SU805462A1 - Device for protective disconnection in mains with insulated neutral wire - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ В СЕТИ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ(54) DEVICE FOR SAFETY SHUT-OFF IN A NETWORK WITH ISOLATED NEUTRAL

чувствительности устройства защитного О1ключени .the sensitivity of the protective device O1klyucheni.

Указанна  цель достигаете тем, что устройство, содержащее подключенные к фазам сети-, вентильный блок фильтр напр жени  нулевой последовательности , к выходу которого подклчен выпр митель, исполнительный ор .ган, выход которого соединен последовательно с отключающей катушкой автоматического выключател , снабжено транзисторными усилителем посто нного тока, источником оперативного питани  и оптроном, при этом выход фильтра напр жени  нулевой последовательности подключен на вход усилител  посто нного тока, а выход этого усилител  подключен к управл ющему входу исполнительного органа, выполненного в виде симистора, причем светодиод ontpOHa включен между вентильным блоком и землей, а фоторезистор оптроЙа подключен параллельно выводам база-коллектор входного транзистора усилител  посто нного тока, источник питани  плюсом подключен к эмиттерным, а минусом к коллекторным цеп м усилител  посто нного тока.This goal is achieved by the fact that the device containing the zero-sequence voltage filters connected to the mains phases, valve block, to the output of which the rectifier is connected, the executive org, whose output is connected in series with the disconnecting coil of the circuit breaker, is equipped with a constant-current transistor amplifier the current source and the optocoupler, while the output of the voltage filter of the zero sequence is connected to the input of the DC amplifier, and the output of this amplifier Connected to the control input of the actuator, made in the form of a triac, the ontpOHa LED is connected between the valve unit and the ground, and the photoresistor optroJa is connected in parallel to the base-collector of the input transistor of the DC amplifier, the power supply is connected to the emitter terminal, and a minus to the collector terminal circuits dc amplifier.

Снабжение устройства усилителем посто нного тока позвол ет прежде всего повысить входное сопротивление фильтра напр жени  нулевой последовательности и тем самым повысить сопротивление нулевой последовательности , что, в свою очередь, ведет к увеличению чувствительности устройства . Кроме того., наличие усилител  посто нного тока обеспечивает при относительно малой мощнодти сигнала , снимаемого с разомкнутой обмотки трансформатора фильтра напр жени  нулевой последовательности, упраление мощным симистором, коммутирующим отключающую катушку и тем самым за счет исключени  электромагнитного реле позвол ет повысить как надежность , так и быстродействие устройства .Supplying the device with a DC amplifier allows, first of all, to increase the input resistance of the filter of the zero-sequence voltage and thereby increase the resistance of the zero-sequence, which, in turn, leads to an increase in the sensitivity of the device. In addition, the presence of a DC amplifier, with a relatively small power of the signal taken from the open winding of the transformer of the zero-sequence voltage filter, is controlled by a powerful triac that switches the disconnecting coil and thereby by eliminating the electromagnetic relay improves both reliability and device speed.

Снабжение устройства оптоэлектронным прибором(оптроном), содержащим светодиод и фоторезист (Эр, позвол ет наиболее просто осуществить гальваническую разв зку между вентильной схемой и исполнительной частью устройства - симистором.The device is supplied with an optoelectronic device (optocoupler) containing an LED and a photoresist (Er, which makes it most simple to galvanically isolate between the gate circuit and the actuator of the device, the triac.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства защитного отключени ; на фиг. 2 - зависимость отключающих значений переходного сопротивлени  в функции сопротивлений фазы относительно земли.FIG. 1 is a schematic diagram of a safety shutdown device; in fig. 2 shows the dependence of the switching-off values of the transition resistance as a function of the phase resistance relative to the earth.

