SU746329A1 - Apparatus for automatic monitoring of grounding circuit resistance in moving alternating-current machines - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ПЕРЕДВИЖНЫХ МАШИН Изобретение относитс  к устройствам по обеспечению электробезопасности об-, служивани  передвижных электроустановок питаемых по гибкому кабелю переменным трехфазным напр жением, например самоходных вагонов в горной промышленност Известен способ контрол  сопротивлени  заземл ющей цепи, самоходных машин переменного тока, позвол юШий обеспечить контроль целостности заземл$пощей цепи, дл  чего из питающего напр жени  выдел ют нулевую составл ющую искусственной несимметричной систо ы и используют ее в качестве оперативного переменного тока til. Однако данный способ не позвол ет контролировать малые, нормируемые правилами безопасности сопротивлени  заземл ющей цепи. Это объ сн етс  тем, что чувствительный элемент предлагаетс  включать последовательно с контролируемой заземл ющей цепью, имеющей малое сопротивление, а также фильтром нулевой последовательности. Поэтому даж(54) AUTOMATIC MONITORING CONTROL DEVICE FOR GROUND CIRCUITS OF MOBILE MACHINES The invention relates to electrical safety devices for the maintenance and service of mobile electrical installations powered by a flexible cable with alternating three-phase voltage, for example, self-propelled wagons, in the same period, in the same period, in the same period, in the same period that the non-affiliate program has been set. current, allows you to control the integrity of the earth of the common circuit, for which a zero component is extracted from the supply voltage th artificial s asymmetrical systems and use it as an operational til alternating current. However, this method does not allow the resistance of the grounding circuit to be controlled by small safety regulations. This is due to the fact that the sensing element is proposed to be connected in series with a monitored grounding circuit having a low resistance, as well as a zero sequence filter. Therefore, sales

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА существенное изменение сопротивлени  заземл ющей цепи не повли ет на отключение неисправного электрооборудовани . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  аппарат контрол  исправности заземл ющего провода дл  передвижных механизмов. Згот аппарат на стороне передвижного механизма имеет симметричную звезду конденсаторов, а на стороне подстанции - несимметричную звезду конденсаторов , присоединенных к трем фазам сети. Нейтрали звезд по/дключены к концам заземл ющего проводника , а на стороне подстанции в заземл ющий проводник включен тиристорный. ключ, шунтированный сопротивлением, и усшштель 2 . В таком аппарате при разрыве заземл ющего проводника напр жение на сопротивлении шунтирующего тнристорного ключа исчезает, что приводит к отключению питани  передвижного механизма. Однако его защитное срабатывание происходит только при разрыве или большом увеличении сопротивлени  цепи заземлени . А такой .контроль не полностыо удовлетвор ет требовани м прав1ил безрпасности . Согласно правилам безопасности устройство автоматического контрол  сопротивлени  цепи заземпенк  передвижных машин переменного тока должно отключать питание при увеличении сопротивлени  заземл ющей цепи более 1 Ома. Кроме того, он не о беспечиваетAC power A significant change in the resistance of the grounding circuit will not affect the disconnection of faulty electrical equipment. Closest to the invention in its technical essence is an apparatus for monitoring the operability of the ground wire for mobile mechanisms. The Zgot machine on the side of the mobile mechanism has a symmetrical star of capacitors, and on the side of the substation it has a non-symmetrical star of capacitors connected to the three phases of the network. The neutrals of the stars are connected to the ends of the grounding conductor, and on the side of the substation, the thyristor is connected to the grounding conductor. key, shunt resistance, and usshshtel 2. In such an apparatus, when the grounding conductor is broken, the voltage across the resistance of the shunt triac key disappears, which leads to a disconnection of the power of the mobile mechanism. However, its protective actuation occurs only when a break or a large increase in the resistance of the ground circuit. But such a control does not fully satisfy the requirements of safety regulations. According to the safety rules, the automatic control device for the resistance of the circuit of the specimens of the mobile AC machines must cut off the power when the resistance of the grounding circuit increases by more than 1 Ohm. In addition, he does not care about

высокой точности Шнтрол  сопротивлений , нормированных правилами безопасности , цепей заземлени , так как в нем нельз  увеличить напр жение нулевой последовательности по услови м электробезопасности .high accuracy Cntrol of resistance, normalized by safety rules, ground circuits, as it cannot increase the zero-sequence voltage under electrical safety conditions.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  сопротивлени  непи заземлени  и повышение электробезопасности .The aim of the invention is to improve the accuracy of control of nepi ground resistance and increase electrical safety.

