SU744826A1 - Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire - Google Patents

Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire Download PDF

Info

Publication number
SU744826A1
SU744826A1 SU782586763A SU2586763A SU744826A1 SU 744826 A1 SU744826 A1 SU 744826A1 SU 782586763 A SU782586763 A SU 782586763A SU 2586763 A SU2586763 A SU 2586763A SU 744826 A1 SU744826 A1 SU 744826A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
filter
effect transistor
measuring
organ
Prior art date
Application number
SU782586763A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Борисович Мусс
Стелла Павловна Шулецкая
Александр Айзикович Драновский
Олег Борисович Струнин
Карп Григорьевич Баяндин
Соломон Ефимович Левант
Original Assignee
Ленинградский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции,Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Г.В.Плеханова
Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро "Главленстройматериалов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции,Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Г.В.Плеханова, Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро "Главленстройматериалов" filed Critical Ленинградский Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции,Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Им.Г.В.Плеханова
Priority to SU782586763A priority Critical patent/SU744826A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU744826A1 publication Critical patent/SU744826A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

л юдий электрод тиристорного ключа и вызывает отключение исполнительног органа, включенного в силовую цепь тиристора.The ludium electrode is a thyristor key and causes the switching off of the actuator of the organ included in the thyristor power circuit.

Наличие порогового элемента с усилительным эвеном позвол ет повысить чувствительность устройства-гфототи;па по сравнению с аналогом.The presence of a threshold element with an amplifying even makes it possible to increase the sensitivity of the device — gfototi; pa compared with the analog.

Однако данное устройство облгшает недостаточной чувствительностью и помехоустойчивостью при медленном изменении сопротивлени  изол ции защищаемой сети. Недостаточна  чувствительность прототипа св зана с тем, что его пороговый элемент реагирует на изменение оперативного тока, который мало мен етс  в зависимости от сопротивлени  изол ции с приближением величины этого сопротивлени  к практическому значению утечки.However, this device is subject to insufficient sensitivity and noise immunity with a slow change in the insulation resistance of the protected network. The lack of sensitivity of the prototype is related to the fact that its threshold element reacts to a change in the operational current, which varies little depending on the insulation resistance as the value of this resistance approaches the practical leakage value.

Недостаточна  чувствительность прототипа может вызвать отказы устройства при медленном изменении сопротивлени  изол ции.The lack of sensitivity of the prototype can cause device failures when the insulation resistance changes slowly.

Мала  помехоустойчивость прототипа св зана с тем, что шунтирукщий конденсатор, включенный параллельно пороговому элементу, не обеспечивает необходимой фильтрации переменной составл ющей входного сигнала, часть ее поступает на вход порогового элемента и может вызвать неправильную работу устройства. Кроме того, наложение переменной составл 1  дей на оперативный ток дополнительно снижает чувствительность защитного устройства и вместе с тем его эксплуатационную надежность.The low noise immunity of the prototype is due to the fact that the shunt capacitor connected in parallel with the threshold element does not provide the necessary filtering of the variable component of the input signal, part of it enters the input of the threshold element and can cause incorrect operation of the device. In addition, the imposition of a variable of 1 action on the operating current further reduces the sensitivity of the protective device and, at the same time, its operational reliability.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  повышение надежности функционировани  путем увеличени  его чувствительности и помехоустойчивости .The aim of the invention is to increase the reliability of operation by increasing its sensitivity and noise immunity.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном устройстве дл  защиты от утечки тока на землю в трехфазной электрической сети переменного тока с изолированной нейтралью, содержащем орган измерени  сопротивлени  изол ции,выполненный по схеме ЗВ и, подключенный к фазам защищаемой сети, к которым подключен также фильтр присоединени , нулева  точка которого соединена через заграждающий фильтр промышленной частоты с землей, при этом выход заграждаю1«еfto фильтра промышленной частоты подключен ко входу порогового органа, запитанного от источника эталонного напр жени  и св занного своим выходом с управл ющим входом тиристорног ключа, в силовую цепь питани  которого включен исполнительный орган, нулева  точка органа измерени  сопротивлени  изол ции подключена к земле непосредственно, причем фильтр присоединени  выполнен на резисторах , пороговый орган выполнен в виде полевого транзистора, затвор которого подключен к выходу заграходающегс фильтра промышленной частоты, выполненного в виде двойного Т-образного моста, источник полевого транзистора через делитель соединен с источником эталонного напр жени , а сток подключен через вновь введенный блокинг-генератор к yпpaвл юIцe fy входу тиристоного ключа.This goal is achieved by the fact that in a known device for protection against leakage of current to earth in a three-phase electric network of alternating current with an insulated neutral, containing an organ of measurement of the resistance of the insulation, made according to the scheme of contamination and connected to the phases of the protected network to which the filter is also connected connection, the null point of which is connected through the barrier filter of the industrial frequency with the ground, while the output is blocked 1 The reference voltage source and connected with its output to the control input of the thyristor key, in the power supply circuit of which the actuator is connected, the zero point of the insulation resistance measuring organ is directly connected to earth, the connection filter is made on resistors, the threshold organ is in the form of field the transistor, the gate of which is connected to the output of the overlapping industrial frequency filter, made in the form of a double T-shaped bridge, the source of the field-effect transistor through a divider It is connected to the source of the reference voltage, and the drain is connected via the newly entered blocking generator to the direct input of the thyristor key.

