Пристрій захисного вимикання

Реферат: Пристрій захисного вимикання містить вузол контролю ізоляції мережі, що захищається, приєднаний до фаз цієї мережі та заземлювача, і виконавче реле. Обмотка виконавчого реле приєднана до виходу вузла контролю ізоляції, а його контакт ввімкнений в ланцюг вимикання вимикача. Послідовно з котушкою виконавчого реле ввімкнутий вхід оптрона, вихід якого ввімкнутий в ланцюг заряду конденсатора, ввімкненого через його розрядний ланцюг паралельно входу підсилювача, в ланцюг навантаження якого ввімкнуто резервне реле, а його контакт ввімкнутий послідовно з допоміжним контактом вимикача в ланцюг вимикання, встановленого попереду комплектного розподільного пристрою. UA 99567 C2 (12) UA 99567 C2 UA 99567 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електротехніки і, зокрема, до пристроїв контролю ізоляції і захисного вимикання шахтних електричних мереж. Відомі пристрої захисного вимикання, що містять вузол контролю ізоляції, ввімкнений між фазами мережі і землею, що забезпечує самоконтроль справності пристрою, і виконавче реле, приєднане до виходу зазначеного вузла, що впливає на основний вимикач, при цьому реле працює на вимикання при спрацьовуванні вузла контролю ізоляції [див. А. С. СРСР № 1309153. Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей. В.С. Дзюбан. - Н02Н 3 / 17. 07.05.87]. Відмови в роботі виконавчого реле (наприклад, при зварюванні його контактів) і вимикача не дозволяють забезпечити необхідний рівень надійності таких пристроїв захисного вимикання. Відомий також пристрій контролю ізоляції електричних мереж, що містить джерело живлення, блок контролю ізоляції та два виконавчих реле, замикаючі частини перемикаючих контактів яких увімкнуті послідовно в ланцюг живлення нульового розчеплювача основного вимикача, а їх частини, що розмикають - паралельно в ланцюг живлення незалежного розчіплювача вищеназваного вимикача, а замикаючий контакт другого виконавчого реле зашунтований контактом, що розмикає, основного вимикача й увімкнутий у ланцюг живлення нульового розчіплювача високовольтного вимикача. Обмотка другого виконавчого реле увімкнута до виходу підсилювача, вхід якого через резистор з'єднаний з конденсатором, приєднаним до джерела живлення через вихід оптрона, вхід якого увімкнутий у ланцюг живлення обмотки першого виконавчого реле [див. опис до деклараційного патенту на корисну модель UA 14849 U, 2006. Пристрій контролю ізоляції електричних мереж]. Недоліками цього пристрою є низька надійність і складність конструкції, оскільки час зниження струму у обмотці другого виконавчого реле є непрогнозованим та залежним від температури довкілля, коефіцієнта підсилювання підсилювача й ін., а схема потребує застосування багатоконтактних реле і вимикачів з нульовим та незалежним розчіплювачем. Задачею запропонованого пристрою є підвищення надійності та спрощення конструкції. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому пристрої, що містить джерело живлення, блок контролю ізоляції та два виконавчих реле, контакти яких включені в ланцюги живлення котушок розчіплювачів двох незалежних комутаційних апаратів, головні контакти яких увімкнуті у ланцюги живлення мережі, що захищається, обмотка другого виконавчого реле через вихід підсилювача увімкнута у ланцюг живлення, а вхід цього підсилювача через резистор з'єднаний з конденсатором, який приєднаний до джерела живлення через вихід оптрона, вхід якого увімкнутий у ланцюг живлення першого виконавчого реле, запропоновано послідовно з резистором, приєднаним до входу підсилювача увімкнути стабілітрон у напрямку протилежному напрямку, при якому підсилювач вмикається, контакт першого виконавчого реле увімкнути в ланцюг живлення котушки розчіплювача основного вимикача, а контакт другого виконавчого реле увімкнути послідовно з допоміжним контактом основного вимикача у ланцюг живлення котушки розчіплювача комплектного розподільчого пристрою, який подає напругу на силовий трансформатор, до вторинних обмоток якого приєднаний основний вимикач. На кресленні представлена принципова електрична схема запропонованого пристрою. Вона містить вузол контролю ізоляції мережі 1, приєднаний до фаз мережі, що захищається, і заземлювача, першого