Спосіб захисту людини від ураження електричним струмом в мережі з ізольованою нейтраллю

Спосіб захисту людини від ураження електричним струмом в мережі з ізольованою нейтраллю, що містить відгалуження, які комутуються, що полягає у відключенні мережі груповим вимикачем за струмом витоку, яке супроводжується додатковим відключенням всіх відгалужень, що комутуються, який відрізняється тим, що під час захисного відключення, в момент зникнення струму в кожному відгалуженні, фази такого відгалуження з боку виходу відповідного комутаційного апарата з'єднують між собою та під'єднують до ланцюга заземлення через дросель. (19) (21) a200600387 (22) 16.01.2006 (24) 11.03.2008 (72) МАРЕНИЧ КОСТЯНТИН МИКОЛАЙОВИЧ, U A, ВАСИЛЕЦЬ СВЯТОСЛАВ ВОЛОДИ МИРОВИЧ, U A (73) ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) SU 815829, 28.03.1981 SU 1691917, 15.11.1991 UA 77852, 15.01.2007 UA 45452, 15.04.2002 GB 2182812, 20.05.1987 SU 408240, 14.03.1974 SU 545032, 17.02.1977 3 82111 пускачів за сигналом від реле витоку потребує прокладання додаткових провідників для подавання вказаного сигналу на ланцюги дистанційного керування пускачів, що ускладнює схему електромережі дільниці, знижує її надійність. Крім цього, спосіб не передбачає самоконтроль справності ланцюга подавання сигналу на захисне відключення пускачів. При пошкодженні вказаного ланцюга він не може бути реалізований. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу захисту людини від ураження електричним струмом в мережі з ізольованою нейтраллю, в якому, за рахунок автономного дріблення дільничної електромережі шахти, після захисного відключення останньої, на окремі відгалуження та компенсації ємнісних струмів витоку в ланцюзі кожного споживача, забезпечується підвищення надійності відключення відгалужень, що комутуються, та підвищення безпеки їх стану в процесі захисного відключення» Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у відомому способі захисту людини від ураження електричним струмом в мережі з ізольо***-гає у відключенні мережі груповим автоматичним вимикачем за струмом витоку, що супроводжується додатковим відключенням всіх відгалужень, які комутуються, згідно винаходу під час захисного відключення, в момент зникнення струму в кожному відгалуженні, фази такого відгалуження з боку виходу відповідного комутаційного апарату з'єднують між собою та під'єднують до ланцюга заземлення через дросель. Причинно-наслідковий зв'язок суттєви х ознак винаходу з те хнічним результатом. В момент зникнення струму в кожному відгалуженні, що має місце під час захисного відключення дільничної електромережі шахти груповим автоматичним вимикачем, фази такого відгалуження з боку виходу відповідного комутаційного апарату з'єднують між собою за допомогою швидкодіючого комутатора, що дозволяє знизити до нуля напругу на шинах відповідного комутаційного апарату, знеструмити ланцюги керування вказаного апарату та, як наслідок, відключити його, незалежно від зовнішнього сигналу на відключення. Крім того, штучна нульова точка, що утворюється при закорочуванні фаз відгалуження, приєднується до ланцюга заземлення через дросель, що забезпечує компенсацію ємнісних струмів витоку на даному відгалужені, які обумовлені ЕРС обертання відповідного двигуна. На фіг.1 наведена принципова електрична схема електропостачання шахтної дільничної електромережі з груповим автоматичним вимикачем та пристроями реалізації способу, що заявляється, на фіг.2 - стр уктурна схема блока контролю параметрів струму відгалуження кабельної мережі, а на фіг.3 - діаграми роботи вказаного блока. Пристрій, за допомогою якого реалізується спосіб, що заявляється, містить трифазний напівпровідниковий комутатор 1, кожний з вентильних модулів 2 якого входом 4 підключений до відповідної фази мережі з боку виходу комутаційного апарата (пускача) 3, що комутує відгалуження 4 кабельної мережі дільниці шахти. Ви ходи всіх вентильних модулей 2 з'єднані між собою та підключені через дросель 5 до ланцюга заземлення 6. Керування ввімкненням вентилів 2 трифазного напівпровідникового комутатора 1 здійснюється від блока 7 контролю параметрів відгалуження кабельної мережі дільниці шахти. Вказаний блок 7 виконує функцію виявлення моменту зникнення струму в електромережі. Блок контролю параметрів струму (7) містить випрямляч 8, приєднаний до входів трансформаторів