SU868651A1

SU868651A1 - Device for determining earthing location in dc power network

Info

Publication number: SU868651A1
Application number: SU802872960A
Authority: SU
Inventors: Борис Денисович Омельченко; Галина Дмитриевна Борисова
Original assignee: Объединенный Институт Ядерных Исследований
Priority date: 1980-01-23
Filing date: 1980-01-23
Publication date: 1981-09-30

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств дл определени места замыкани на $ землю в силовых цеп х посто нного тока без перерыва питани .The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to create devices for determining the location of a close to ground in DC power circuits without interrupting the power supply.

Известно устройство дл определени места замыкани на землю в силовой цепи посто нного тока, содержа- fO щее магнитный усилитель с обмотками посто нного тока и измеритель 11.A device for determining the location of a ground fault in a power circuit of a direct current, comprising a magnetic amplifier with windings of a direct current and a meter 11, is known.

Недостаток устройства - невозможность его применени дл контрол цепей большого тока.UThe disadvantage of the device is the impossibility of its use for the control of large current circuits.U

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство , содержащее источник большого посто нного тока, выходы которого соединены через соответствующие си- 20 ловые токопроводы с соответствующими входами нагрузки, например электрО7 магнита, два балластных резистора, первые выходы которых соединены с общей шиной, и измеритель состо ни 25 изол ции 2.The closest to the proposed technical entity is a device containing a source of large direct current, the outputs of which are connected through the corresponding power conductors to the corresponding load inputs, for example an O7 electromagnet, two ballast resistors, the first outputs of which are connected to a common busbar, and isolation meter 25.

Недостаток устройства - низка точность.The disadvantage of the device is low accuracy.

Целью изобретени вл етс повышение точности., 3QThe aim of the invention is to improve the accuracy., 3Q

Дл достижени указанной цели устройство дл определени места замыкани на землю в силовой цепи посто нного тока, содержащее источник большого посто нного тока, выходы которого соединены через соответствующие силовые токопроводы с соответствующими входами нагрузки, например электромагнита , два балластных резистора , первые выводы которых соединены с общей шиной, и измеритель состо ни изол ции, снабжено двум управл емыми бипол рными ключами, четырьм диодами, четырьм элементами пам ти, элементом запрета, трем реагирующими реле и генератором тактовых импульсов, при этом входы измерител состо ни изол ции попарно уерез соответствующие, встречно включенные , диоды соединены со вторыми выводами соответствующих резисторов и через соответствующие управл емые бипол рные ключи - с соответствующими входами нагрузки, выходы измерител состо ни изол ции соединены со входами соответствующих элементов пам ти, выходы двух из которых через элемент запрета соединены со входом одного из реагирующий реЛе, аTo achieve this goal, a device for determining the location of a ground fault in a DC power circuit, containing a large DC source, the outputs of which are connected through appropriate power conductors to the corresponding load inputs, such as an electromagnet, two ballast resistors, the first terminals of which are connected to a common busbar, and an isolation state meter, equipped with two controllable bipolar keys, four diodes, four memory elements, a prohibition element, three reactive p the clock pulse generator, while the inputs of the isolation state meter in pairs with a respective, counter-connected, diodes are connected to the second terminals of the corresponding resistors and through the corresponding controlled bipolar keys to the corresponding load inputs, the outputs of the isolation state meter are connected to the inputs of the corresponding memory elements, the outputs of two of which are connected through the prohibition element to the input of one of the reacting relays, and

ыходы двух других элементов пам ти оединены с соответствующими управл щими входами элемента запрета и со ходами соответственно двух других еагирующих реле, причем выходы генератора тактовых импульсов соединены соответственно с управл ющими входами управл емых бипол рных ключей , измерител состо ни изол ции и элементов пам ти.The outputs of the two other memory elements are connected to the corresponding control inputs of the prohibition element and with the inputs of two other active relays, the outputs of the clock generator, respectively, connected to the control inputs of the controlled bipolar switches, the isolation state meter and memory elements.

Кроме того, измеритель состо ни изол ции выполнен из четырех парал-, лельных цепей, кажда из которых включает в себ последовательно соединенные блок обнаружени отличи тока утечки от номинальной величины, вход которого соединен с соответствующим входом измерител состо ни изол ции , и ключ, выход которого соединен с соответствующим выходом измерител состо ни изол ции, а управл ющий вход - с соответствующим управл ющим входом измерител состо ни изол ции.In addition, the isolation state meter is made of four parallel-terminal circuits, each of which includes a series-connected detection unit distinguishing the leakage current from the nominal value, the input of which is connected to the corresponding input of the isolation state meter, and a switch which is connected to the corresponding output of the isolation state meter, and the control input - to the corresponding control input of the isolation state meter.

