SU970544A2

SU970544A2 - Device for protective disconnection of electric installation

Info

Publication number: SU970544A2
Application number: SU803219814A
Authority: SU
Inventors: Николай Петрович Мартинович
Priority date: 1980-12-17
Filing date: 1980-12-17
Publication date: 1982-10-30

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к устройствам дл защитного отключени передвижных электроустановок, предотвращающим поражение электрическим током обслуживающего персонала электроустановок, питаемых от низковольтной электрической сети переменного тока, в случае повреждени защитной заземл ющей цепи или при загФакании любой из фаз питающей сети на корпус электроустановки .The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for the protective disconnection of mobile electrical installations, preventing electrical personnel from damaging electrical installations powered from a low-voltage AC power supply network in the event of damage to the protective grounding circuit or by fusing any of the phases of the supply network to the electrical installation case.

По.основному авт. св. 817845 известно.устройство дл защитного отключени электроустановки, содержащее первый и второй релейный блоки , трансформатор напр жени , первична обмотка которого подключена к одной из фаз и заземлйющей магистрали , контрольную и защитную цепи пиТойощего кабел , ггоследн из которых соединена непосредствейно с корпусом электроустановки и заземл ющей магистралью , первый выпр митель, к выходу которого подключен первый вход первого релейного блока, второй выпр митель резистор, кнопку управлени , последовательно соединенные стабилитрон и диод, контактор, в цепь катушки которого включены последовательно соединенные размыкающий контакт первого релейного блока и замыкающий контакт второго релейного блока, вход первого выпр мител и резистор,соединены последовательно и подключены между заземл ющей магистралью и контрольной питающего кабел , котора через кнопку управлени соединена с корпусом According to the main author. St. 817845 is known. A device for protective disconnection of an electrical installation, containing the first and second relay blocks, a voltage transformer, the primary winding of which is connected to one of the phases and the grounding line, the control and protective circuits of the power cable, the last of which is connected directly to the housing of the electrical installation and the grounding cable highway, the first rectifier, the output of which is connected to the first input of the first relay unit, the second rectifier resistor, control button, connected in series The itron and diode, the contactor, in the coil circuit of which the series-connected disconnecting contact of the first relay unit and the closing contact of the second relay unit, the first rectifier input and the resistor are connected, are connected in series and connected between the grounding conductor and the control supply cable, which is connected via a control button with body

10 электроустановки, вход второго выпр мител подключен последовательно с частью резистора между контрольной цепью питающего кабел и вторичной обмоткой трансформатора, а к его 10 electrical installations, the input of the second rectifier is connected in series with a part of the resistor between the control circuit of the supply cable and the secondary winding of the transformer, and to its

15 выходу подключены последовательно соединенные вход (обмотка) второго релейного блока, зашунтированный последовательно соединенными стабилитроном и диодом, и второй вход 15 to the output are connected in series the input (winding) of the second relay unit, shunted in series by the Zener diode and the diode, and the second input

20 первого релейного блока, а первый и второй входы второго релейного блока совмещены между собой.20 of the first relay unit, and the first and second inputs of the second relay unit are combined with each other.

Данное устройство осуществл ет This device performs

25 отключение электроустановки от питающей сети при увеличении выше нормы величины сопротивлени защитного заземлени или при замыкании на корпус электроустановки любой из 30 фаз питающей сети.25 disconnection of electrical installation from the mains when increasing the norm of the protective earthing value or when short-circuiting the electrical installation of any of the 30 phases of the mains supply.