Поставленна  цель достигаетс  тем, чтр в устройство автоматического контрол  сопротивлени  цени заземлени  передвижных машин переменного тока, со-, держащее фильтр напр жени  нулевой .последовательности, к выходу которогоThe goal is achieved by the fact that the device for automatic control of the grounding resistance of mobile AC machines, containing a voltage filter of zero sequence, to the output of which

тгЬслейоеателБНо пЬдключеньГ кбйНёнсаТор и трансформатор тока, ключевой прибор, не равные между собой конденсаторы, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины, последовательно соединенные блок уставки, элемент сравнени  и усилитель , причем выход трансформатора тока подключен ко второму бходу элемента сравнени , введен блок формировани  максимальных импульсов, выход которого подключен к управл ющему входу ключевого прибора, а вход совместно с входом ключевого прибора к общей точке не равных между собой конденсаторов.POWER SWITCHED TORCH and current transformer, a key device, capacitors not equal to each other, connected in a star and connected to the mains phases on the side of the mobile machine, the setpoint unit connected in series, the reference element and the amplifier, and the output of the current transformer is connected to the second bypass of the comparison element, a block for forming maximum pulses is introduced, the output of which is connected to the control input of the key device, and the input together with the input of the key device to a common point not equal between a capacitor.

Простое увеличение напр жени  нулевой последовательности VQ н ёвозможно из-за ограничени  его величины по условййм электробезопасности обслуживани . Однако при кратковрй 1енном прикладывании последнего к заземл жмдей цепи возможно увеличение напр жени  до 155 В при длительности прикладываний , последнего до ОД сек.A simple increase in the zero-sequence voltage VQ is possible due to the limitation of its value under the electrical safety conditions of the service. However, with a brief application of the latter to the earth of the circuit, it is possible to increase the voltage to 155 V with a duration of application, the latter to OD seconds.

Таким образом, кратковретленное прикладывание повышенного напр жени  нулевой последовательности позвол ет по- высить .чувствительность контрол  сопротивлени  цепи заземлени . Так какThus, the short-term application of zero-sequence overvoltage makes it possible to increase the sensitivity of monitoring the resistance of the ground circuit. Because

746329746329

напр жение нулево.й последовательности измен етс  по синусоидальному закону, го, следоВ&гёПьно, дл  достижени  цели необходимо получать импульсы в момент максимумов напр жени .the voltage of the zero-order sequence varies according to a sinusoidal law, go, followed by & fu, to achieve the goal, it is necessary to receive pulses at the time of voltage maxima.

Введение в устройство блока формировани  максимальных импульсов позволит повысить точность контрол , нормируемого правилами безопасности, сопротивлени  цепи заземлени  передвижных машин переменного тока, а следовательно , повыситс  электробезопасность.Introduction to the device of the unit forming the maximum pulses will improve the accuracy of control, normalized by safety regulations, the resistance of the ground circuit of mobile AC machines, and consequently, increase electrical safety.

На чертеже представлена схема устройства автоматического контрол  сопротивлени  Цепи заземлени  передвижных машин переменного тока.The drawing shows a diagram of the device for automatic control of resistance of the ground circuit of mobile AC machines.

Устройство автоматического контрол  сопротивлени  цепи заземлени  передвижных машин переменного тока содержит выключатель источника 1 питани , фильтр напр жени  нулевой последовательности, СОСТОЯЩИЙ из равных между собой конденсаторов 2-4, конденсатор 5, трансформатор 6 тока, заземление 7 распределительного пункта, контролируемое сопротивление 8 заземл ющей илы гибкого кабел  9, корпус 10 передвижной машины, ключевой прибор 11, не равные, междуThe device for automatically monitoring the resistance of the grounding circuit of mobile AC machines contains a power supply source switch 1, a zero-sequence voltage filter, consisting of equal capacitors 2-4, a capacitor 5, a current transformer 6, a distribution point ground 7, a controlled resistance 8 grounding sludge flexible cable 9, body 10 of the mobile machine, key device 11, not equal, between

собой конденсаторы 12 - 14, соединенные в звезду и подключенные к сети ABC на стороне передвижной машины, а также элемент сравнени  15, один вход которо- го электрически св зан,с выходной обмоткой трансформатора 6 тока, другой с выходом блока 16 уставки, а выход подключен через уси;пггель 17 к выключателю источника 1 питани . Кроме того, устройствО Ьодержит блок 18 формировани  максимальных импульсов, состо щий из последовательно соединегшых блока 19 определени  максимума напр жени , блока 20 формировани  импульсов, одновибратора 21, усилител  22. Вход блокаcapacitors 12–14, connected in star and connected to the ABC network on the side of the mobile machine, as well as a comparison element 15, one input of which is electrically connected, with the output winding of the current transformer 6, the other with the output of the setpoint 16, and the output connected via wsg; pggel 17 to the power supply source switch 1. In addition, the device contains a maximum pulse shaping unit 18, consisting of a series of maximum voltage detection unit 19, a pulse shaping unit 20, a single vibrator 21, an amplifier 22. The input unit

формировани  максимальных импульсов 18 подсоединен к общей точке не равных между собой конденсаторов 12 - 14, а выход подключен к управл ющему входу ключевого прибора. Блок 19 определени forming the maximum pulses 18 is connected to the common point of non-equal capacitors 12-14, and the output is connected to the control input of the key device. Block 19 definition

максимуме напр жени  состоит из известных элементов, наприм, может быть собран на диоде, емкости, сопротивлении. В качестве блока 20 формировани  импульсов могут быть использованы триггеры,The maximum voltage consists of known elements, for example, it can be assembled on a diode, capacitance, resistance. As the pulse shaping unit 20, triggers can be used.