На чертеже представлена структурна схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство Содержит источник 1 большого посто нного тока, силовые токопроводы 2 и 3, нагрузку, например электромагнит 4, балластные резисторы 5 и 6, управл емые бипол рные электрические ключи 7 и 8, измеритель 9 состо ни , изол ции, включающий в себ блоки 10 - 13 обнаружени отличи токов утечки от номинальной величины и ключи 14 - 17, диоды 18 21 , элементы 22 - 25 пам ти, элемент 26 запрета, реагирующие реле 27 - 29 и генератор 30 тактовых импульсов.Device Contains a large direct current source 1, power conductors 2 and 3, a load, such as an electromagnet 4, ballast resistors 5 and 6, controllable bipolar electric switches 7 and 8, a state meter 9, insulation, including blocks 10 - 13 detection of the difference in leakage currents from the nominal value and keys 14 - 17, diodes 18 21, memory elements 22 - 25, prohibition element 26, reacting relays 27 - 29 and generator 30 clock pulses.

Устройство работает следу19Щим обраэом .The device works as follows.

Первым тактовым/импульсом U открываетс ключ 7, подключа балластный резистор 5 к соответствующему зажиму электромагнита 4. Если имеет место заглыкание на землю на участке обмотка электромагнита 4 - токопровод 3, то сигнал через диод 18 поступает в блок 10, если Зс1мыкание на токопроводе 2, то сигнал через диод 19 поступает в блок 11.The first clock / pulse U opens the key 7 by connecting the ballast resistor 5 to the corresponding terminal of the electromagnet 4. If a winding of the electromagnet 4 - conductor 3 takes place on the ground, the signal goes through diode 18 to block 10, if there is a fault on the current lead 2, then the signal through the diode 19 enters the block 11.

Рассмотрим случай обнаружени замыкани на участке, содержащем обмотку возбуждени электромагнита 4 и токойровод 3. В этом случае блок 10 вьвдает сигнал на открытие ключа 14, который создает цепь дл прохождени импульса и в элемент 22 пам ти состо ни изол ции. Вторым тактовым импульсом Oj открываетс ключ 8, подключа балластный резистор 6 к соответствующему зажиму электромагнита 4. Если имеет место замыкание на землю на участке обмотка электромагнита 4 - токопровод 2, то сигнал , через диод 20 поступает в блок 12, если замыкание на токопроводе 3, то сигнал через диод 21 поступает в блок . Пусть имеет место работаConsider the case of detecting a closure in the area containing the excitation winding of the electromagnet 4 and the conductor 3. In this case, the block 10 emits a signal to open the key 14, which creates a circuit for the passage of a pulse and into the memory insulation element 22. The second clock pulse Oj opens the key 8, connecting the ballast resistor 6 to the corresponding terminal of the electromagnet 4. If there is a short to ground at the site winding of the electromagnet 4 - conductor 2, the signal goes through diode 20 to block 12, if there is a short on the conductor 3, then the signal through the diode 21 enters the unit. Let the work take place

блока 12. Срабатывание блока 12 указывает на наличие замыкани на участке обмотка электромагнита 4 - токопровод 2, но из предыдущего измерительного такта известно, что предполагае1уоьам местом замыкани на землю указан отрезок цепи обмотка электромагнита 4 - токопровод 3. Анализ этих двух измерений показывает, что замыкание произошло в общей зоне работы блоков 10 и 12, а именно в обмотке электромагнита 4. Этот анализ выполн етс устройством следующим образом. Блок 12 открывает ключ 16, который создает цепь дл прохождени импульса и в элемент 23 пам ти состо ни изол ции. Далее тактовый импульс Uj подаетс на выходы управлени элементов 22 - 25 пам ти. Элементы 22 и 23 содержат информацию о нарушении изол ции. Импульсом U информаци из элементов 22 и 23 выводитс и через открытый элемент 26 поступает на реагирующее реле 27 в виде напр жени срабатывани .block 12. The operation of block 12 indicates the presence of a closure at the site of the winding of the electromagnet 4 - conductor 2, but from the previous measuring step it is known that the section of the electromagnet 4 - conductor 3 is indicated by the ground fault location. Analysis of these two measurements shows that the closure occurred in the common area of operation of blocks 10 and 12, namely in the winding of the electromagnet 4. This analysis is performed by the device as follows. The block 12 opens the key 16, which creates a circuit for the passage of a pulse and to the memory element 23 of the isolation state. Next, a clock pulse Uj is supplied to the control outputs of the memory elements 22-25. Elements 22 and 23 contain information about the isolation fault. The impulse U information from elements 22 and 23 is outputted and through the open element 26 enters the reacting relay 27 in the form of a tripping voltage.