А после возникновени короткого замыкани и отключени электроустановки от питающей сети первый релейный блок остаетс во включенном состо нии даже после .отключени кнопки управлени , так как по первой обмотке (первому входу) первого релейного блока протекает ток, достаточный дл удержани реле во включенном состо нии, преп тству повторному включению электроустановки до отключени самого защитного устройства и информиру тем самым обслуживающий персонал о необходимости вы снени причин возникновени короткого замыкани ClD«And after a short circuit occurs and the electrical installation is disconnected from the mains, the first relay unit remains in the on state even after the control button is turned off, as a sufficient amount of current flows through the first winding (first input) of the first relay unit preventing the electrical installation from being turned on again before disabling the protective device itself and thereby informing the operating staff of the need to clarify the causes of the ClD short circuit

Недостатком данного устройства вл етс снижение его надежности: при ошибочных подключени х начал и кон|цов обмоток двухобмоточного первого релейного блока или пол рности напр жени , подведенного к этим обмоткам, вследствие чего результирующий мах- нитны поток первого релейного блока будет равен разности величин магнитных потоков, создаваемых его обмотками , что приводит к снижению надежности работы устройства (к снижению его чувствительности) при защите электроустановки от токов коротких замыканий на ее корпус.The disadvantage of this device is a decrease in its reliability: in case of erroneous connections of the beginnings and ends of the windings of the double-winding first relay unit or the polarity of the voltage supplied to these windings, the resulting maximum flow of the first relay unit will be equal to the difference of the magnetic fluxes generated by its windings, which leads to a decrease in the reliability of the device (to reduce its sensitivity) while protecting the electrical installation from short-circuit currents on its case.

Цель изобретени - повш ение надежности работы устройства дл за гштнoгo отключени электроустановкиThe purpose of the invention is to increase the reliability of the device for the shutdown of electrical installations

Поставленна цель достигаетс тем что в устройство введены дополнитель на кнопка и конденсатор, соединенные между собой посладова;гельно и подключенные параллельно обмотке второго релейного блока, дополнительный резистор, соединенный параллельно с конденсатором, емкость которого выбрана такой величин л, что посто нна времени цепи его зар да не превыидает 0,2 с.The goal is achieved by the fact that an additional button and a capacitor connected between each other are inserted into the device, connected to the winding of the second relay unit, an additional resistor connected in parallel with the capacitor whose capacitance is chosen such that the time of its circuit yes does not exceed 0.2 s.

При этом первый релейный двухобмоточный блок выполнен в виде элёктромагнитного реле переменного тока.In this case, the first double-winding relay unit is made in the form of an electromagnetic AC relay.

На чертеже приведена принципиальна электрическа схема предлагаемог устройства.The drawing is a schematic electrical diagram of the proposed device.

Устройство содержит контактор 1, силовые контакты 2 которого подключены к питающей сети 3 с заземл ющей магистралью 4 и к электроустановке 5. Корпус электроустановки 5 жилой б (защитна цепь) кабел 7 соединен с заземл ющей магистралью 4, а через кнопку 8 - с жилой 9 (контрольна цепь) кабел 7. Жила 9 подключена к резистору 10. Вход втррого; выпр мител 11 подключен последовательно с частью резистора 10 между контроль .,ной цепью питающего кабел 7 и вторичной обмоткой 12 трансформатора 137The device contains a contactor 1, the power contacts 2 of which are connected to the mains supply 3 with the grounding line 4 and to the electrical installation 5. The electrical installation case 5 living b (protective circuit) cable 7 is connected to the grounding 4, and through button 8 with the living 9 (control circuit) cable 7. Conductor 9 is connected to resistor 10. The input is second; The rectifier 11 is connected in series with a part of the resistor 10 between the control, the main circuit of the power cable 7 and the secondary winding 12 of the transformer 137

Первична обмотка 14 трансформатора 13 подключена к одной из фаз питающей сети 3 и к заземл ющей магистрали 4. Второй вывод вторичной ;обмотки 12 также соединен с заземл ющей магистралью 4.The primary winding 14 of the transformer 13 is connected to one of the phases of the supply network 3 and to the grounding conductor 4. The second output of the secondary winding 12 is also connected to the grounding conduit 4.

