Пристрій захисту від однополюсних витікань на землю у кабельній сітці

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК оаоо:.о (19) Н 02 Н 3 / 1 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ҐННТ СССР 1 (21) 4605042/24-03 (22) 14.11.88 (71) Специализированное производственное геологическое объединение по тампоиажным и геологоразведочным работам (72) Ю.А.Попозов, П.Н.Должиков, А.И.Мясоедов, В.П.Коноиенко, Г.А.Леонтьев и Б.Ф.Филатов (53) 621.317.333 (088.8) (56) Цапенко Е.Ф. Контроль изоляции в сетях до 1000 В. М.: Энергия, 1966. Патент Франции * 1574013, ' кл. Н 02 Н 3/16, опублик. 1969. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ОДНОПОЛЮСНЫХ УТЕЧЕК НА ЗЕМЛЮ В КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ (57) Изобретение относится к защите от однополюсных утечек в кабельной сети (КС) электрохимического тампонажа с заземленными в грунт полюсами и предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при однополюсном прикосновении, а также для предотвращения опасности возникновения пожара. Цель изобретения - повышение надежности защиты и контроля утечки при глухозаземленных полюсах ' Изобретение относится к защите от однополюсных утечек в кабельной сети электрохимического тампонажа с заземленными в грунт полюсами и предназначено для защиты людей от поражения электрическим током при однополюсном прикосновении, а также для предотвращения опасности возникновения пожара при замыканиях одного из 28-90 КС. Между положительным полюсом КС и заземляющей жилой включены делители напряжения (ДН) 1 и 2, а между полюсами КС включены ДН 3 и 4. Средние выводы ДН 1-4 подключены к входам дифференциальных усилителей (ДУ) 5 и 6. Выходы ДУ 5 и 6 подключены к исполнительным элементам (ИЭ) 7 и 8, контакты реле которых включены в цепь катушки отключения коммутирующего аппарата источника 9 питания. Последний отключает выпрямитель 10, к полюсам которого подключены кабели 11 и 12. Силовые жилы кабелей 1 и 12 1 глухо заземлены в почву забоя, а заземляющие жилы с источником 9 и выпря-_ мнтелем 10 изолированы от земли. Питание ИЭ 7 и 8 осуществляется от маломощных выпрямителей 13 и 14, подключенных к вторичным обмоткам трансформатора 15. При снижении сопротивления изоляции между, например, положительным полюсом КС и заземляющей і жилой уменьшается напряжение с ДН 1, снижается входное напряжение на ДУ 5, он переключается и ИЭ 7 отключает источник 9. 1 ил. полюсов кабеля на металлические части шахтных подъемных машин. Целью изобретения является повышение надежности защиты и контроля утечки при глухозаземленных полюсах кабельной сети. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства 1582942 зашиты от однополюсных утечек в с е ти электрохимтампонажа. Устройство защиты от однополюсных утечек содержит два делителя напряжения 1 и 2, включенные между положительным полюсом кабельной сети и заземляющей жилой, два делители напряжения 3 и 4, включенные между п о люсами кабельной сети, первый дифференциальный усилитель 5, кеинвертирующий вход которого подключен к выводу делителя напряжения 1, а инвертирующий вход - к выводу делителя напряжения 3, второй дифференциальный опе'рационный усилитель 6, неинвертирующий вход которого подключен к выводу делителя напряжения 4, а инвертирующий вход - к выводу делителя напряжения 2, причем шины питания дифференциальных усилителей 5 и (і присоединены к положительному и отрицательному полюсам сети, а выходы операционных усилителей 5 и 6 соответственно к исполнительным э л е ментам' 7 и 8, выходы которых включены в цепь катушки отключения комму.тационного аппарата источника питания 9, отключающего выпрямитель 10, к пошосам которого подключены кабели 11 я 12, силовые жилы которых глухо заземлены в почву забоя, а заземляющие жилы кабеля наряду с источником 9 питання и выпрямителем 10 изолированы от земли. Питание исполнительных элементов 7 и 8 осуществпяется „от маломощных выпрямителей 13 и 14, подключенных к вторичным обмоткам трансформатора 15. ния коммутационного аппарата, отключающего источник 9 питания. Для и с ключения влияния колебаний напряжения сети при регулировании выпрямителя 10 на результаты измерения с о противления изоляции в качестве опорного напряжения использовано напряжение на его выходе. Поскольку кабели 10 применяются экранированные, в которых экраны по всей длине кабеля касаются заземляющей жилы, то