а в качестве ключевого прибора 11тиристоры .and as a key device 11thyristors.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При исправной цепи заземлени  имп; тьсы оперативного тока нулевой последовательности будут протекать по цепи: фг;за ABC на стороне выключател  источника питани , фильтр напр жени  нулевой последовательности, состо щий из равных между собой конденсаторов 2-4, конденсатор 5, трансформатор 6, заземление 7 распределительного пункта, контролируемое сопротивление 8 заземл ющей жилы гибкого кабел  9, корпус 10 передвижной машины, ключевой прибор 11, конденсаторы 12-14, соединенные в звезду и подключенные к фазам сети на стороне передвижной машины.With a good ground circuit imp; The zero sequence operating current will flow through the following circuit: phg; behind the ABC on the switch side of the power supply, a zero sequence voltage filter consisting of equal to each other capacitors 2-4, capacitor 5, transformer 6, grounding 7 of distribution point, controlled resistance 8 of the grounding conductor of the flexible cable 9, the housing 10 of the mobile machine, the key device 11, capacitors 12-14, connected in a star and connected to the mains phases on the side of the mobile machine.

Вырабатываютс  импульсы оператйвного тока блоком 18 формировани  максимальных импульсов следующим образом.Operational current pulses are generated by the maximum pulse generation unit 18 as follows.

На вход блока 19 подаетс  синусоидальное напр жение нулевой последовательности . В момент максимумов этого напр жени  на выходе блока 19 по вл етс  сигнал, который поступает на вход блока 20 формировани  импульсов. Блок формировани  импульсов вьфабатывает импульсы напр жени  малой длительности предназначенные дли запуска одновибратора 21, который вьфабатывает сигналы необходимой длительности, ограниченные услови ми электробезопасности. С выход одновибратора 21 сигнал поступает на усилитель 22, где усиливаетс  и подаетс  на управл ющий вход ключевого прибора . Ключевой прибор в течение времени , сформированного одновибратором 21, пропускает импульсы оперативного тока нулевой последовательности через контролируемое сопротивление цепи заземлени  гибкого кабел . При увеличении контролируемого сопротивлени  8 амшш- туда сигналов, получаемых с трансформатора 6 и поступающих на один из входов элемента 15 сравнени , уменьщитс . На другой вход элемента сравнени  подаетс  напр жение, пропорциональное допустимому сопротивлению цепи заземлени  с блока 16 уставки. На выходе элемента сравнени  по витс  сигнал только в том случае, если амплитуда сигнала, поступающего с трансформатора 6 тока, превыщает напр жение уставки вырабатываемо1Х) блоком 16, Выходной сип1ал элемента сравнени  усиливаетс  усилителем 17 и воздействуетA sinusoidal zero sequence voltage is applied to the input of block 19. At the time of the maxima of this voltage, a signal appears at the output of block 19, which is fed to the input of the pulse shaping unit 20. The pulse shaping unit absorbs short-duration voltage pulses intended for the start of the one-shot 21, which fails to signal the required duration limited by electrical safety conditions. From the output of the one-shot 21, the signal is fed to the amplifier 22, where it is amplified and fed to the control input of the key device. The key device during the time generated by the one-shot 21, passes pulses of operational current zero-sequence through the controlled resistance of the ground circuit of the flexible cable. As the monitored resistance 8 increases, the signals received from transformer 6 and fed to one of the inputs of the reference element 15 decrease. A voltage is applied to the other input of the reference element, which is proportional to the permissible resistance of the grounding circuit from the setpoint block 16. At the output of the comparison element, the signal is output only if the amplitude of the signal coming from the current transformer 6 exceeds the setpoint voltage generated by 1X) unit 16, the output element of the reference element is amplified by the amplifier 17 and acts

а отключающий элемент выключател  сточника питани .and the disconnecting element of the power switch.

При недопустикгом увеличении контроируемого сопротивлени , равном или большем сопротивлени  уставки, усилитель 17 подает команду на отключение выключател , источника питани . Клвденсатор 5 служит дл  настройки схемы устройства автоматического контрол  сопротивлени  цепи зазе 1лени  передвижных мащин переменного тока.When an inadmissible increase in the resistance to the resistance equal to or greater than the resistance of the setpoint, the amplifier 17 gives the command to turn off the switch, the power source. The capacitor 5 is used to adjust the circuit of the device for automatic control of the resistance of the circuit for 1 lap of mobile alternating current machines.

Таким образом, благодар  введению в устройство блока формировани  максимальных импульсов, подключенного входом к общей точке не равных между соThus, due to the introduction into the device of a unit for the formation of maximum pulses, connected by an input to a common point not equal between

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР1. USSR author's certificate Ко 414548, Kn.Q 01 R-27/20, 1974.Co. 414548, Kn.Q 01 R-27/20, 1974. 2.Патент США № 3895264, кл. 317-1SC.2. US patent number 3895264, cl. 317-1SC.