Пристрій контролю ізоляції та захисного відключення

Реферат: Пристрій контролю ізоляції і захисного відключення електричної мережі містить джерело постійного вимірювального струму, з'єднане із заземлюючим затискачем через два паралельні ланцюги, в один з яких увімкнуті послідовно перший додатково введений резистор і контакт реле напруги, що розмикає, а другий - другий додатково введений резистор, діод, включений в напрямку проведення вимірювального струму, і контакт реле напруги, що замикає, з'єднаних послідовно, а обмотка змінного струму компенсуючого дроселя зашунтована додатково введеним конденсатором. Наявність двох вимірювальних ланцюгів, кожний з яких працює тоді, коли другий вимкнений, дає можливість виставити уставки пристрою в одному режимі і, таким чином, забезпечити необхідні характеристики пристрою в кожному режимі, при цьому вдається забезпечити іскробезпеку цих ланцюгів при напрузі джерела вимірювального струму в декілька сот вольт, як це потрібно для пристроїв захисту мереж напругою 3 кВ і вище. UA 99235 C2 (12) UA 99235 C2 UA 99235 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до електротехніки, зокрема до пристроїв контролю ізоляції і захисного відключення шахтних електричних мереж. Відомі пристрої контролю ізоляції і захисного відключення, які містять джерело постійного вимірювального струму, який формується випрямлячем, підключеним до фаз мережі, що захищається, і виконавче реле, включене послідовно з зазначеним випрямлячем між фазами мережі та заземлювачем. При цьому всі елементи пристрою приєднані до фаз мережі, що захищається, після головних контактів вимикача, на вимикаючу систему якого впливає виконавче реле (Див. Довідник енергетика вугільної шахти. В.С. Дзюбай, Я.С. Римап, А.К. Маслій. М. "Надра", 1983, с. 229-233). Недоліком таких пристроїв є неможливість здійснити функцію попереднього контролю ізоляції мережі при відключеному вимикачі. Відомі також пристрої контролю ізоляції і захисного відключення, які містять джерело постійного вимірювального струму, включене до головних контактів вимикача, що подає напругу па мережу, що захищається, фільтр приєднання зазначеного джерела між фазами мережі і землею, що складається з розділового конденсатора, компенсуючого і приєднувального дроселів, включених послідовно між фазами і заземлювачем, та виконавчого реле, що впливає на систему, що відключає, зазначеного вимикача, а між розділовим конденсатором і заземлювачем включений ланцюг з послідовно з'єднаних резистора і діода, зашунтованого контактами додатково введеного реле напруги. За допомогою зазначеного ланцюга забезпечується іскробезпека пристрою в режимі попереднього контролю ізоляції. Цей ланцюг забезпечує фіксацію пристрою в положенні спрацьовування в режимі, коли є напруга на мережі, що захищається, і, в той же час, повернення пристрою в режимі попереднього контролю ізоляції при зникненні небезпечного витоку (Див. В.С. Дзюбан. Вибухозахищені апарати низької напруги. М. Энергоатомиздат. 1993, с. 166-173). Недоліком таких пристроїв є неможливість забезпечити іскробезпеку вимірювального ланцюга в режимі попереднього контролю ізоляції при значній (кілька сот вольт) напрузі джерела вимірювального струму як це потрібно для пристроїв захисту електричних мереж на 3 кВ і вище. Це пояснюється значними кидками струму і напруги у вимірювальному ланцюзі при замиканнях між фазами мережі і землею за рахунок розряду через цей ланцюг розділового конденсатора і компенсуючого дроселя. Недоліками таких пристроїв є також те, що уставки його збігаються в режимі попереднього контролю ізоляції і в режимі, коли на мережу подана напруга, що може призводити до включення мережі з небезпечною витоком і її негайного відключення. Задачею винаходу є підвищення іскробезпеки вимірювального ланцюга пристрою захисного відключення в режимі попереднього контролю ізоляції електричної мережі на 3 кВ і вище, і зміну уставки пристрою залежно від режиму роботи. Задача вирішується таким чином, що у відомому пристрої контролю ізоляції і захисного відключення, яке містить джерело постійного вимірювального струму, включене до головних контактів вимикача, що подає напругу на мережу, що захищається, фільтр приєднання зазначеного джерела між фазами мережі і землею, що складається з розділового конденсатора і компенсуючого дроселя, обмотка змінного струму якого з'єднана з нульовою точкою силового трансформатора, який живить мережу, виконавче реле і реле напруги, що спрацьовує при наявності напруги на фазах мережі, запропоновано джерело постійного вимірювального струму з'єднати з заземлюючим затискачем через два паралельні ланцюги, в один з яких увімкнуті послідовно перший резистор і контакт реле напруги, що розмикає, а в другу - другий резистор, діод в напрямку, коли проводиться вимірювальний струм і контакт реле напруги, що замикає, а обмотку змінного струму компенсуючого дроселя затушувати додатковим конденсатором. На кресленні наведена принципова електрична схема запропонованого пристрою. Вона містить джерело постійного вимірювального струму 1, включене до головних контактів вимикача 2, який подає через силовий трансформатор 3 напругу на мережу, що захищається, фільтр приєднання зазначеного джерела між фазами мережі і землею, що складається з розділового конденсатора 4 і компенсуючого дроселя 5, обмотка змінного струму якого з'єднана з нульовою точкою з'єднання вторинних обмоток силового трансформатора 3, що