SU1739431A1

SU1739431A1 - Electric circuit insulation tester

Info

Publication number: SU1739431A1
Application number: SU894754401A
Authority: SU
Inventors: Виталий Серафимович Дзюбан; Олег Михайлович Воронцов
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1992-06-07

Abstract

Использование: в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью дл защиты от поражени людей электрическим током. Сущность: в оперативную цепь включены диод 14 согласно, а диод 15 встречно с источником 4 оперативного тока, аноды указанных диодов присоединены к общей цепи источника 7 питани , к катоду первого диода подключен через катод - анод диода 16 вход первого логического элемента НЕ 19, вход второго логического элемента НЕ 20 через анод-катод диода 17 соединен с катодом диода 17, выходы логических элементов НЕ 19 и 20 подключены к входной цепи исполнительного органа 10. к катоду диода 15 подключен через резистор 11 источник 6 эталонного тока согласно с указанным диодом и через катод-анод диода 18 - вход логического элемента НЕ 21, выход которого соединен с входной цепью V4 Ы О 00 Фиг.1Use: in three-phase electric networks with insulated neutral for protection against electric shock. SUBSTANCE: diode 14 is in accordance with operating circuit, diode 15 is opposite to operating current source 4, anodes of said diodes are connected to common power supply 7 circuit, to the cathode of the first diode is connected through the cathode anode of diode 16 input of the first logical element HE 19, input the second logic element HE 20 through the anode-cathode of the diode 17 is connected to the cathode of diode 17, the outputs of the logical elements HE 19 and 20 are connected to the input circuit of the actuator 10. To the cathode of the diode 15 is connected through a resistor 11 a reference current source 6 according to VK bound through a diode and a diode 18 the cathode-anode - input NAND gate 21 whose output is connected to the input circuit 00 V4 O N 1

Description

исполнительного органа 12, который выполнен в виде двухобмоточного реле и усилите- л . перва обмотка реле подключена последовательно с выходом усилител , втора обмотка присоединена к источнику 7 питани , и создаваемый ею магнитный поток направлен встречно магнитному потоку, создаваемому первой обмоткой, а к катодуExecutive body 12, which is made in the form of a two-winding relay and amplifier. the first relay winding is connected in series with the amplifier output, the second winding is connected to the power supply 7, and the magnetic flux generated by it is directed opposite to the magnetic flux generated by the first winding, and to the cathode

диода 14 через резистор 28 подключен источник 7 питани встречно с указанным диодом , исполнительный орган 10 выполнен в виде однообмоточного реле и усилител . В результате обеспечиваетс самоконтроль исправности элемента схемы и повышение надежности работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.the diode 14 through a resistor 28 is connected to the power supply 7 opposite to the indicated diode, the actuator 10 is made in the form of a single-winding relay and an amplifier. As a result, a self-check of the health of the circuit element and an increase in the reliability of the device operation are provided. 3 hp f-ly, 2 ill.

Изобретение относитс к устройствам дл защиты от токов утечки в трехфазных электрических сет х с изолированной нейтралью и предназначено дл защиты от поражени людей электрическим током.The invention relates to devices for protection against leakage currents in three-phase electrical networks with insulated neutral and is intended to protect against electrical shock.

Известно устройство дл контрол сопротивлени изол ции, содержащее оперативную цепь, подключенную между фазами сети и землей, в которую включен усилитель , первый-исполнительный орган, подключенный через фильтр посто нной составл ющей тока в цепь нагрузки усилител , второй исполнительный орган, в цепь которого через врем задерживающую RC- цепочку включен размыкающий контакт первого исполнительного органа, источники оперативного тока, эталонного и питани A device for monitoring the insulation resistance is known, which contains an operating circuit connected between the mains phases and the earth, into which the amplifier is connected, the first-actuator connected through a constant current filter to the amplifier load circuit, the second actuator, through which time delaying RC-circuit included the opening contact of the first actuator, operating current, reference and power sources

1.one.

Это устройство обеспечивает самоконтроль исправности элементов схемы с первым исполнительным органом, воздействует на нулевой и независимый расцепи- тели автоматического выключател и может воздействовать на отключающую катушку автоматического выключател .This device provides self-control of the health of the circuit elements with the first actuator, acts on the zero and independent tripping of the circuit breaker and can affect the tripping coil of the circuit breaker.