Принципиальна  схема предлагаемого устройства представлена на фи гуре.A schematic diagram of the proposed device is presented in the figure.

Устройство содержит орган измерени  сопротивлени  изол ции, собранный на диодах 1,2,3 и сопротивлени х 4,5,6, подключенных к фазам защищавмой сети 7,8,9, Нулева  точка 10 органа измерени  подключена к земле 11. Параллельно органу измерени  сопротивлени  изол ции подключен резисторный фильтр присоединени , выполненный на резисторах 12,13,14 и заграждающий фильтр промышленной частоты , собранный на конденсаторах 15, 16 и 17 и резисторах 18,19,20 в виде двойного Т-образного моста.The device contains an insulation resistance measuring body assembled on diodes 1,2,3 and resistances 4,5,6 connected to the phases of the protective network 7,8,9. Zero point 10 of the measuring body is connected to ground 11. Parallel to the resistance measuring body Isolation is connected to a resistor connection filter, made on resistors 12,13,14 and industrial frequency barrier filter, assembled on capacitors 15, 16 and 17 and resistors 18,19,20 in the form of a double T-shaped bridge.

Вход заграждающего фильтра подключен к выходу 21 резисторного фильтра присоединени , общий вывод 22 двойного Т-образного моста соединен с землей 11, а его выход включен через диод 23 на затвор 24 полевого транзистора 25. В эту же точку подключен резистор 26, который подает на затвор посто нное смещение, определ ющее порог срабатывани  полевого транзистора 25.The input of the fencing filter is connected to the output 21 of the resistor filter of the connection, the common output 22 of the double T-shaped bridge is connected to ground 11, and its output is switched on through the diode 23 to the gate 24 of the FET 25. At the same point is connected the resistor 26 a constant offset defining the threshold of the field effect transistor 25.

Исток 27 полевого транзистора 25 подключен через делитель напр жени  28, 29 к источнику эталонного напр жени  30, который питаетс  от промежуточного трансформатора 31, подключенн ого к фазам сети переменного напр жени .Source 27 of field-effect transistor 25 is connected via a voltage divider 28, 29 to a source of reference voltage 30, which is powered by an intermediate transformer 31 connected to the phases of the AC voltage network.

Сток 32 упом нутого транзистора 25 подключен через блокинг-генератор 33 к управл ющему электроду 34 тиристора 35, в силовую цепь которого включена отключающа  36 выключател  сети и его зa -«ыкaющиe блокконтакты 37, которые служат дл  возвращени  тиристора в исходное состо ние после срабатывани  устройства.The drain 32 of the said transistor 25 is connected through a blocking generator 33 to the control electrode 34 of the thyristor 35, the power circuit of which includes the disconnecting switch 36 and its circuit breaker 37, which serve to return the thyristor to its initial state after the device triggers .

