[go: up one dir, main page]

SU1399850A1 - Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral - Google Patents

Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral Download PDF

Info

Publication number
SU1399850A1
SU1399850A1 SU864110933A SU4110933A SU1399850A1 SU 1399850 A1 SU1399850 A1 SU 1399850A1 SU 864110933 A SU864110933 A SU 864110933A SU 4110933 A SU4110933 A SU 4110933A SU 1399850 A1 SU1399850 A1 SU 1399850A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
outputs
inputs
phase
sensors
amplifiers
Prior art date
Application number
SU864110933A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Харитонович Дарчиев
Борис Иванович Косарев
Борис Алексеевич Дудин
Валерий Викторович Гуров
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства
Priority to SU864110933A priority Critical patent/SU1399850A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1399850A1 publication Critical patent/SU1399850A1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники и предназначено дл  защиты человека нри нарушении изол ции сети с изолированной нейтралью. Цель изобретени  - повышение надежное ти работы. При по влении однофазного замыкани  на землю резко увеличиваютс  «чмплитуды фазных токов, причем это изменение больше на поврежденной фазе. Приращени  фазных токов сравниваютс  между собой на оггерационных усилител х 10-15. После прохождени  сигналов через одновибраторы 16-21, где они задерживаютс  и ограничиваютс  по длительности дл  обеспечени  гтомехоустойчивости, они поступают на элементы 2И 22-24 и ЗИ 25-27. Таким образом, только в канале поврежденной фазы одновремер{но соберутс  1 на входах элемента ЗИ, который срабатывает и выдает сигнал на соответствующий коммутирующий элемент, тем самым закорачиваетс  поврежденна  фаза на контур заземлени  подстанции . Это устройство обладает высокой надежностью работы в услови х существенной несимметрии нагрузки сети и значительном удельном сопротивлении земли. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. S (ЛThe invention relates to the field of electrical engineering and is intended to protect a person from breaking the isolation of a network with an isolated neutral. The purpose of the invention is to increase reliable performance. When a single-phase earth fault occurs, the number of phase currents increases dramatically, and this change is greater on the damaged phase. The increments of the phase currents are compared with each other on the Greater Amplifiers 10-15. After passing the signals through the single vibrators 16-21, where they are delayed and limited in duration to ensure excellent stability, they are fed to elements 2I 22-24 and ZI 25-27. Thus, only in the channel of the damaged phase simultaneously 1 will be collected at the inputs of the GD element, which triggers and outputs a signal to the corresponding switching element, thereby shorting the faulty phase to the substation grounding circuit. This device possesses high reliability of operation in conditions of substantial asymmetry of the network load and significant resistivity of the earth. 2 hp f-ly, 3 ill. S (l

Description

со со i;oco co i; o

СХ) СПSH) SP

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам защиты человека от поражени  электрическим током при нарушении высоко- вольтной изол ции фазы сети с изолированной нейтралью.The invention relates to electrical engineering, in particular, to devices for protecting a person from electric shock when the high-voltage insulation of a network phase with an insulated neutral is disturbed.

Целью изобретени   вл етс  повьше- ние надежности работы.The aim of the invention is to increase the reliability of operation.

На фиг. 1 представлена функциональ ма  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - электрическа  принципиальна  схема устройства.FIG. 1 shows the functional scheme of the device; in fig. 2 and 3 - electrical circuit diagram of the device.