струму 9 відгалуження, що комутується. Ви хід випрямляча 8 підключений до статичного входу першого компаратора 10, інвертуючий вхід якого зв'язаний з виходом першого потенціометра 11, а вихід - через диференцюючий ланцюг 12 підключений до інвертуючого входу др угого компаратора 13. Статичний вхід останнього під'єднаний до виходу другого потенціометра 14, а вихід - через тригер 15 та підсилювально-розв'язуючий вузол 16 зв'язаний з ланцюгами керування вентильних (тиристорних) модулей 2 комутатора 1. При цьому перші виводи потенціометрів 11 та 14 підключені до джерела живлення, відповідно позитивної (17) та негативної (18) полярності, а другі виводи вказаних потенціометрів, загальні виводи диференціюючого ланцюга 12 та випрямляча 8 підключені до загального виводу 19 джерела живлення блока 7. В електромережі дільниці шахти також передбачений груповий автоматичний вимикач 20 та апарат захисту 21 від стр умів витоку на землю, який підключений до фаз мережі між груповим вимикачем 20 та пускачами З, що комутують кабельні відгалуження 4. Оперативний ланцюг апарату захисту від витоків струму (реле витоку) 21 підключений до ланцюга заземлення. На схемі електропостачання дільниці шахти (фіг.1) вказані активні 22 та індуктивні 23 опори робочих жил кабелів відгалужень, що комутуються, активні 24 та ємносні 25 опори ізоляції вказаних кабелів. Навантаженням кожного кабельного відгалуження є асинхронні двигуни 26. Реалізація способу захисту людини від ураження електричним струмом в мережі з ізольованою нейтраллю вказаним пристроєм пояснюється наступним. При доторканні людини 27 до струмопровідної частини кабельного відгалуження 4, що знаходиться під напругою мережі, спрацьовує реле витоку 21, яке впливає на груповий автоматичний вимикач та відключає його. У зв'язку з цим зникає струм в електромережі дільниці. В момент зникнення струму в кабельному відгалуженні 4, що комутується, блок 7 контролю параметрів струму формує та запам'ятовує керуючий сигнал, який поступає на входи керування вентильних модулів 2 напівпровідникового комутатора 1 та відкриває вказані модулі. В результаті ЕРС обертання двигуна 26, яка діє в кабельному відгалуженні 4, замикається на спільну точку з'єднання модулів 2, 5 82111 що обумовлює зниження до нуля напруги на шинах пускача 3, припинення електроспоживання ланцюгів керування цього пускача та, як наслідок, відключення пускача 3 незалежно від наявності сигналу ззовні на відключення. При цьому ємносні складові струмів витоку, що обумовлені ЕРС обертання двигуна 26 та ємностями 25 ізоляції кабелю, будуть компенсуватися дроселем 5, індуктивність якого може бути відрегульована відповідно до параметрів ємності ізоляції 25 конкретного кабелю. Після закінчення процесу захисного відключення, у зв'язку з повним зникненням напруги в кабельному відгалуженні 4, ланцюг живлення блока 7 та ланцюги вентильних модулів 2 знеструмлюються, вказані модулі закриваються. Це дозволяє в подальшому здійснювати повторне ввімкнення пускача 3 кабельного відгалуження 4 без додаткових впливів на комутатор 1 (з метою забезпечення його закритого стану). Функціонування блока 7 контролю параметрів струму полягає в наступному. При зникненні струму І в кабельному відгалуженні 4 на виході випрямляча 8 зникає пропорційна напруга U1. В результаті, нульовий потенціал порівнюється із позитивним потенціалом U2, що знімається з потенціометра 11, обумовлює зникнення логічної "одиниці" U3 на вході компаратора 10 в момент t1. Задній фронт зниклого "одиничного" імпульсу виділяється диференцюючим ланцюгом 12 у вигляді короткого негативного імпульсу U4, який порівнюється за допомогою компаратора 13 із негативною напругою U5, що знімається з потенціометра 14. Абсолютне значення вказаної напруги U5 менше абсолютної величини амплітуди вихідного імпульсу U4. Внаслідок цього, при наявності негативного імпульсу U4 на інвертуючому вході, компаратор 13 формує логічну "одиницю" U6 на своєму виході, яка запам'ятовується тригером 15 (U7) та через підсилювально-розв'язувальний блок 16 подається на ланцюги керування вентильних модулей 2 комутатора 1. Наведений спосіб захисту людини від ураження електричним струмом в мережі з ізольованою нейтраллю забезпечує підвищення надійності відключення відгалужень, що комутуються, та підвищення безпеки їх стан у в процесі захисного відключення. 6