живить мережу, виконавче реле 6, що отримує команду на спрацювання від вузла контролю вимірювального струму 7 і впливає на систему вимикача, що відключає, 2, додатково введені резистори 8, 9, перемикаючий контакт 10 реле напруги, діод 11 і конденсатор 12. Розділовий конденсатор 4 зашунтовано замикаючим контактом 13 реле напруги 14, обмотка електромагніта якого підключена до джерела живлення через послідовно включені контакт, що замикає, 15 реле напруги і контакт, що розмикає, 16 виконавчого реле 6. У ланцюг контакту 13 включений дросель 17, що знижує кидки розрядного струму конденсатора 4 через контакт, що замикає, 13, 1 UA 99235 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 запобігаючи його зварюванню, а паралельно діоду 11 включений резистор 18, що забезпечує розряд конденсатора 4 при вимкненому пристрої захисту. Пристрій працює таким чином. При вимкненому вимикачі 2 і відсутності напруги на мережі, що захищається, реле напруги виключене, частина його контакту, що розмикається, 10 замкнута, а частина, що замикається, розімкнена. Тому вимірювальний струм протікає по ланцюгу: джерело вимірювального струму 1, резистор 8, контакт 10, земля, опір ізоляції мережі, обмотки трансформатора 3, нейтраль, компенсуючий дросель 5, вхід вузла 7 контролю вимірювального струму. Якщо опір ізоляції мережі досить високий, а вимірювальний струм менше уставки вузла 7, реле 6 включено і дозволяє включити вимикач 2 і подати напругу на мережу, що захищається. Якщо ж опір ізоляції мережі нижче норми, реле 6 відключається і вимикач 2 включити неможливо до усунення несправності. При увімкненні вимикача 2 і поданій на мережу напрузі, шлях вимірювального струму до заземлювача змінюється, оскільки в цьому режимі реле напруги включене, його контакт, що розмикає, 10 розімкнений, а контакт, що замикає, замкнутий. Тому вимірювальний струм тече через другий додатковий резистор 9, діод 11, замкнутий контакт 10, землю і далі, так само як і в розглянутому раніше режимі. Таким чином, електрична схема запропонованого пристрою дозволяє змінювати уставку його в режимі попереднього контролю ізоляції відносно до уставки в режимі загальномережного захисту при поданій на мережу напрузі. Для цього змінюють співвідношення опорів резисторів 8 і 9. В результаті є можливість виключити режим, коли тільки що включена мережа негайно відключається пристроєм захисту. Наявність діода 11 і конденсатора 12 дозволяє знизити кидки струму, обумовлені розрядом розділового конденсатора 4, і кидки напруги, викликані дією е.р.с. самоіндукції в обмотці компенсуючого дроселя 5, відповідно при замиканні і розмиканні ланцюга вимірювального струму, викликаних замиканнями фаз на землю. Це дозволяє забезпечити іскробезпеку вимірювального ланцюга при значній напрузі джерела вимірювального струму (кілька сот вольт) як це потрібно для пристроїв захисту мереж на 3 кВ і вище. Таким чином, вирішена задача забезпечення уставки пристрою в режимі попереднього контролю ізоляції вище уставки його при поданій на мережу, що захищається, напрузі і іскробезпеки вимірювального ланцюга при необхідних для високовольтних мереж параметрах джерела вимірювального струму. У нормальному режимі при поданій на мережу напрузі контакт 15 реле напруги включений, а контакт 16 реле 6 розімкнений. Тому реле 14 відключено, а його контакт 13 - розімкнений. Якщо в мережі з'явиться небезпечний струм витоку, то реле 6 відключиться, а реле напруги залишиться на деякий час включеним, тому що напруга в мережі підтримується електродвигунами, що переходять у генераторний режим. В результаті реле 14 спрацює, його контакт 13 замкнеться і струм через вхід вузла контролю 7 різко зросте, при цьому реле 6 заблокується у вимкненому положенні до зниження напруги в мережі нижче напруги, при якій відключається реле напруги. Це дає можливість забезпечити чітке спрацьовування пристрою в режимі переміжного витоку. Після зникнення напруги в мережі контакт 15 реле напруги розмикається, реле 14 відключається, контакт 13 розмикається і пристрій переходить в режим попереднього контролю ізоляції. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 55 60 Пристрій контролю ізоляції і захисного відключення, який містить джерело постійного вимірювального струму, що включений до головних контактів вимикача, який подає напругу на мережу, що захищається, фільтр приєднання зазначеного джерела між фазами мережі і землею, що складається з розділового конденсатора і компенсуючого дроселя, обмотка змінного струму якого з'єднана з нульовою точкою силового трансформатора, який живить мережу, виконавче реле і реле напруги, що спрацьовує при наявності напруги на фазах мережі, який відрізняється тим, що джерело постійного вимірювального струму з'єднане із заземлюючим затискачем через два паралельних ланцюги, один з яких утворений першим додатково введеним резистором і включеним послідовно з ним контактом реле напруги, що розмикає, а другий - другим додатково введеним резистором, послідовно з яким включений діод в напрямку проведення вимірювального струму, і контакт реле напруги, що замикає, а обмотка змінного струму компенсуючого дроселя зашунтована додатково введеним конденсатором, в ланцюг замикаючого контакту реле напруги послідовно включений дросель, а паралельно діоду включений резистор для забезпечення розряду розділового конденсатора при вимкненому пристрої захисту. 2 UA 99235 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3