Теперь допустим, что во втором измерительном такте имело место срабатывание блока 13, что указьшает на наличие замыкани на токопроводе 3. В этом случае блок 13 открывает ключ 17, который создает цепь дл прохождени импульса U, в элемент 25 пам ти состо ни изол ции. Б момент поступлени импульса Ug сигнал, снимаемый с блока 22,будет блокирован блоком 25 путем воздействи последнего на элемент 26. В этом случае имеет место только срабатывание реле 29, указывающее на наличие Зс1мыкани на землю на токопроводе 3.Now suppose that in the second measuring cycle, the operation of block 13 took place, which indicates the presence of a short circuit on the conductor 3. In this case, the block 13 opens the key 17, which creates a circuit for the passage of a pulse U, to the isolation memory memory element 25. At the moment of arrival of the pulse Ug, the signal removed from block 22 will be blocked by block 25 by the latter acting on element 26. In this case, only the relay 29 is activated, indicating the presence of a signal to earth on the conductor 3.

Аналогичным образом может быть, рассмотрен и случай за вакани на землю на токопроводе 2, что соответствует срабатыванию блока 11 в первом такте и блока 12 во втором такте. При этом результаты замеров занос тс соответственно в блоки 24 и 23 пам ти. В момент поступлени импульса Uj сигнал, снимаемый с блока 23, блокируетс блоком 24 путем воздействи последнего на элемент 26. В этом случае имеет место только срабатывание реле 28, указывающее на наличие замыкани на землю на токопроводе 2.Similarly, the case of a vacuum on the earth on the conductor 2 can be considered, which corresponds to the operation of block 11 in the first cycle and block 12 in the second cycle. At the same time, the results of measurements are entered into blocks 24 and 23 of memory, respectively. At the moment the pulse Uj arrives, the signal removed from block 23 is blocked by block 24 by the latter acting on element 26. In this case, only relay 28 takes place, indicating the presence of a ground fault on the conductor 2.

Устройство обеспечивает определение места замыкани на землю и при токах питани , достиггиощих дес тков килоампер, что существенно дл р да применений, в частности дл электромагнитов больших пузырьковых камер, обмотки возбуждени которых, как правило, наход тс в атмосфере инертного газа и недоступны дл обычных способов контрол изол ции.The device provides for determining the location of the earth fault and at the supply currents reaching tens of kilo-amps, which is essential for a number of applications, in particular for electromagnets of large bubble chambers, whose excitation windings are usually in an inert gas atmosphere and are not available for conventional methods. isolation control.

Claims

The proposed device does not have the so-called dead zones of control, which is achieved due to the overlap of the working zones of blocks 10 and 12. In this case, the sensitivity of blocks 11 and 13 is chosen substantially higher (for example, the order) compared to the sensitivity of blocks 10 and 12. Reliability The device can be increased by increasing the time of control with respect to the time of the auxiliary (third) clock. The latter is achieved by performing a clock pulse generator 30 in the form of a generator with a periodically variable clock pulse duration. Claim 1. Device for determining the location of the cable to earth in the power circuit of a direct current, containing a source of large direct current, the outputs of which are connected through corresponding power conductors to the corresponding load inputs, such as an electromagnet, two ballast resistors, the first terminals of which are connected with a common busbar, and an insulation condition meter, of which it is. The fact that, in order to increase accuracy, it is equipped with two controllable bipolar keys, four diodes, four memory elements, a prohibition element, three response relays, and a pulse generator, while the inputs of the insulation state meter are pairwise through the corresponding counter-connected diodes are connected to the second terminals of the corresponding ballast resistor and, through appropriate controlled bipolar switches, to the corresponding load inputs, the outputs of the insulation condition meter are connected to the inputs corresponding to the corresponding memory elements, the outputs of two of which are connected to the input of one of the reacting relays through the prohibition element, and the outputs of the two other memory elements are connected to the corresponding control inputs of the prohibition element and to the inputs of the other two reactive relays, respectively. are connected respectively to the control inputs of the controlled bipolar keys, an isolation state meter, and memory elements. 2. The device according to claim 1, wherein the insulation condition meter is made of four parallel circuits, each of which includes a series-connected unit that detects no difference in leakage current from the nominal value, the input of which is connected to the corresponding the input of the isolation state meter, and the key, the output of which is connected to the corresponding output of the isolation state meter, and the control input - with the corresponding control input of the isolation state meter. Sources of information taken into account in the examination 1, USSR Copyright Certificate 112820, cl. G 01 R 31/08, 1956.

2. USSR author's certificate number 173315, cl. G 01 R 31/08, 1961 (prototype).