Питание силовой цепи тиристора осуществл етс  от выпр мительного моста 38р подключенного к фазам защищаемой сети.The power circuit of the thyristor is powered from the rectifying bridge 38p connected to the phases of the protected network.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В нормальных услови х работы защищаемой сети сопротивление ее изол ции .„д,настолько велико, что посто нный оперативный ток в цепи органа измерени  сопротивлени  изол ции практически равен нулю.Under normal conditions of operation of the protected network, the resistance of its isolation. “D, is so great that the constant operating current in the circuit of the organ of measurement of the resistance of the insulation is practically zero.

Claims (1)

В этом случае фазное напр жение, выпр г шенное диода; 1и 1,2,3 - Евыпр., подаетс  в нулевую точку 21 резисторного фильтра присоединени . Далее , пройд  через заграждающий фильтр - двойной Т-образный мост, который осуществл ет подавление пере менной составл ющей, посто нное напр жение Евыг№.оступает на затвор 24 полевого транзистора 25, надежно запира  его. Диод 23 служит дл  защиты затвора полевого транзистора от высокого входного напр жени . При снижении сопротивлени  изол ции сети до критического значени , соответствующего по влению утечки чг. VT / в цепи органа измерени  по вл етс  оперативный токЛпп; - -- . i где Р-Бстлл балластное сопротивление, эквивалентное трех параллельно включенным ограничивающим резисторам 4,5, 6 органа измерени , по услови м электробезопасности защищаемой сети. Оперативный ток создает на сопротивлении изол ции падение напр жени  пропорциональное утечке и по величине значительно меньшее выпр мленного фазного напр жени  tR VT. Eabtnp vT и - Т R - Гоп. , .R VT БаАА За счет снижени  посто нного напр жени  на затворе 24 до порогового значени  полевой транзистор 25 откры ваетс  и в его выходной цепи по вл етс  ток, достаточный по величине дл  включени  блокинг-генератора 33, работающего в ждущем режиме. -При это в выходной обмотке блокинг-генератор формируетс  отключакхций импульс, который поступает на управл ющий электрод 34 тиристорного ключа 35. Тиристор открываетс , отключаквда  катушка начинает обтекатьс  током и происходит отключение выключател  сети. После отключени  сети размыка- ютс  контакты 37 выключател , обесто чива  силовую цепь тиристора и псэдготавлива  устройство защиты к следующему срабатыванию. Настройка уровн  срабатывани  устройства осуществл етс  изменением сопротивлени  делител  напр жени  28,29. Настройка уровн  срабатывани  устройства осуществл етс  изменением сопротивлени  делител  напр жени  28,29. Использование в качестве порогового элемента полевого транзистора и подключение его через резисторный фильтр присоединени  и заграждагачий фильтр к защищаемой сети параллельно органу измерени  сопротивлени  изол ции повысило чувствительность защиты к изменению сопротивлени  изо л ции за счет измерени  приреицени  оперативного напр жени , пропорционального упом нутому изменению сопротивлени  изол ции. | 1--.|. В то врем , как при измерении оперативного тока, по вл ющегос  при утечках в защищаемой сети (см.прототип ), величина тока практически не зависит от изменени  сопротивлени  утечки: л -. выпр. on. R Включение блокинг-генератора на выходе полевого транзистора позвол ет увеличить стабильность и крутизну фронтов отключающего импульса, что также повышает эксплуатационную надежность устройства. Одновременно осуществл етс  разв зка по питанию управл ющей и силовой цепи тиристорного ключа. Подключение между защищаемой сетью и затвором полевого транзистора двойного Т-образного моста позвол ет, полностью подавить переменную составл ющую входного напр жени , что одновременно повыиает чувствительность и помехоустойчивость устройства. Повышение чувствительности устройства за счет нового выполнени  и подключени  реагирующего органа по отношению к органу измерени  и к защищаемой сети позЕГолило уменьшить на пор док величину ограничивающих сопротивлений органа измерени  и, как следствие уменьшить оперативный ток, протекающий в измерительной цепи и через тело человека в случае его прикосновени  к одной из фаз сети. За счет этого повысилась электробезопасность защищаемой сети. Повышение эксплуатационной надежности устройства защиты путем увеличени  его чувствительности и помехоустойчивости позволило также сократить простои электрооборудовани , возникакщие при отказах защиты и при неправильных (ложных) отключени х защищаемой сети. Формула изобретени  Устройство дл  защиты от утечки тока на землю в трехфазной электрической сети переменного тока с изолированной нейтралью, содержащее орган измерени  сопротивлени  изол ции , выполненный по схеме ЗВ и подключенный к фазам защищаемой сети , к которым подключен также фильтр присоединени , нулева  точка которого соединена через заграждаквдий фильтр промышленной частоты с землей, при этом выход заграждающего фильтра промьшшенной частоты подключен ко входу порогового органа, эапитанногоIn this case, the phase voltage rectified by the diode; 1 and 1,2,3 - Fl., Is fed to the zero point 21 of an attachment resistor filter. Further, passing through the barrier filter is a double T-shaped bridge, which suppresses the alternating component, constant voltage Evg.p. Arrives at the gate 24 of the field-effect transistor 25, reliably locking it. A diode 23 serves to protect the gate of the field-effect transistor against a high input voltage. By reducing the insulation resistance of the network to a critical value corresponding to the appearance of a leak. VT / in the circuit of the measuring organ, operational current will appear; - -. i where P-Bstll is the ballast impedance equivalent to three parallel-connected limiting resistors 4,5, 6 of the measuring organ, according to the electrical safety