Устройство защитного отключени  содержит трансформаторный фильтр 1 нг.пр жени  нулевой последовательности с разомкнутой обмоткой 2 открытый треугольник, подключенной к выпр мителю 3 и источником 4 оперативного питани , питающимс  от обмоток трансформатора фильтра 1 напр жени The protective disconnecting device contains a transformer filter of 1 ng. Zero sequence voltage with an open winding 2 an open triangle connected to the rectifier 3 and a source 4 of operative power supplied from the windings of the transformer of the voltage filter 1

нулевой последовательности, соединенных в звезду. Напр жение, снимаемое с диодного выпр мител  3, подаетс  на вход двухкаскадного усилител  5 посто нного тока, первый кас ,кад усилител  5 посто нного тока выполнен на транзисторе б по схеме эмиттерного повторител , второй каскад на транзисторе 7 по схеме с общим эмиттером, нагрузкой усилител  5 посто нного тока служит управл ющий переход симистора 8. Последовательно ,с симистором 8 включена отключающа  катушка 9, воздействующа  на меха . низм расцеплени  фидерного автомата 10.- Вентильный блок 11 подключен кzero sequence connected in a star. The voltage taken from the diode rectifier 3 is fed to the input of a two-stage DC amplifier 5, the first stage, the frame of the DC amplifier 5 is made on the transistor b according to the emitter follower circuit, the second stage of the transistor 7 according to the common emitter circuit, load the DC amplifier 5 serves as a switching transistor of the triac 8. Successively, with the triac 8, the tripping coil 9 is applied, acting on the fur. feeder disconnection terminal 10. - The valve unit 11 is connected to

5 трем фазам сети, а обща  точка вентильного блока 11 подключена к аноду светодиода оптрона 12, катод светодиода оптрона 12 подключен к контуру заземлени . Фоторезистор оптрона5 to the three phases of the network, and the common point of the valve unit 11 is connected to the anode of the LED of the optocoupler 12, the cathode of the LED of the optocoupler 12 is connected to the ground loop. Optocoupler photoresistor

0 12 подключен параллельно выводам базаколлектор входного транзистора бусилител  5 посто нного тока. Источник 4 оператичного питани  подключен плюсом к эмиттерным, а минусом - к0 12 is connected in parallel to the pins of a basaclectron of the input transistor of the 5-amp powering circuit. Source 4 operative power is connected to the emitter plus and minus to

5 коллекторным цеп м усилител  5 посто нного тока.5 collector circuit amplifier 5 DC.

Устройство защитного отключени  рботает следующим образом.The safety shutdown device operates as follows.

В дежурном режиме при отсутствии замыкани  напр жение на выходе разомкнутой обмотки 2 фильтра 1 напр жени  нулевой последовательности отсутствует. При -высоком уровне сопротивлени - изол ции сети относительно зe.vши напр жение, приложенное к светодиоду оптрона 12, недостаточно дл  его включени .In standby mode, when there is no closure, the voltage at the output of the open winding 2 of the filter 1 of the zero sequence voltage is absent. At a high level of resistance, the isolation of the network relative to the ground. Your voltage applied to the LED of the optocoupler 12 is not enough to turn it on.

При возникновении однофазного замыкани  на землю по вл етс  напр жение на разомкнутой обмотке 2, которое выпp  /ш eтc  диодным выпр мителем 3 иминусом приклады.ваетс  к, базе входного транзистора б усилител  5 посто нного тока. Напр жение, снимаемое с нагрузки входного транзистора б, усиливаетс  вторым каскадом усилител  5 посто нного тока и подаетс  на управл ющий переход симитора 8, последний включаетс , и отключающа  катушка 9 фидерного автомата 10 обтекаетс  током до момента расхождени  контактов фидерного автомата 10, обесточивающего поврежденный участок сети. При отключении сети, естественно, отключаетс  и устройство защитного отключени .When a single-phase ground fault occurs, a voltage appears on the open-ended winding 2, which is rectified by a diode rectifier 3 and applied to the base of the input transistor b of the DC amplifier 5. The voltage removed from the load of the input transistor b is amplified by the second cascade of the DC amplifier 5 and is fed to the control transition of the simulator 8, the latter is turned on, and the opening coil 9 of the feeder machine 10 is flowed by the current until the contact of the feeder machine 10 de-energizes the damaged section network. When the network is disconnected, of course, the protective disconnect device is also disconnected.

