Пристрій для захисту від витоків струму на землю

Пристрій для захисту від витоків струму на землю, переважно у високовольтних мережах з ізольованою нейтраллю трансформатора, який містить блок для вимірювання струму витоку, блок індикації, блок живлення, блок оперативної напру 3 20018 4 один кінець якого заземлено, а другий - приєднано Під час включення пристрою для захисту віддо виводу для приєднання до нейтралі трансфорбувається накладення оперативної напруги на матора, при цьому точка з'єднання резистора з робочу напругу ділянки мережі між виходом роздікатодом додаткового діода й анодом високовольтлового трансформатора і найближчим високовоного діода утворює контрольну точку для здійсльтним розподільним пристроєм, а якщо останньонення вимірювань. го немає - безпосередньо на кабельну лінію. При На фігурі 1 зображено електричну схему прицьому в контрольній точці відбувається перехідний строю; процес, обумовлений зарядом кабельної лінії. на фігурі 2 - гра фік зміни оперативної напруги Запропонований пристрій має два канали в контрольній точці у разі появи замикання на зеспрацьовування: повільно діючий і швидкодійний. млю за відсутності напруги у мережі; Повільно діючий канал спрацьовування налана фігурі 3 - перехідний процес у контрольній штовано на нормовану уставк у спрацювання і точці під час вмикання кабельної лінії; працює під час плавного зниження опору ізоляції на фігурі 4 - гра фік зміни оперативної напруги мережі, що захищається, у процесі її експлуатації. в контрольній точці за умови появи напруги зсуву При зниженні опору ізоляції мережі, що захи щанейтралі. ється, нижче уставки спрацювання, мікропроцесоЗапропонований пристрій містить резистор 1 рний пристрій, що перебуває в блоці 5, запускає для приєднання пристрою до нейтралі трансфорлічильник часу. Якщо протягом заданого інтервалу матора, високовольтний діод 2, з'єднаний послідочасу опір ізоляції не відновлюється до значення, вно з резистором 1, діод 3, уведений між колом що перевищує уставк у спрацювання, пристрій для оперативної напруги і землею, високоомний резизахисту видає команду на вимикання високовольстор 4, що підключається до нейтралі трансфортного розподільного пристрою - відбувається матора і з'єднується із землею, блок 5 для виміспрацьовування за повільно діючим каналом. рювання струму витоку, виконаний на базі Швидкодійний канал спрацьовування має два мікропроцесорного пристрою, блок 6 індикації, алгоритми роботи - за постійним і змінним струблок 7 живлення, блок 8 оперативної напруги, вимом. хідний контакт 9, що підключається до кіл вимиРобота за постійним струмом відбувається, кання розподільного пристрою (пристрій на фігурі якщо немає напруги на ділянці мережі, що захине зображено), резистор 10, розміщений у блоці 5 щається (робота у режимі попереджувального кондля вимірювання струму витоку. тролю опору ізоляції). При цьому система вимірює Точка за резистором 10 на виході блока 5 у величину оперативної напруги Uoп. у контрольній колі його з'єднання з катодом діода 3 є контрольточці. ною точкою, у якій виконується вимірювання опеОпори резисторів 1 і 10 підібрано так, що вони ративної напруги пристрою для захисту. рівні за величиною, а їх сума значно перевищує Запропонований пристрій працює так. уставку спрацювання пристрою захисту 1кОм по У разі вмикання пристрою захисту напруга пошвидкодійному каналу. дається на блок 7 живлення і блок 8 оперативної У разі виникнення замикання на землю в монапруги. Блок 7 перетворює вхідну змінну напругу мент часу tзам. із опором витоку 1кОм і менше, нау ви хідну постійну напругу для живлення блоків 5 і пруга Uoп. у контрольній точці знизиться до вели6. Блок 8 перетворює вхідну однофазну напругу чини не більше: перемінного струму у вихідн у оперативну напругу Uoп.=0,51Uоп.ном.. (див. фігуру 2.) постійного струму. Якщо протягом заданого інтервалу часу tІ у коПри цьому мікропроцесорний пристрій у блоці нтрольній точці не відбудеться відновлення напру5 для вимірювання струму витоку здійснює контги Uoп. вище порогового значення, блок 5 через роль наявності оперативної напруги й безперервну проміжок часу Δt, необхідний для спрацьовування перевірку справності виконавчого реле (на фігурі вихідного реле пристрою захисту, забороняє вминаведено тільки його контакт 9). кання високовольтного розподільного пристрою. Крім того, пристрій для захисту контролює ціУ противному разі здійснюється подача напрулісність кола підключення до нейтралі трансфорги на ділянку кабельної лінії між виходом трансматора. Це забезпечується тим, що до нейтраліформатора і найближчим високовольтним розпотрансформатора додатково підключається висодільним пристроєм, а якщо останнього немає коомний резистор 4. безпосередньо на навантаження. У нормальному режимі алгоритм роботи приПерехідний процес заряду кабельної лінії відстрою побудовано так, що із сумарного значення бувається аналогічно описаному вище і під час опору ізоляції мережі, що захищається, віднімавключення високої напруги на ділянку за розподіється значення опору резистора 4. У разі обриву льним пристроєм, тому що в симетричному режимі кола підключення, оперативного струму зовсім не геометрична сума фазних напруг у нейтралі буде, що мікропроцесорним пристроєм блока 5 трансформатора дорівнює нулю. Таким чином, сприймається як аварійна ситуація. При цьому відбувається регулювання апарата захисту від вихідні контакти 9 розмикаються і блокують вклюпомилкових спрацьовувань (див. фі гуру 3.) чення високовольтного розподільного пристрою Робота пристрою захисту за перемінним струабо вимикають його. мом швидкодійного каналу відбувається при наявЯкщо тестування працездатності пристрою заності напруги на ділянці мережі, що захи щається, у хисту пройшло вдало, контакт 9 замикається і підмомент появи витоку струму на землю через опір готовлює коло включення високовольтного розпо1кОм і менше. При цьому в нейтралі трансформадільного пристрою. тора виникає напруга зсуву нейтралі, що сумуєть 5 20018 6 ся з оперативною напругою Uoп. пристрою захисту пристрій захисту спрацьовує по швидкодійному в контрольній точці (див. фігуру 4.) каналу. При цьому діод 2 при позитивній півхвилі наЗапропонований пристрій дозволяє за рахунок пруги зсуву нейтралі обмежує вимірювальну настворення свідомо відомої величини струму витоку пругу в контрольній точці до величини Uоп., а при на землю контролювати цілісність кола підключеннегативній півхвилі діод 3 обмежує сум у напруг до ня до нейтралі трансформатора. У разі обриву нуля. кола підключення оперативного струму не буде Якщо протягом визначеного проміжку часу tІІ зовсім, що сприйматиметься системою як аварійна (див. фігур у 4) напруга у контрольній точці не відситуація. Пристрій не вимагає додаткового заряду новиться до величини не менше ємності підключеної кабельної лінії підвищеною напругою, тому що він логічним шляхом розрізняє U Uоп. = оп.ном. , режими вмикання кабельної лінії і виникнення ви3 току стр уму на землю. блок 5 видає команду на вимкнення високовольтного розподільного пристрою і через час Δt Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601