conditions of the protected network. The operational current creates a voltage drop across the insulation resistance that is proportional to the leakage and is significantly smaller in magnitude than the rectified phase voltage tR VT. Eabtnp vT and - T R - Hop. .R VT BAAA By reducing the DC voltage on the gate 24 to the threshold value, the field-effect transistor 25 opens and a current sufficient in magnitude to turn on the blocking generator 33 operating in the standby mode appears in its output circuit. In this case, a disconnecting pulse is generated in the output winding of the blocking generator, which is supplied to the control electrode 34 of the thyristor switch 35. The thyristor opens, the coil starts to flow around and the circuit breaker turns off. After switching off the mains, the circuit breaker contacts 37 are opened, de-energizing the thyristor power circuit and paging the protection device for the next operation. Adjusting the response level of the device is made by varying the resistance of the voltage divider 28.29. Adjusting the response level of the device is made by varying the resistance of the voltage divider 28.29. The use of a field-effect transistor as a threshold element and its connection through a resistor-connected filter and a barrier filter to the protected network parallel to the insulation resistance measuring body increased the sensitivity of the protection to the change in insulation resistance by measuring the primary voltage as measured by the above-mentioned change in insulation resistance . | 1 -. |. At the same time, when measuring the operational current resulting from leaks in the protected network (see prototype), the current value is almost independent of the change in leakage resistance: l -. rec. on. R Turning on the blocking generator at the output of the field-effect transistor allows to increase the stability and steepness of the edges of the tripping pulse, which also increases the operational reliability of the device. At the same time, the power supply to the control and power circuit of the thyristor switch is disconnected. The connection between the protected network and the gate of the field-effect transistor of a double T-bridge makes it possible to completely suppress the variable component of the input voltage, which simultaneously increases the sensitivity and immunity of the device. Increasing the sensitivity of the device due to the new execution and connection of the reacting organ in relation to the measuring organ and to the protected network, it was necessary to decrease by an order of magnitude the limiting resistances of the measuring organ and, consequently, to reduce the operational current flowing in the measuring circuit and through the human body if touched. to one of the phases of the network. Due to this, the electrical safety of the protected network has increased. Improving the operational reliability of the protection device by increasing its sensitivity and noise immunity has also reduced electrical equipment downtime that occurs in the event of protection failures and incorrect (false) disconnections of the protected network. The invention is a device for protection against leakage of current to earth in a three-phase AC electrical network with insulated neutral, containing an insulation resistance measuring body, made according to the CW scheme and connected to the phases of the protected network to which the attachment filter is also connected, the zero point of which is connected industrial frequency filter with ground is blocked, while the output of the blocking filter of the industrial frequency is connected to the input of the threshold organ, ОТ иеточника эталонного напр жени  через делитель напр жени  и св занного своим выходом с управл ющим входом тиристорного ключа, в силовую цепь питани  которого включен исполнительный орган, отличающее с-  тем, что, с целью повышени  надежности функционировани  путем увеличени  чувствительности и помехоустойчивости , нулева  точка органа измерени  сопротивлени  изол ции подключена к земле непосредственно.FROM the reference voltage source through a voltage divider and its output connected to the control input of a thyristor switch, in the power supply circuit of which an actuator is included, characterized in that, in order to increase the reliability of operation by increasing sensitivity and noise immunity, the zero point The insulation resistance measuring unit is directly connected to earth. причем фильтр присоединени  выполнен на резисторах, пороговый орган выполнен в виде полевого транзистора, затвор которого подключен к выходу заграждающего фильтра промышленной частоты , выполненного в виде двойного Т-образного моста, исток полевого транзистора через делитель напр жени  соединен с источником эталонного напр жени , а сток подключен через вновь введенный блокинг-генератор к управл ющему входу тиристоркого ключаthe attachment filter is made on resistors, the threshold organ is made in the form of a field-effect transistor, the gate of which is connected to the output of the industrial frequency suppressor filter made in the form of a double T-shaped bridge, the source of the field-effect transistor is connected to a voltage source through a voltage divider, and the drain connected via the newly introduced blocking generator to the control input of the thyristor key
SU782586763A 1978-03-06 1978-03-06 Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire SU744826A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782586763A SU744826A1 (en) 1978-03-06 1978-03-06 Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782586763A SU744826A1 (en) 1978-03-06 1978-03-06 Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU744826A1 true SU744826A1 (en) 1980-06-30