Устройство дл  защиты человека от поражени  электрическим током в сети с иэолированной нейтралью содержит датчики 1-3 приращени  фазного тока, представл ющие собой трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в соответствующие фазы сети с иэолированной нейтралью, вьтр мители 4-6, собранные по двухполупериодной мостовой схеме со сглаживающим конденсатором , входы которых соединены со вторичными обмотками трансформаторрв тока 1 и 3, причем величина емкости сглаживающих конденсаторов должна выбиратьс  из услови  95% сглаживани  выпр мленного сигнала, дифференцирующие звень  7-9, входы которых соедине ны с выходами выпр мителей 4-6 соответствующих фаз, причем величина емкости конденсаторов дифференцирующих звеньев должна быть в 3-4 разаA device for protecting a person from electric shock in a network with an insulated neutral contains sensors 1-3 of the phase current increments, which are current transformers, the primary windings of which are included in the corresponding phases of the network with an isolated neutral, hangers 4-6, assembled along a full-wave bridge a circuit with a smoothing capacitor, the inputs of which are connected to the secondary windings of current transformers 1 and 3, and the capacity value of the smoothing capacitors should be selected from the condition of 95% smoothing rectified signal, differentiating links 7-9, the inputs of which are connected to the outputs of rectifiers 4-6 of the corresponding phases, and the capacitance of the capacitors of differentiating links should be 3-4 times

меньше емкости сглаживающих конденса35less capacitance smoothing condensate35

торов, шесть операционных усилителей (компараторов) 10-15, объединенных попарно по пр мым входам, подключенным соответственно к выходам дифференцирующих звеньев 7-9, причем ин- 0 версные входы пары операционных усилителей 10 и 11 подключены к выходам звеньев 9 и 8 соответственно, инверсные входы пары операционных усилителей 12 и 13 подключены к выходам звеньев 45 7 и 9 соответственно, а инверсные входы пары операционных усилителей 14 и 15 подключены к выходам звеньев 7 и 8 соответственно, шесть одновиб- раторов 16-21 с задержкой выходного импульса, представл ющих собой каждый две последовательно соединенные врем - задаю1цие RC-цепи, между которыми включен инвертор, причем параллельно сопротивлению R каждой RC-цепи включен диод в направлении, противоположном , току зар да конденсатора, входы которых подключены к выходам соответствующих операционных усилителей 10-15,tori, six operational amplifiers (comparators) 10–15, connected in pairs along direct inputs connected respectively to the outputs of differentiating links 7–9, and the reverse inputs of a pair of operational amplifiers 10 and 11 are connected to the outputs of links 9 and 8, respectively, the inverse inputs of a pair of operational amplifiers 12 and 13 are connected to the outputs of the 45 7 and 9 links, respectively, and the inverse inputs of a pair of operational amplifiers 14 and 15 are connected to the outputs of the 7 and 8 links, respectively, six 16-21 single-oscillators with a delay of the output pulse, Each time series connected by itself is connected to an RC circuit between which an inverter is connected, and in parallel with the resistance R of each RC circuit a diode is connected in the opposite direction to the charge current of the capacitor, whose inputs are connected to the outputs of the respective operational amplifiers 10-15 ,

5555

е e

5 0 5 о 5 0 5 o

5five

0 5 50 5 5

три элемента 2И 22-24, входы которыч подключены к выходам соответствующих одновибраторов 16-21, три элемента ЗИ 25-27, первые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов 2И 22-24, а вторые и третьи входы - соответственно к выходам операционных усилителей 10-15; три элемента 28-30 коммутации, осуществл ющие замыкание поврежденной фазы на землю, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ЗИ 25-27.three elements 2I 22-24, the inputs are connected to the outputs of the corresponding 16-21 one-vibrators, three elements ZI 25-27, the first inputs of which are connected to the outputs of the corresponding elements 2I 22-24, and the second and third inputs - respectively to the outputs of the operational amplifiers 10 -15; three switching elements 28-30, which short circuit the faulty phase to earth, the inputs of which are connected to the outputs of the corresponding ZI elements 25-27.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В момент to,, однофазного замыкани  на землю (033), например, фазы А резко увеличиваютс  амплитуды фазных токов линии, причем , л 1( (1). Датчики 1-3 реагируют на это увеличением выходных сигналов в соотношении &U,U,j, uU,MJ,. Напр жени  сигналов на выходах выпр мителей 4-6 также увеличиваютс , причем , (на фиг. 2 и 3 U, Uj,Ug - напр жени  на конденсаторах , , . соответственно). Увеличение напр жений выходных сигналов выпр мителей 4-6 вызывает по вление сигналов на выходах дифференцирующих звеньев 7-9, причем напр жени  сигналов наход тс  в соотношении , , (на фиг. 2 и 3 напр жени  U, Ug, и, - напр жени  на резисторах RA соответственно). Сигналы, сформированные звень ми 7-9 поступают на соответствующие входы операционных усилителей (компараторов) 10-15, которые осуществл ют их сравнение. Операционный усилитель (СУ) в этой схеме работает следующим образом:At the moment to, single-phase ground fault (033), for example, phase A sharply increases the amplitudes of the line phase currents, and l 1 ((1). Sensors 1-3 respond to this by increasing the output signals in the ratio & U, U , j, uU, MJ,. The voltages of the signals at the outputs of the rectifiers 4-6 also increase, moreover (in Figs. 2 and 3, U, Uj, Ug are the voltages on the capacitors,,., respectively). The increase in the output voltages The signals of the rectifiers 4-6 cause the appearance of signals at the outputs of the differentiating links 7-9, with the voltage of the signals being in the ratio,, (in FIG. 2 and 3 are the voltages U, Ug, and, are the voltages on the resistors RA, respectively.) The signals generated by links 7–9 are fed to the corresponding inputs of the operational amplifiers (comparators) 10–15, which compare them. The operational amplifier ( SU) in this scheme works as follows:

