Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее дифференциальный трансформатор тока, йа выход которого подключен усилитель-ограничитель по амплитуде, фильтры нечетной и основной гармоник, входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя , -светосигнальный элемент , подключенный к выходу фильтра основной гармоники, выходной релейный элемент, подключенный к выходу JS. . itT IMJL. I--;- - -. -- фильтра нечетной гармоники, катушку коммутационного аппарата, подключенную к сети через первый замыкающий контакт выходного релейного элемента, и блок питания, отличающееся тем, что, с целью повышения уровня самоконтроля исправности элементов устройства, в него дополнительно введены реле с замедлением на срабатывание с последовательно соединенным с ним тиристором и подключенные к выходу блока питания резистор и последовательно включенный с ним втррой замыкагаций контакт выходного релейного элемента в цепи управления тиристора, причем первый замыкающий контакт реле с замедлением на сраба- S S тывание включен последовательно с (Л первым замыкающим контактом выходного релейного элемента, а второй зас мыкающий контакт реле с замедлением включен в цепь питания светосигнального элемента..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„j 077000, A

3(59 2 Н 3 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪб. сваей

17 (21) 3532782/24-07 (22) 30.12.82 (46) 28.02.84. Бюл.М 8 (72) Н.Н.Саяига, P.A.Ëÿïóíîâ, Ф.Б.Годгильдиев, В.Н.Лужков и

T.Ñ.Ñàåíêî (53) 621.316.925(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 855828, кл. Н 02 Н 3/16, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 886694, кл. Н 02 Н 3/15, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В CETH ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащее дифференциальный трансформатор тока на хо а выд которого подключен усилитель-ограничитель по амплитуде, фильтры нечетной и основной гармоник, входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя, светосигнальный элемент, подключенный к выходу фильтра основной гармоники, выходной релейный элемент, подключенный к выходу фильтра нечетной гармоники, катушку коммутационного аппарата, подключенную к сети через первый замыкающий и контакт выходного релейного элемент блок питания, о т л и ч а ю щ е а, еся я тем, что, с целью повышения ментов уровня самоконтроля исправности т элетов устройства, в него дополнительно введены реле с замедлением на срабатывание с последовательно соединенным с ним тиристором и подключенные к выходу блока питания резистор и последовательно включенный с ним втррой замыкающий контакт выходного релейного элемента в цепи управления тиристора, причем первый замыкающий контакт реле с замедлением на сраба- Я тывание включен последовательно с первым замыкающим контактом выходно- ФМ го релейного элемента, а второй замыкающий контакт реле с замедление 1 в

М ключен в цепь питания светосигнального элемента.

1077000. Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике защиты людей от поражения электрическим током.

Известно устройство защитного отключения (УЗО), позволяющее отстроиться от естественных токон утечки на землю, обладающее свойством самоконтроля исправности основных элементов и содержащее дифференциальный трансформатор тока, блок формирования10 сигнала по скорости нарастания тока утечки, блок запрета, электронный ключ, трансформатор тока нагрузки, блок формирования сигнала по току нагрузки, операционный усилитель и выходной релейный элемент 1 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, включающее дифференциальный трансформатор тока (ДТТ) с подКлюченным к нему усилителем-ограничителем по амплитуде, фильтр основной гармоники, светосигнальный элемент, фильтр нечетной гармоники, выходной релейный элемент, управляющий своим замыкающим контактом катушкой коммутационного аппарата 2 .

Недостаток устройства — отсутствие автоматического контроля исправности фильтра нечетной гармоники и выходного релейного элемента в момент включения электроустановки.

Цель изобретения — повышение уровня самоконтроля исправности элементов устройства.

Поставленная цель достигается 35 тем, что в устройство, содержащее дифференциальный трансформатор тока, на выход которого подключен усилитель-ограничитель по амплитуде, фильтры нечетной и основной гармоник, 40 входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя, снетосигнальный элемент, подключенный к выходу фильтра основной гармоники, выходной релейный элемент, подключенный к выходу45 фильтра нечетной гармоники, катушку коммутационного аппарата, подключенную к сети через первый замыкающий контакт выходного релейного элемента, и блок питания, дополнительно введены реле с замедлением на срабатывание с последовательно соединенным с ним тиристором и подключенные к выходу бло.ка питания резистор и последовательно включенный с ним второй замыкающий контакт выходного релейного элемента в цепи управления тиристора, причем первйй замыкающий контакт реле с замедлением на срабатывание включен последовательно с первым замыкающим контактом выходного релейного элемен-60 та, а второй замыкающий контакт реле с замедлением включен в цепь питания светосигнального элемента.