нарушение изоляции относительно экрана, соединенного с изолированной заземляющей жилой, приводит к отключению с е т и , что пре15 дотвращает замыкание силовой жилы к а беля на металлические части ствола. При снижении сопротивления изоляции отрицательного полюса относитель20 но заземляющей изолированной жилы экранированного кабеля работа устройства аналогична. Таким образом, применение устройства защиты от однополюсных утечек 25 на землю в кабельной сети электрохимтампонажа обеспечивает защиту человека от поражения электрическим током при однополюсных прикосновениях и пожаробеэопасность, что позволяет получить значительный экономический 30 эффект и способствует расширению внедрения электрохимтампонажа в шахтном строительстве. Ф о р м у л а и з о б р е,дТ е н и я Устройство защиты от однополюсных утечек на землю в кабельной сети, содержащее два делителя напряжения, первые выводы которых подключены к Устройство работает следующим об- 40 заземляющей жиле, второй вывод первого делителя подключен к положительразом. ной шине, кабельной сети, а второй выПри снижении сопротивления изолявод второго делителя подключен к отриции положительного полюса относительцательной шине кабельной сети, источно заземляющей жилы кабеля 11 снижаник питания с коммутационным аппарается величина напряжения полюса о т том» содержащим катушку отключения, носительно заземляющей жилы, а с л е о т л и ч а ю щ е е с я тем, ч т о , довательно, и падение напряжения на с целью повышения надежности защиты делителе 1,прикладываемое к неинвери контроля утечки при глухозаэемлентирующему входу операционного усилиных полюсах кабельной сети, заземтеля 5. По достижению сопротивлением ляющую жилу кабельной сети изолируют изоляции величины сопротивления сраба от земли, а устройство снабжено выпрятывания, которое задается опорным мителем, двумя дифференциальными усинапряжением, снимаемым с делителя лителями, двумя исполнительными э л е 3 напряжения и подаваемым на инверментами, двумя маломощными выпрямитирующий вход операционного усилителя 5, последний переключается, в р е - 55 телями, трансформатором и двумя д о полнительными делителями напряжения, зультате чего срабатывает исполнипервый вывод первого из которых подтельный эпемент 7, который своим конключен к второму выводу второго делитактом замыкает цепь катушки отключе35 1582942 к первому входу второго дифференцителя, отрицательный вывод выпрямитеального усилителя, к второму входу ля соединен с отрицательной шиной какоторого подключен средний вывод втобельной сети, а положительный вывод рого дополнительного делителя, в т о выпрямителя подключен к положительрой вывод которого подключен к второной шине кабельной сети, причем к вхому выводу первого делителя, а второй ду выпрямителя подключен источник вывод второго делителя подключен к питания, второй вывод первого дополтретьему входу второго дифференциальнительного делителя подключен к первому входу первого дифференциального 10 ного усилителя и к первому входу второго исполнительного элемента, к усилителя, к второму входу которого второму входу которого подключен выподключен средний вывод первого доход второго дифференциального усиполнительного делителя, а к третьему лителя, к третьему и четвертому входу - средний вывод первого делителя, первый выход первого дифферен- 15 входам второго исполнительного элемента подключены первый и второй выциального усилителя подключен к пер ходы второго маломощного выпрямитевому входу первого исполнительного л я , третий и четвертый выходы котороэлемента, второй и третий входы котого подключены к четвертому я пятому рого подключены к первому и второму входам второго дифференциального выходам первого маломощного выпрями- 20 усилителя, выходы трансформатора подтеля, третий выход которого подключен ключены к входам маломощных выпрямик четвертому входу первого дифферентелей, а второй выход первого диффециального усилителя, пятый вход ренциального усилителя подключен к которого подключен к второму выходу первого маломощного выпрямителя, сред 2$ четвертому входу первого исполнительного элемента. ний вывод второго делит,еля подключен 1582942 Редактор З.Ходакова Составитель Л.Виноградов Техред М.Ходанич Корректор М.Кучерявая Заказ 2458/ДСП Тираж 315 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-3 5, Раушская наб.у д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101