виконавчого реле 2, на яке впливає вузол 1, оптрон 3, вхід якого ввімкнений в ланцюг обмотки реле 2, інтегруючий ланцюг на резисторі 4 і конденсаторі 5, підсилювач на транзисторі 6, в ланцюг навантаження якого ввімкнена обмотка резервного реле 7, що впливає своїм контактом 11 на вимикаючу систему встановленого попереду комплектного розподільчого пристрою 14 через допоміжний контакт 12 зазначеного вимикача, причому вхід підсилювача 6 з'єднаний із конденсатором 5 через ланцюг затримки команди на вимикання реле 7, що складається з конденсатора 5, резистора 8 і додатково введеного стабілітрона 9. Виконавче реле 2 впливає своїм контактом 10 на вимикаючу систему вимикача 13. Між КРП 14 і вимикачем 13 ввімкнений силовий трансформатор 15, що живить мережу, що захищається. Пристрій працює таким чином. При відсутності небезпечних струмів витоку через обмотку виконавчого реле 2 проходить струм. Цей струм вмикає реле 2 і відкриває оптрон 3 та підсилювач 6, що приводить до спрацьовування реле 7. В результаті реле 2 дозволяє увімкнути вимикач і подати напругу на мережу, що захищається. При виникненні аварійної ситуації струм в обмотці реле 2 знижується до нуля, реле вимикається і подає команду на вимикання вимикача 13, який вимикаючись вимикає мережу, що захищається, і розмикає свій допоміжний контакт 12 в ланцюзі вимикання комплектного розподільчого пристрою 14. Одночасно вимикається оптрон 3. Але реле 7 залишається ввімкненим на час, визначений постійною часу розряду конденсатора 5 через резистор 8 і 1 UA 99567 C2 5 10 15 стабілітрон 9. Цей час вибирають найбільшим із сумарного часу спрацювання реле 2 і вимикача 13. Тому у справній системі комплектний розподільчий пристрій залишається постійно увімкнутим. Якщо ж сталася відмова реле 2 або вимикача 13, то реле 7 вимикає мережу від джерела живлення за допомогою комплектного розподільчого пристрою 14. Цим досягається висока надійність у виконанні функції захисного вимикання Оскільки уставки, при яких спрацьовують реле, 2 і 7 однакові, а витримка часу на вимкнення другого виконавчого реле 7 визначається лише постійною розряду конденсатора 5 до напруги пробиття стабілітрона 9, яка стабільна для вибраного його типу, ця витримка не залежить від нестабільних параметрів підсилювача на транзисторі 6 і реле 7, що виключає можливість спрацьовування реле 7 при справному реле 2, яке ще не спрацювало. Це виключає помилкове вимикання комплектного розподільчого пристрою 14 при справних реле 2 і вимикачі 13, чим суттєво підвищується надійність роботи запропонованого пристрою. Запропонований вплив реле 2 і 7 на вимкнення комутаційних апаратів 13 і 14 потребує застосування реле 2і 7 з одним розмикаючим чи замикаючим контактом в залежності від вибраного типу розчіплювача. Таким чином, спрощується конструкція реле, комутаційних апаратів і всього пристрою. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 Пристрій захисного вимикання, що містить вузол контролю ізоляції, приєднаний до фаз мережі, що захищається, і заземлювача, і перше виконавче реле, обмотка якого приєднана до виходу зазначеного вузла контролю ізоляції, оптрон, конденсатор, підсилювач і друге виконавче реле, причому вхід оптрона ввімкнений послідовно з першою обмоткою виконавчого реле, вихід оптрона ввімкнений послідовно в ланцюг заряду конденсатора, приєднаного через резистор до входу підсилювача, в ланцюг навантаження якого ввімкнена обмотка другого виконавчого реле, контакти якого ввімкнені в ланцюг вимикання комплектного розподільчого пристрою, що подає напругу на мережу, що захищається, який відрізняється тим, що послідовно з вищенаведеним резистором увімкнутий стабілітрон у напрямку протилежному напрямку, при якому підсилювач вмикається, контакт першого виконавчого реле увімкнутий у ланцюг живлення котушки розчіплювача основного вимикача, а контакт другого виконавчого реле увімкнутий послідовно з допоміжним контактом основного вимикача у ланцюг живлення котушки розчіплювача комплектного розподільчого пристрою, який подає напругу на силовий трансформатор, до вторинних обмоток якого приєднаний основний вимикач. 2 UA 99567 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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