потребител  (слева ) не показана. Подготовка к работе защитно-отклю-чающегос  устройства заключаетс  в следующим. При подаче напр жени  от источника 26 на потребитель при отключенной нагрузке, на выходе трансформатора 8 по вл етс  напр жение, которое через вторичную обмотку трансформатора тока нулевой последовательности 1 и входное сопротивление усилител  2 подаетс  на выпр митель 9 . Выпр мленное напр жение подаетс  от отрицательного полюса выпр мител  9 через резисторы 10,11 и 12 к фазам А,В,С сети, а от положительного полюса через размыкающий контакт 19 второго реле 16 и обмотк-у 14 первого реле 13 на корпус 23 потребител . В случае, если источник имеет заземленную нейтраль, то по витс  ток выпр мител  9, который пойдет от плюса выпр мител  9 через pa3ivbJKaющий контакт 19 второго реле 16, обмотку 14 первого реле 13, участок земли, заземленную нейтраль 26 источника 25, фазы А,В,С источника 25 и сети к потребителю, резисторы 10,11 и 12 к отрицательному полюсу выпр мител  9. Этот ток вызовет срабатывани первого реле 13, которое зa лкaюш.им контактом 15 замкнет цепь питани  обмотки 17 второго реле 16.

Второе реле 16 сработает и разглыкающим контактом 19 отключит первое реле 13 от выпр мител  9, а замыкающим контактом. 18 самоблокируетс .

При включении автоматического выключател  6 подаетс  питание на клеммы 5 усилител  2 и обмотку 21 третьего реле 20, которое своим замыкающим контактом 22 шунтирует обмотку 14 первого реле 13.

Защитно-отключающее устройство работает следующим образом.

При прикосновении человека, например , к фазе А или по влении утечки в фазе А ток пойдет от фазы А через тело человека (или сопротивление 24 утечки фазы А), корпус 23 потребител , участок земли, заземленную нейтраль 26 источника. Это вызывает по вление тока нулевой последовательности , при котором сигнап со вторичной обмотки трансформатора тока нулевой последовательности 1 подаетс  на входные клеммы 3 усилител  2, которые выдают сигнал на отключающую обмотку 7 автоматического выключател  б , и при этом происходит отключение автоматического выключател  б.

В случае питани  потребител  электроэнергии от источника с изолированной нейтралью при подаче напр жени  от источника на потребитель ток выпр мител  9 недостаточен дл  срабатывани  первого реле 13. Это реле останетс  подключенным к положительному полюсу выпр мител  9. При включении автоматического выключател  б сработает третье реле 20 и своим замыкающим контактом 22 шунтирует обмотку 14 первого реле 13. Одновременно подаетс  питание на клеммы 5 усил тел  2.

В этом случае при прикосновении человека, например, к фазе А (или по влении утечки в фазе А) по витс  ток выпр мител  9, который пойдет от плюса выпр мител  9 через замыкающий контакт 22 третьего реле 20, корпус 23 потребител , тело человека (или сопротивление 24 утечки фазы А) , участок фазы Л, резистор 10 к .минусу выпр мител .

Увеличение тока выпр мител  9 вызывает увеличение тока во вторичной обмотке трансформатора 8. Этот ток проходит через входные клеммы 3

усилител  2. Усилитель 2 выдает сиг--кал на отключающую обмотку 7 автоматического выключател  б, чтО вызывает отключение автоматического выключател .

Защитно-отключающее устройство обладает значительным пpeи,щecтвoм перед наиболее ccвepшeнны и из известных . Оно производит отключение практически во всех случа х прикосновени  человека к фазе сети или по влени1т любых утечек. Кроме этого, дл  данного устройства не требуетс  заземлител  на стороне потреблени  (стороне нагрузки), что значительно упрощает эксплуатацию. При подготовке

5 походной лаборатории (мастерской) к работе заземл ющий штырь может не забиватьс .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   Устройство дл  защитного отключени  электроустановки в сети переменного тока, содержащее установленный на стороне потребител  трансформатор тока нулевой последовательности, ко

   5 вторичной обмотке которого подключен вход усилител , выход которого соединен с отключающей обмоткой автоматического выключател , а клеммы питани  присоединены к двум фазам сети

   0 на стороне потребител , корпус которого изолирован, вспомогательный трансформатор, первична  обмотка которого подключена к фазам сети на стороне источника, а во вторичную -

   5 включен выпр митель, и резисторы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности функционировани  устройства, оно дополнено трем  реле, при этом вход выпp  Ител , включенного последовательно со вторичной обмоткой вспомогательного трансформатора, присоединен ко входу усилител , отрицательный полюс выпр мител  св зан через резисторы,соединенные в звезду, с сети на стороне источника, положительный полюс выпр мител  св зан с корпусом потребител  через последователь но соединенные обмотку первого реле и размыкающий контакт второго реле,

   0 обмотка второго реле подсоединена к фазам сети на стороне источника через параллельно соединенные замыкающие контакты первого и второго реле, а параллельно обмотке первого

   5 реле подключен замыкающий контакт третьего реле, обмотка которого подключена к клеммам питани  усилител .