при на выходе ОУ будет at the output of the op amp will be

при , на выходе ОУ будет О, где и. - напр жение сигнала на пр момwith, at the output of the OU will be Oh, where and. - signal voltage on the forward

входе ОУ;OU input;

и - напр жение сигнала на инверсном входе ОУ.and - the voltage of the signal at the inverse of the OU.

В момент tojj 033 фазы А согласно (I) сигналы 1 по в тс  на выходах ОУ 10 и 11, на выходах ОУ 12 и 14 будут О, на выходе ОУ 13 - либо 1, либо О, на выходе ОУ 15 лнбо О, либо 1, в зависимости от соотношени  величин напр жений Ug, U. С выходов ОУ 10 и 11 сигналы 1 поступают на второй и третий входы элемента ЗИ 25 и на входы одновибраторов (ОВ) 16 и 17, которые имеют устг йчнж1е соелAt the moment tojj 033 of the phase A, according to (I), the signals 1 in the vehicle are at the outputs of OU 10 and 11, the outputs of OU 12 and 14 are O, the output of OU 13 is either 1 or O, the output of OU 15 lnbo O, or 1, depending on the ratio of the voltage values Ug, U. From the outputs of the OU 10 and 11, the signals 1 are fed to the second and third inputs of the ZI element 25 and to the inputs of the single vibrators (OB) 16 and 17, which are equipped with

то ние на выходе О и временно неус- тпйчипое I. После задержки Г, на шлходах ОВ 16 и 17 ПОЯРЯТСЯ единичные сигналы с длительностью Т . Задержка по влени  г, и ограничение длительности Cj выходного сигнала необходимы дл  обеспечени  помехоустойчивости. С выходов ОВ 16 и 17 единичные сигн 39This is at the output of O and temporarily unresponsive I. After a delay of G, on the gateways OV 16 and 17 there will be ONE single signals with a duration T. The delay of the occurrence of r and the limitation of the duration of the output signal Cj are necessary to ensure noise immunity. From the outputs OV 16 and 17, the single signal 39

399850399850

из входов которых соединен с выходом соответствующего элемента временной задержки, выходы которых подключены к входам соответствующих элементов коммутации с выводами дл  подключени  между фазными проводами сети и землей , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности паof the inputs of which are connected to the output of the corresponding time delay element, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding switching elements with leads for connection between the phase conductors of the network and ground, characterized in that, in order to increase the reliability of the pa

