Устройство для защиты сети от утечки тока на землю

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«ii978260 (6t ) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 22.06.8 1 (2 I ) 3304 166/24 07 (51)М. Кл.

Н 02 Н 3/17 с присоединением заявки №вЂ”

3Ьеуйаратвеаай комнтет СССР ао делен изабретеник в открыткй (23) П рноритет (S3) ДК621-316..925(088.8) Опубликовано 30.11 82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30.11.82. (72) Авторы изобретения

В. Н. Бочкарев и Ю. И. Каринский

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зна4эни научноисследовательский проектно-конструкторский . и технологический институт релестроення (ВНИИР) (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СЕТИ

ОТ УТЕЧКИ. ТОКА НА ЗЕМЛЮ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защитным устройствам, предназначенным дпя сигнализации или отключения участка изолированной от зем ли электрической сети переменной или постоянного тока при утечке тока, обусловленной снижением сопротивления ее изоляции> недопустимом по условиям электробеэопасности или нормальной работы сети, в которой емкостные токи не о представляют опасности для людей.

Известно устройство для групповой селективной зашиты от утечек тока в трехфазных электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее источник опе-, ративного напряжения, через фильтр и !

5 реле утечки присоединенное к контролируемой сети и земле, а также установленные на всех отходящих фидерах сети блокировочные реле утечкиС1З.

Недостатком этого устройства являетса невозможность удовлетворения, с одной стороны, требованиям высокой чувствитель2 ности, для чего необходимо напряжение оперативного источника выбирать достаточно большим, с другой стороны - требованию электробезопасности, по которым это напряжение должно быть достаточно малым.

Известно также устройство, реализующее способ селективного отключения участка сети с пониженным сопротивлением изоляции в разветвленных электрических сетях низкого напряжения переменного тока с изолированной нейтралью, содержащее генератор непромышленной частоты, подключенный через фильтр присоединения к контролируемой сети и земле, и установленные на каждом участке сети датчик оперативного тока с узкополосным фильтром и пороговым элементом $2 j .

Недостатком этого устройства являет ся его низкая чувствительность,. так как на входе порогового элемента сигнал ограничен сопротивлением утечки.

Пель изобретения - повышение чувствительностии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для защиты сети от утечки тока на землю, содержащее подключенный к защищаемой сети фильтр присоединения, источник оперативного напряжения с частотой, отличной от частоты сети, первый выходной полюс которого заземлен, а также включенные на каждом 10 защищаемом присоединении сети последовательно соединенные датчик тока, частотный фильтр и исполнительный орган, введен регулятор уровня тока, включенный между вторым выходным полюсом 15 источника оперативного напряжения и входом фильтра присоединения.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - характеристика чувствительности. 20

К контролируемой электрической сети

1 (фиг. 1) и земле через фильтр 2 присоединения и регулятор 3 уровня тока подключен источник 4 оперативного напряжения непромышленной частоты,. На каж- 25 дом участке электрической сети 5 уста- новлен датчик 6 тока с частотным фильтром 7 и исполнительным органом 8 на выходе.

Для электрических сетей переменного тока оперативное напряжение предпочтительней нулевой частоты, т. е. постоянное напряжение, а для сетей постоянного токаоперативное напряжение низкой частоты, что обеспечит достаточную фильтрацию оперативного тока относительно токов промышленной частоты.

Устройство работает следующим об40 разом.

При нормальном сопротивлении изоляции оперативный ток на всех участках электрической сети мал и BblxogFIofl ток датчиков 6 и фильтров 7 недостаточен

45 .для срабатывания исполнительных органов 8.

Снижение сопротивления одного из участков электрической сети относительно земли обуславливает появление в датчике 6 этого участка оперативного тока, 50 достаточного для срабатывания исполнительного органа 8. Регулятор 3 уровня тока поддерживает постоянным действующее значение оперативного тока в заданном диапазоне сопротивления утечки изоляции, чем обеспечивается надежное обнаружение этого тока датчиками 6 с фильт рами 7 и исполнительными органами 8, а

60 4 также электробезопасность людей при их прикосновении к токоведущим частям сети.

Ток ограничения регулятора 3 уровня тока выбирается из условий обеспечения электробезопасности людей в соответствии с условиями работы контролируемой электрической сети.

Характеристика чувствительности устройства, т. е. зависимость оперативного тока l „от сопротивления утечки изоляции электрической сети Ки, описывается гиперболой Д (фиг. 2), ограниченной сверху прямой =COnSt„где 1 — ток ограничения регулятора тока. Характеристика чувствительности известных устройств при обеспечении им электробезопасности наибольшим оперативным. током, равным ! „, описывается отрезком ) той же гиперболы, смещенной влево вдоль оси абсцисс на сопротивление балластного резистора R ограничивающего ток утечки изоляции, Из этих графиков следует, что повышение чувствительности при любом токе срабатывания измерительного opr ана,R,!!y, состоящего из элементов 6-8, равно сопротивлению балластного резистора известных устройств.

Эффективность предложения состоит в надежном обнаружении снижения сопротивления изоляции электрической сети и обеспечения электробезопасности людей при их прикосновении к токоведущим частям электроустановок в сетях, где емкостные токи непосредственно не представляют опасности для жизни людей.

Формула изобретения

Устройство для защиты сети от утечки тока на землю, содержащее подключенный к защищаемой сети фильтр присоединения, источник оперативного напряжения с частотой, отличной от частоты сети, первый выходной полюс которого заземлен, а также включенные. на каждом защищаемом присоединении сети последовательно соеди1 ненные датчик тока, частотный фильтр и исполнительный орган, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, введен регулятор уровня тока, включенный между вторым выходным полюсом источника оперативного напряжения и входом фильтра присоединения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 417868, кл. Н 02 Н 3/16, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 542287, кл. Н 02 Н 3/16, 1975.