Вход первого выпр мител 15 одной клеммой соединен с заземл ющей магистралью 4,а другЬй - с резистором 10. К выходу первого выпр мител 15 подключен первый вход первого релейного блока 16 (обмотка напр жени ) , выполненного в виде двухобмоточного реле, а к выходу второго выпр мител 11-подключены последовательно соединенные вход второго релейного блока 17 и второй вход (токова обмотка) первого релейного блока 16. Параллельно входу (обмотке) второго релейного блока 17 включены последовательно соединенные стабилитрон 18 и диод 19, а также соединенные между собой последовательно конденсатор 20 и дополнительна кнопка 21. Параллельно конденсатору 20 включен дополнительный резистор 22.The input of the first rectifier 15 by one terminal is connected to the grounding line 4, and the other to the resistor 10. To the output of the first rectifier 15 is connected the first input of the first relay unit 16 (voltage winding), made in the form of a two-winding relay, and to the output of the second The rectifier 11 is connected in series to the input of the second relay unit 17 and the second input (current winding) of the first relay unit 16. In parallel to the input (winding) of the second relay unit 17 are connected in series the Zener diode 18 and the diode 19, as well as nye between a capacitor 20 in series and the additional parallel capacitor 21. The button 20 is turned on an additional resistor 22.

Катушка контактора 1 одной клеммой через размыкающий контакт 23 первого релейного блока 16 и замыкающий контакт 24 второго релейного блока 17 подключена к одной из фаз питающей сети 3, а другой клеммой к заземл ющей магистрали 4.The coil of contactor 1 by one terminal through the opening contact 23 of the first relay unit 16 and the closing contact 24 of the second relay unit 17 is connected to one of the phases of the supply network 3, and the other terminal to the grounding line 4.

В качестве первого релейного блока 16 используетс электромагнитное реле переменного тока, которое, при включении в цепь посто нного тока имеет существенно меньшее напр жение отключени , чем аналогичное реле посто нного тока, что способствует более надежному удержанию реле во включенном состо нии после возникновени короткого замыкани и отключени электроустановки 5.As the first relay unit 16, an alternating current electromagnetic relay is used, which, when connected to a direct current circuit, has a substantially lower disconnect voltage than a similar direct current relay, which contributes to a more reliable holding of the relay in the on state after the occurrence of a short circuit and electrical disconnection 5.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении кнопки 8 по цепи: вторична обмотка 12 трансформатора 13 - второй выпр митель 11 - катушка второго релейного блока 17 - второй вход первого релейного блока 16 второй выпр митель 11 - часть резистора 10 - жила 9 (контрольна ijenb) кабел 7 - кнопка 8 управлени корпус электроустановки 5 - жила 6 (защитна цепь) кабел 7 - заземл юща магистраль 4 - вторична обмотка 12 трансформатора 13 протекает ток. После второго выпр мител 11 ток протекает также по цепи: резистор 10 - первый выпр митель 15 первый вход первого релейного блока 16 - выпр митель 15 - вторична обмотка 12 трансформатора 13.When the button 8 is turned on via the circuit: secondary winding 12 of the transformer 13 - the second rectifier 11 - the coil of the second relay block 17 - the second input of the first relay block 16 the second rectifier 11 - part of the resistor 10 - core 9 (control ijenb) cable 7 - button 8 control electrical installation housing 5 - conductor 6 (protective circuit) cable 7 - grounding line 4 - secondary winding 12 of the transformer 13 current flows. After the second rectifier 11, the current also flows through the circuit: resistor 10 - first rectifier 15 first input of the first relay unit 16 - rectifier 15 - secondary winding 12 of transformer 13.

Величины токов, протекающих по защитной цепи и цепи первого входа релейного блока 16, обратно пропорциональны величинам сопротивлени этих цепей.The magnitudes of the currents flowing through the protective circuit and the first input circuit of the relay unit 16 are inversely proportional to the resistance values of these circuits.