При симметричных проводимост х изол ции фаз фильтр 1 напр жени  нулевой последовательности не работает . При значительном симметричном снижении сопротивлени  изол ции фаз напр жение, приложенное к светодиоду оптрона 12, увеличиваетс , и светодиод включаетс , что вызывает резкое уменьшение сопротивлени  фоторезистора оптрона 12. Уменьшение сопротивлени  фоторезистора ведет к увличению базового тока входного траизиотора 6 усилител  5 посто нного тока и далее, как и в предыдущем случае , ведет к включению отключающей катушки 9 фидерного автомата 10.With symmetrical conductors for isolating the phases, the zero sequence voltage filter 1 does not work. With a significant symmetric decrease in the insulation resistance of the phases, the voltage applied to the LED of the optocoupler 12 increases, and the LED turns on, which causes a sharp decrease in the resistance of the photoresistor of the optocoupler 12. A decrease in the resistance of the photoresistor leads to an increase in the base current of the 5 DC current amplifier and further as in the previous case, leads to the inclusion of the tripping coil 9 feeder machine 10.

По результатам испытаний построен зависимость отключающих значений переходного сопротивлени  готкл функции сопротивлений фазы относительно земли гд (фиг. 2) при емкости фаз относительно зегллк 0,25 мкФ.According to the test results, the dependence of the disconnecting values of the contact resistance of the function of the resistance of the phase relative to the ground, dG (Fig. 2), with a phase capacitance relative to the polarity of 0.25 μF, is plotted.

Из рассмотрени  зависимости откл (е,) видно, что при минимальном необходимом устойчивом сопротивпении изол ции сети, требующемс  дл  работы, например, и равном 21 кОм, значени  отключающего переходного сопрот;ивлени  достигают 25 кОм, т. е. превышают тот же показатель , равный 6,2-7,5 кО в три раза. Критическое сопротивлени изол ции (симметричное) при испытани х задаетс  равным 5 кОм.From consideration of the dependence off (e,) it is seen that with the minimum required stable resistance to network insulation, required for operation, for example, and 21 kOhm, the value of the disconnecting transition resistance, the willows reach 25 kOhm, i.e. equal to 6.2-7.5 kO three times. The critical insulation resistance (symmetrical) during testing is set to 5 kΩ.

Предлагаемое устройство повышает уровень электробезопасности и надежность электроснабжени . Отсутствие электромагнитного реле в таком устройстве сокращает врем  отключени  поврежденного участка сети, которое определ етс  практически только скоростью расхождени  силовых контактов фидерного автомата, а отсутствие контактов существенно повышает надежность устройства.The proposed device increases the level of electrical safety and reliability of power supply. The absence of an electromagnetic relay in such a device shortens the turn-off time of the damaged part of the network, which is determined practically only by the speed of divergence of the power contacts of the feeder automat, and the absence of contacts significantly increases the reliability of the device.

Claims (3)

1. Шипунов И. В. Защитное отключе30 ние. М., Энерги , 1968, с. 49-50, 69-72.1. Shipunov I. V. Protective disconnection. M., Energie, 1968, p. 49-50, 69-72. 2: Бухто ров В. Ф. Новые устройства дл  защиты от замыканий на землю в электрических сет х карьеров.35 Обзор ЦНИЭИ Уголь. М., 1976, с. 1922 .,2: Bukhtorov V.F. New devices for protection against earth faults in electrical grids of quarries.35 Overview TsNIEI Coal. M., 1976, p. 1922., 3. Шипунов И. В. Защитное отклю чение. М., - Энерги , 1968, с. 128132 .3. Shipunov I. V. Protective disconnection. M., - Energie, 1968, p. 128132. У отнл. . нимAt otnl. . by him Зона Zone W ffrftff/jfiJveM tiAW ffrftff / jfiJveM tiA WW го 30about 30 Фие.1Phie.1