лы поступают на первый и второй входы ю боты, оно снабжено шестью оперлционэлемента 2И 22 и с его выхода на первый вход э,гтомента ЗИ 25. Тогда в момент t + с, на всех трех входах соответствующего фазе А элемента ЗИ 25 соберутс  I. На втором входе элемен та ЗИ 26, соответствующего фазе В, и на втором входе элемента ЗИ 27, соответствующего фазе С, в этом случае посто нно будут О. Следовательно , в момент tp - Т, только на выходе элемента ЗИ 25 по витс  1, на выходах элементов ЗИ 26 и 27 будут О. С выхода элемента ЗИ 25 1 поступает на вход элемента 28 коммутации фазы А, который срабатьшает и закорачи- 25 соответственно первого и второго укавает поврежденную фазу А на контур заземлени  подстанции, при этом элементы коммутации 29 и 30 не срабатывают . Таким образом, при замыкании на землю фазы А устройство надежно срабатывает, в случае естественной нсимметрии напр жений (токов) в сети устройство не срабатывает, так как в этом случае не вьтолн етс  условие (1). При замыкании на землю других фаз -устройство работает аналогично. Предлагаемое устройство обладает более высокой надежностью работы в услови х существенной несимметрии нагрузки сети и значительном удельном сопротивлении эемли, следовательно, оно повьшает электробезопасность людей .The first and second entrances of the bots arrive at it, it is equipped with six operating elements 2I 22 and from its output to the first entrance e, the cement of ZI 25. Then at time t + s, all three inputs of the corresponding phase A of the element of ZI 25 will be gathered I. the second input of the ZI element 26 corresponding to phase B, and at the second input of the element ZI 27 corresponding to phase C, in this case, O will be constant. Therefore, at the moment tp - T, only at the output of the element ZI 25 the outputs of the elements ZI 26 and 27 will be O. From the output of the element ZI 25 1 enters the input of the element 28 switching phases A, which srabatshaet zakorachi- and 25 respectively of the first and second ukavaet faulty phase A circuit grounding at the substation, and the switching elements 29 and 30 do not work. Thus, when a phase A is shorted to earth, the device reliably works, in the case of natural asymmetry of the voltages (currents) in the network, the device does not work, since in this case condition (1) does not fulfill. When other phases are shorted to earth, the device works in a similar way. The proposed device has a higher reliability of operation in conditions of significant asymmetry of the network load and a significant electrical resistance, therefore, it increases the electrical safety of people.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula полнен в виде последовательно соединенных двух одновибраторов и элемента 2 И, входы одновибраторов подключены к выходам соответствующих опера1 . Устройство дл  защиты человека от поражени  электрическим током в сети с изолированной нейтралью, содержащее датчики приращени  контрол - п Ционньс: усилителей, а выход элемента руемого параметра в каждом фазном про- 2И соединен с первым входом соответ- проводе, логические элементы ЗИ, одинIt is complete in the form of two mono vibrators connected in series and element 2 I; the inputs of the mono vibrators are connected to the outputs of the corresponding OP1. A device for protecting a person from electric shock in a network with an insulated neutral, containing sensors for controlling increment - n Zionns: amplifiers, and the output of an element of a variable parameter in each phase circuit 2I is connected to the first input of the corresponding wire, ZI logic elements, one ствующего элемента ЗИ.zi element. ными усилител ми, объединенными попарно по ггр мым входам, подключенным к выходам соответствующих датчиков приргицени  контролируемого параметра, причем инверсные входы первой фазы операционных усилителей подключены к выходам соответственно второго и третьего указанных датчиков приращени , инверсные входы второй пары операционных усилителей подключены к выходам соответственно первого и второго указанных датчиков приращени , а инверсные входы третьей пары операционных усилителей подключены к выходамAmplifiers connected in pairs via gated inputs connected to the outputs of the corresponding sensors of the monitored parameter, the inverse inputs of the first phase of the operational amplifiers are connected to the outputs of the second and third specified increment sensors, respectively, the inverse inputs of the second pair of operational amplifiers are connected to the outputs of the first and second the second specified sensors increment, and the inverse inputs of the third pair of operational amplifiers are connected to the outputs занных датчиков приращени , причем выходы каждой пары операционных усилителей подключены к двум другим входам соответствующих логических элементов ЗИ и к входам соответствующих элементов временной задержки, при этом датчики приращени  контролируемого параметра выполнены в виде датчиков приращени  фазного тока.These incremental sensors, the outputs of each pair of operational amplifiers are connected to two other inputs of the corresponding GI logic elements and to the inputs of the corresponding time delay elements, while the sensors of the monitored parameter are configured as phase current sensors. 2, Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что каждый из датчиков приращени  контролируемого параметра выполнен в виде последовательно соединенных трансформатора тока , выпр мител , сглаживающего конденсатора и дифференцирующего эвена.2, the device according to claim 1, which is each such that the increment sensors of the monitored parameter are made in the form of a series-connected current transformer, rectifier, smoothing capacitor, and differentiating Even. 30 thirty 3, Устройство по п. 1, о т л и - чающеес  тем, что каждьй g из элементов временной задержки выполнен в виде последовательно соединенных двух одновибраторов и элемента 2 И, входы одновибраторов подключены к выходам соответствующих операЦионньс: усилителей, а выход элемента 2И соединен с первым входом соответ- 3, The device according to claim 1, about tl, which is that each g of the time delay elements is made in the form of two single-vibrators connected in series and element 2 I, the inputs of the single vibrators are connected to the outputs of the respective op-amps, and the output of element 2I is connected with the first entrance Ционньс: усилителей, а в 2И соединен с первым вхZionns: amplifiers, and in 2I connected to the first input ствующего элемента ЗИ.zi element. A & СA & C ij L; ij L; QiQQQiQQ 0uz,Z0uz, Z WW
SU864110933A 1986-08-25 1986-08-25 Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral SU1399850A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864110933A SU1399850A1 (en) 1986-08-25 1986-08-25 Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864110933A SU1399850A1 (en) 1986-08-25 1986-08-25 Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1399850A1 true SU1399850A1 (en) 1988-05-30