При исправных контрольной и защитной цеп х релейный блок 17 замыкаетWhen serviceable control and protective circuits, the relay unit 17 closes

свой, контакт 24 в цепи катушки контактора 1, который замыкает свои си-1ловые контакты 2 и на электроустановку подаетс напр жение питающей сети 3Резистором 10 устанавливаетс одинакова величина тока контрол исправности заземлени при различных. длинах и сечени х жил кабел 7.Own, contact 24 in the circuit of the coil of contactor 1, which closes its si-1lovye contacts 2 and the power supply voltage is applied to the electrical installation 3 Resistor 10 is set to the same value of the current monitoring the health of the ground at different. cable lengths and cross sections 7.

При увеличении заданного вьаие суммарного сопротивлени защитной и конт;-рольной цепей или при обрыве одной ; из них ток в катушке релейного блока 17 уменьшаетс и он размыкает свой контакт 24 в цепи катушки контактора 1, отключа электроустановку 5 от питающей сети 3,With an increase in the specified overlap of the total resistance of the protective and contact; -roll chains or with the break of one; of them, the current in the coil of the relay unit 17 decreases and it opens its contact 24 in the coil circuit of the contactor 1, disconnecting the electrical installation 5 from the mains 3,

При возникновении короткого замыкани на корпус потенциал его становитс выше потенциала заземл ющей магистрали и по защитной (жила 6) и контрольной цеп х гТротекают токи, величины которых обратно пропорциональны величинам сопротивлений этих цепей. При этом .величины токов в катушках первого и второго релейных блоков 16 и 17 увеличиваютс .When a short circuit occurs on the case, its potential becomes higher than the potential of the grounding line and through the protective (conductor 6) and control circuit currents are flowing, the magnitudes of which are inversely proportional to the resistance values of these circuits. In doing so, the magnitudes of the currents in the coils of the first and second relay units 16 and 17 increase.

Так как катушка релейного блока 17 зашунтирована стабилитроном 18 и диодом 19, то ток в ней возрастает только до определенной величины, а ток в втором и первом входах релейного блока 16 интенсивно возрастает и вызывает срабатывание его и отключение контактом 23 контактора 1 электроустановки 5 от сети 3.Since the coil of the relay unit 17 is bridged by the zener diode 18 and the diode 19, the current in it increases only to a certain value, and the current in the second and first inputs of the relay unit 16 increases rapidly and causes it to trip and disconnect the electrical installation 5 from the network 3 .

Дл увеличени чувствительности срабатывани релейного блока 16 и уменьшени времени отключени релейного блока 17 катушка блока 17 зашунтирована соединенными последовательно стабилитроном 18 ограничивающим величину напр жени и ток в ней; и диодом 19, исключающим возможность увеличени тока в катушке блока 17 при возникновении в ней ЭДС самоиндукции в период уменьшени тока в нейIn order to increase the response sensitivity of the relay unit 16 and decrease the disconnection time of the relay unit 17, the coil of the unit 17 is shunted in series with a zener diode 18 limiting the magnitude of the voltage and current in it; and a diode 19, which excludes the possibility of an increase in current in the coil of block 17 when self-induced emf occurs in it during the period of current decrease in it

Резистор 10 также ограничивает величину тока, протекающего при коротком замыкании по диодам первого выпр мител 15, чем исключаетс возможность выхода их из стро .Resistor 10 also limits the amount of current flowing during a short circuit across the diodes of the first rectifier 15, which eliminates the possibility of their failure.

Контроль исправности сопротивле-ни защитной цепи осуществл етс кнопкой 8, при размыкании которой ток в обмотке второго релейного .блока 17 резко уменьшаетс и он размыкает свой контакт 24 в цепи катушки контактора 1.The condition of the resistance of the protective circuit is monitored by button 8, when it is opened, the current in the winding of the second relay block 17 decreases sharply and it opens its contact 24 in the coil circuit of contactor 1.

Контроль исправности защиты от коротких замыканий осуществл ют следующим образом.Monitoring of the protection against short circuits is carried out as follows.

