Заземлюючий пристрій в електричних мережах з ізольованою нейтраллю

Изобретение относится к области защитных устройств в электрических сетях с изолированной нейтралью, преимущественно трехфазных трех про водных. Известно заземляющее устройство, состоящее из металлического проводника, соединяющего нетоковедущие части электроустановки и заземлители [1]. Принцип действия заключается в отводе части электрического тока, в нештатном режиме (в случая пробоя на нетоковедущие части электроустановки, находящейся под напряжением) удаляющегося с указанных нетоковедущих частей электроустановки на землю. При этом для обеспечения безопасных для жизни человека значений силы тока и напряжения на нетоковедущи х частях сопротивление заземляющего устройства должно быть как можно меньшим (согласно действующим нормам не более 4 - 10Ом). Недостатком известного устройства-прототипа является то обстоятельство, что при наличии сетей большой протяженности или сетей с большим количеством потребителей в случае возникновения пробоя на нетоковедущие части электроустановки (короткого замыкания на известное заземляющее устройство) величина силы тока в цепи "генератор - линия - электроустановка - земля - генератор" не достигает величины, необходимой для сравнивания аппаратов защиты. Кроме того, уменьшение собственного сопротивления заземляющего устройства, а именно входящего в его соста в металлического проводника (необходимое условие для повышения электробезопасности) требует увеличения сечения, что нецелесообразно экономически. В основу изобретения поставлена задача создания устройства, позволяющего обеспечить в сети возрастание тока до величины тока срабатывания аппаратов защиты за время, меньшее или сравнимое с периодом изменения напряжения в сети, а также обеспечить возможность уменьшения сечения металлического проводника при том же доступном сопротивлении заземляющего устройства (уменьшить расход материала). Поставленная задача достигается тем, что в заземляющем устройстве в сетях с изолированной нейтралью согласно изобретению к металлическому проводнику подключенному к нетоковедущим частям электроустановки, подключен один из контактов дополнительно имеющегося газонаполненного разрядника, второй контакт которого подключен к заземлителям. Наличие дополнительно имеющегося газонаполненного разрядника и его соответствующее подключение обеспечивает в сети возрастание величины силы тока до величины тока срабатывания аппаратов защиты за время меньшее или сравнимое с периодом изменения напряжения в сети за счет гиперболической зависимости, вольт-амперной характеристики газонаполненного разрядника. Также обеспечивается падение электрического сопротивления разрядника до бесконечно малой величины за счет происходящего в нем дугового разряда и возможность световой индикации срабатывания заземляющего устройства. Сущность изобретения заключается в следующем. На чертеже (фиг.) представлена электрическая схема предлагаемого устройства, которое состоит из металлического проводника 1, подключенного к нетоковедущим частям электроустановки 2, к которому подключен один из контактов газонаполненного разрядника 3, второй контакт которого подключен к заземлителям 4. Устройство работает следующим образом. В штатном режиме работы (при отсутствии пробоя на нетоковедущие части электроустановки 2, находящейся под напряжением), на контактах газонаполненного разрядника 3 отсутствует разность потенциалов и цепь заземляющего устройства является разомкнутой из-за крайне большого сопротивления разрядника 3. Так называемое напряжение пробоя разрядника 3 подобрано таким образом, что оно соответствует опасным для Человека напряжению и силе тока на нетоковедущих частях электроустановки 2. В нештатном режиме (пробой на нетоковедущие части электроустановки) на контактах разрядника 3 возникает разность потенциалов, причем, когда она становится равной или превышающей напряжение пробоя разрядника 3, между его электродами начинается движение заряженных частиц (электронов). Под воздействием этой разности потенциалов электроны внутри разрядника 3 разгоняются (происходит переход потенциальной энергии в кинетическую) в направлении анода разрядника. При попадании в свободные молекулы газа-заполнителя колбы разрядника электроны ионизируют молекулы, высвобождая дополнительно электроны и образуя положительно заряженные частицы - ионы, устремляющиеся в направлении катода. Попадая в катод ионы, имеющие сравнительно большую массу по сравнению с электронами, выбивают с его поверхности большее количество электронов, которые устремляясь к аноду, увеличивают количество ионов и т.д. Таким образом возникает лавинообразный процесс, характеризующийся резким падением сопротивления разрядника до бесконечно малой величины, т.е. дуговой разряд. Разрядник 3 характеризуется гиперболическим графиком вольт-амперной характеристики. При такой зависимости имеет место возрастание силы тока, проходящего через разрядник 3 при уменьшении напряжения на его контактах. Уменьшение напряжения на контактах разрядника 3 обусловлено спадающей характеристикой источника тока при возникновении токе в цепи заземляющего устройства, Таким образом, электрический ток отводится с нетоковедущи х частей электроустановки, в нештатном режиме оказавшихся под напряжением, более эффективно через цепь заземляющего устройства "металлический проводник - разрядник - заземлители", чем через цепь известного заземляющего устройства "металлический проводник - заземлители" в результате чего величина силы тока на указанных нетоковедущих частях электроустановки в нештатном режиме снижается до безопасных для Человека значений. При этом имеет место обязательное срабатывание аппаратов защиты за счет первоначального возрастания силы тока до величины силы тока срабатывания аппаратов защиты, а также свечение разрядника 3, что обеспечивает возможность световой индикации срабатывания заземляющего устройства, т.е. сигнализации о нештатном режиме работы электроустановки и сети, опасности для человека.