Family

ID=20751980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782586763A SU744826A1 (en) 1978-03-06 1978-03-06 Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU744826A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4685022A (en) Ground fault circuit interrupter capable of deriving energy from ground fault current in order to achieve circuit interruption in the presence of a reduced supply voltage
US3895263A (en) Grounded neutral detector drive circuit for two pole ground fault interrupter
EP4060847A1 (en) Anti-electric-shock monitoring and protection method and apparatus for low-voltage user end
CA1070812A (en) Ground fault interrupter apparatus
US4316229A (en) Electric current detector circuit
SU744826A1 (en) Device for protecting from current fault to earth in three-phase ac mains with insulated neutral wire
CA1104243A (en) Ground fault circuit interrupter module
JPH10191552A (en) Overvoltage detection circuit for earth leakage breaker
US3959693A (en) Ground fault interrupter apparatus with means protecting against a grounded neutral condition
US6813125B1 (en) Secondary ground fault protected luminous tube transformer
KR0162116B1 (en) Protective improvements in inductive coupling
SU1010690A1 (en) Device for protecting generator-transformer assembly from earthing
SU815823A1 (en) Three-phase network protection device
RU2157039C1 (en) Electrical installation ground detecting and protective device
SU980205A1 (en) Device for protective electric machine stator from earthing
SU1065951A1 (en) Device for single-phase ground leakage protection of a.c. isolated neutral system
RU2155424C1 (en) Protective and ground-fault detecting device
RU2242829C2 (en) Ground fault detecting and protecting device for electrical machines and apparatuses (alternatives)
SU656145A1 (en) Arrangement for protecting mains with insulated neutral wire from earth fault
RU2265949C2 (en) Method for controlling and protecting insulation of electricity consumers in networks with solidly grounded neutral line
SU714559A1 (en) Arrangement for protecting from earthing in electric network with insulated neutral wire
SU855826A2 (en) Device for earthing protection and testing insulation of ac electric installation
SU1032511A1 (en) Device for earth leakage protection in network with power a.c./d.c. converter
SU464039A1 (en) Device for protection against earth faults of the stator winding of the generator
SU433431A1 (en)