При включенной кнопке 8 включают дополнительную кнопку 21 и через конденсатор 20 и второй вход (токовую обмотку) релейного блока 16 протекает импульс тока, вызывающий срабатывание релейного блока 16 приWhen the button 8 is turned on, an additional button 21 is turned on, and a current pulse is flowing through the capacitor 20 and the second input (current winding) of the relay unit 16, which triggers the relay unit 16 when

правильном подключении начал и концов его обмоток и правильной пол рности напр жени на них. Длительность и величина импульса тока через конденсатор 20 обуславливаетс его емкостью С и величиной суммарного сопротивлени R токовой обмотки блока 16 контрольной и защитной цепей. При этом емкость конденсатора 20 выбираетс такой величины, что посто нна времени Т цепи его йар дИ correct connection of the beginnings and ends of its windings and the correct polarity of the voltage applied to them. The duration and magnitude of the current pulse through the capacitor 20 is determined by its capacitance C and the magnitude of the total resistance R of the current winding of the block 16 of the control and protective circuits. In this case, the capacitance of the capacitor 20 is chosen such that the time T of its circuit is constant.

0 не превышает 0,2 с (нормируемое наибольшее врем срабатывани запиты также не должно превышать 0,2 с) Т R-C 0,2 с.0 does not exceed 0.2 s (the normalized longest response time is also fired should not exceed 0.2 s) T R-C 0.2 s.

5five

Если за врем длительности импульса тока через конденсатор 20, не замс щем от длительности времени ::. включени Дополнительной кнопки 21, цервый релейный блок 16 не срабаты0 вает, то это свидетельствует о его неисправности (неверном подключении начал и концов обмоток) или неправильной пол рности напр жений, подведенных к обмоткам.If during the duration of the current pulse through the capacitor 20, not more than the duration of time ::. switching on of Additional Button 21, the virtual relay unit 16 does not work, this indicates its malfunction (incorrect connection of the beginnings and ends of the windings) or incorrect polarity of the voltages applied to the windings.

5five

При срабатывании блока 16 и раз№1кании кнопок 8 и 21; по первому входу (обмотке напр жени ) блока 16 протекает посто нный ток, достаточный дл удержани релейного блока 16 во When triggered by the block 16 and the number 1 of the buttons 8 and 21; through the first input (voltage winding) of the block 16, a DC current flows sufficient to hold the relay block 16

0 включенном состо нии, так как напр жение отпускани электромагнитного реле переменного тока значительно меньше напр жени его срабатывани при включении катушки реле в цепь 0 is on, because the release voltage of the AC electromagnetic relay is much less than the response voltage when the relay coil is turned on

5 посто нного тока.5 direct current.

При отключении кнопки 21 конденсатор -20 разр жаетс через резистор 22.When the button 21 is turned off, the capacitor -20 is discharged through the resistor 22.

Использование тредлагаемого устройства позвол ет повысить надежность The use of a thread device allows for increased reliability.

0 его работы, так как обеспечиваетс контроль исправности защиты от коротких замыканий на корпус электроустановки и длительность времени ее срабатывани , а также снижаетс величи5 на напр жени отпускани .первого релейного блока при одинаковой величине напр жений его срабатывани .Its operation is monitored, since the protection against short circuits on the electrical installation is monitored and its response time is monitored, and the release voltage of the first relay unit is reduced at the same voltage value.

5050

Claims

1. Device for protective shutdown of electrical installation according to the author. St. 817845, different

55 by the fact that, in order to increase the reliability of operation, an additional button and a capacitor connected in series and connected in parallel to the winding of the second relay unit, an additional resistor connected in parallel with the capacitor whose capacitance is of such magnitude that the time constant its chain of charge does not exceed 0.2 s.

65

2. The device according to claim 1, that is, that the first relay two-winding unit is in the form of an electromagnetic variable-voltage relay. Sources of information taken into account during the examination i. Author's testimony of the USSR 81784-5, cl. H 02 H 5/12, 1979.