На фиг.1 представлена схема устоойства; на фиг.2 — временная диаграмма работы контактон УЗО н момент пуска.

Устройство содержит ДТТ 1, на выход которого подключен усилитель-ограничитель 2 по амплитуде, фильтры 3 и

4 соответственно основной и нечетной гармоник, входы которых подключены к выходу усилителя-ограничителя 2, снетосигнальный элемент 5, подключенный к выходу фильтра 3 основной гармоники, выходной релейный элемент б с замыкающими контактами 7 и 8, подключенный к выходу фильтра нечетной гармоники 4, реле 9 с замедлением на срабатывание с замыкающими контактами 10 и 11, нключенное последовательно" с тиристором 12 на выход блока 13 питания, причем н цепь управления тиристора 12 последовательно включены резистор 14 и контакт 8, катушку 15, подключенную через последовательно соединенные контакты 7 и 11 к сети и управляющую коммутационным аппаратом 16, подающим питание на потребитель 17.

При замыкании контактов коммутационного аппарата 16 на схему устройства и потребитель 17 подается напряжение. Поскольку н зоне защиты имеется естественный ток утечки на землю (до 10-30 мА), н момент включения нозникает его скачок по амплитуде. В результате на выходе ДТТ 1 возникает импульс, величина которого превышает амплитудное значение сигнала при стационарном режиме и отсутствии прикосновения человека к токонедущим частям. Импульс сигнала усиливается и ограничивается по амплитуде усилителем-ограничителем 2 таким образом, что сигнал на его выходе по форме приближается к прямоугольному (точнее трапецеидальному). Это приводит к возрастанию н спектре выходного сигнала амплитуды нечетной гармоники.

Сигналом основной гармоники подготавливается цепь срабатывания светосигнального элемента 5, включенного на выход фильтра 3 основной гармоники.

Возрастание амплитуды нечетной гармоники приводит к появлению сигнала на выходе фильтра 4 нечетной гармоники и срабатыванию выходного релейного элемента 6. Последний замыкает свои контакты 7 и 8, отпирает тиристор 12 и подает питание на реле 9. Время срабатывания реле 9 выбрано таким образом„ чтобы оно замкнуло свои контакты 10 и 11 после окончания переходного процесса (скачка тока утечки на землю) и отпускания контактов 7 и 8 выходного релейного элемента б.

Таким образом, контакты реле 9 замыкаютгя (фиг.2) после отпускания контактов 7 и 8. При этом срабатывает светосигнальный элемент 5, что свидетельствует об исправности всех бло1077000

Составитель Л;Васькова

Редактор Л.Пчелинская Техред И йсталош Корректор A.Ïîâõ

Заказ 764/50 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4 ков устройства в момент подключения потребителя.

В нормальном режиме, сигнал на выходе ДТТ 1, обусловленный естественным током утечки на землю, усиливается усилителем-ограничителем 2 без or - 5 раничения по амплитуде. Вследствие этого сигнал на выходе фильтра 3 основной гармоники остается, а на вы ходе фильтре 4 нечетной гармоники практически равен нулю. 10

При прикосновении человека к токо ведущим частям или недопустимом повышении тока утечки на землю в зоне защиты сигнал на выходе ДТТ l возрастает по амплитуде, а на выходе усили- 5 теля-ограничителя изменяется по форме с синусоидального на трапецеидальный. Сигнал на выходе фильтра 4 нечетной гармоники возрастает, происходит срабатывание выходного релейного элемента б, замыкающего своим"контак том 7 цепь питания катушки 15.

Потребитель 17 отключается от сети коммутационным аппаратом 16.

В процесее работы светосигнальным элементом 5 фиксируются отказы (об- 25 рыв короткое замыкание элементов ) в ДТТ 1, реле 9, тиристоре 12, усилителе-ограничителе 2, фильтре 3 основ.ной гармоники и блоке 13 пита я.

Введение новых элементов позволяет автоматически контролировать в момент подключения защищаемого потребителя исправность фильтра нечетной гармоники и выходного релейного элемента, т.е. в целом повысить уровень самоконтроля исправности элементов устройства. Кроме того, наблюдается увеличение чувствительности защиты по току уставки до 5 мЛ в сетях с повышенными (10-30 MA) естественными токами утечки на землю (через изоляцию), а также снижение уровня и изменение характера электротравматизма вследствие применения чувствительной и обладающей самоконтролем исправности защиты, которая обеспечивает благоприятный исход случайного прикосновения человека к токоведущим частям (сохранение жизни и трудоспособности).