Family

ID=21254079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864110933A SU1399850A1 (en) 1986-08-25 1986-08-25 Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1399850A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 904075, кл. Н 02 И 5/12, 1979. Авторское свидетельство СССР № 955328,. кл. Н 02 Н 5/12, 1981. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3895263A (en) Grounded neutral detector drive circuit for two pole ground fault interrupter
SU1399850A1 (en) Arrangement for protecting man against electric shocks in mains with insulated neutral
KR940022101A (en) Leakage current prevention circuit
SU1656629A2 (en) Device safeguarding people from electric shocks in insulated-neutral networks
US3184644A (en) Polyphase electroresponsive apparatus
SU904066A1 (en) Device for centralized protection from earthing in the network with insulated or compensated neutral wire
SU1310937A1 (en) Device for current protection of three-phase electric network section
SU924783A1 (en) Device for protecting electric consumers from overvoltage of supply network
SU997164A1 (en) Device for phase wire break protection of overhead power transmission line
SU1141493A2 (en) Device for protection against current stroke
SU1434521A1 (en) Arrangement for protection of trunk lines and supplied connectors
SU905883A1 (en) Device for single-phase protection in three-phase electric networks with insulated neutral wire
SU1737599A1 (en) Device for protection of network with insulated neutrals against single-phase short-circuit to ground
SU845219A1 (en) Controllable reactor
SU1157608A1 (en) Device for earth leakage protection in three-phase four-wire system with solidly earthed neutral and regrounds of zero wire
SU652643A1 (en) Device for protection of electric plant from voltage failure of any phase
SU1661899A1 (en) Device safeguarding against electric shocks in three- phase insulated neutral network
SU1670733A1 (en) Device for current protection of ac electrical plant
SU1319135A1 (en) Device for earth leakage protection in three-phase isolated neutral system
SU1051510A1 (en) Device for regulating a.c. voltage
RU1809489C (en) Device for by-passing of broken phase isolation
SU815835A1 (en) Device for protecting from grounding in network with insulated neutral wire
SU1166216A1 (en) Device for overvoltage protection of non-controlled rectifier
SU1394316A1 (en) Method of protecting a three-phase power supply line against emergency conditions
SU820599A1 (en) Device for maximum current protection of three-phase converter