Недостатком указанного устройства вл етс повышенное врем срабатывани второго исполнительного органа, который воздействует на отключающую катушку автоматического выключател типа АВМ, в св зи с тем, что указанный исполнительный орган включен как промежуточное реле, т.е. полное врем срабатывани устройства состоит из времени срабатывани первого исполнительного органа и времени срабатывани второго исполнительного органа. Не обеспечиваетс также самоконтроль исправности цепи питани второго исполнительного органа, воздействующего на отключающую катушку автоматического выключател .The disadvantage of this device is the increased response time of the second actuator, which acts on the disconnecting coil of an ABM type circuit breaker, since the specified actuator is included as an intermediate relay, i.e. The total response time of the device consists of the response time of the first actuator and the response time of the second actuator. There is also no self-monitoring of the health of the power supply circuit of the second actuator acting on the tripping coil of the circuit breaker.

Кроме того, функциональные возможности таких устройств ограничены.Так, при унификации устройств контрол сопротивлени изол ции от 127 до 1140 В дл обеспечени высокой надежности системы защитного отключени необходимо дл напр жени 1140 В иметь независимо работающих устройства контрол изол ции и защитного отключени - основное и резервное, последнее воздействует на высоковольтную чейку и отключает сеть с поврежденной изол цией в случае отказа автоматического выключател , но указанные функции не обеспечивают эти устройства .In addition, the functionality of such devices is limited. Thus, when standardizing insulation resistance monitoring devices from 127 to 1140 V, to ensure high reliability of the protective shutdown system, it is necessary for a voltage of 1140 V to have independently working isolation control devices and protective shutdown - primary and backup The latter affects the high voltage cell and shuts off the network with damaged insulation in the event of a circuit breaker failure, but these functions do not provide these devices.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл контрол сопротивлени изол ции электрических цепей, содержащее оперативную цепь, подключенную между клеммами, служащими дл Closest to the present invention is a device for monitoring the insulation resistance of electrical circuits, comprising an operational circuit connected between the terminals serving

соединени с фазами сети и землей соответственно , и включающую в себ последовательно соединенные присоединительный дроссель, компенсирующий дроссель и разделительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные источник операт ивного тока и RS-фильтр, источник эталонного тока, источник питани , выход которого соединен последовательно с катушкой реле и выходом усилител , образующих первый исполнительный орган, первый резистор, подключенный к оперативной цепи, второй исполнительный орган, включающий в себ катушку реле, включенную последовательно в цепь источника питани 2.connections to the mains phases and ground, respectively, and including a serially connected connecting choke, a compensating choke, and a coupling capacitor, in parallel with which are connected serially connected operational current source and RS-filter, reference current source, power source, the output of which is connected in series with the coil the relay and the output of the amplifier, forming the first actuator, the first resistor connected to the operational circuit, the second actuator, which includes b a relay coil connected in series to power supply circuit 2.

Указанное устройство обладает самоконтролем исправности элементов только резервной защиты и обеспечивает возможность воздействи на высоковольтную чейку и отключение сети с поврежденной изол цией в случае отказа основной защиты или автоматического выключател . Поэтому с целью повышени функциональной надежности устройства необходимо выполнить обе защиты таким образом, чтобы кажда из них обладала самоконтролем исправности элементов. В этом случае резко возрастает обща функциональна надежность (надежность в выполнении функцииThe specified device possesses self-monitoring of the health of the elements of backup protection only and provides the ability to act on the high-voltage cell and disconnect the network with damaged insulation in the event of a failure of the main protection or the circuit breaker. Therefore, in order to increase the functional reliability of the device, it is necessary to perform both protections in such a way that each of them has a self-monitoring of the health of the elements. In this case, the overall functional reliability sharply increases (reliability in performing the function

защиты человека от поражени электрическим током) всего аппарата, особенно при контроле целостности заземлителей основного и дополнительного, обрыв которых наиболее веро тен, в то врем как дл внутренних св зей и элементов схемы можно достигнуть высокой надежности, выполнив их с большим запасом по току и напр же- нию.protection of a person from electric shock) of the whole apparatus, especially when monitoring the integrity of the main and additional earthing, the breakage of which is most likely, while for internal connections and circuit elements it is possible to achieve high reliability by performing them with a large margin of current and voltage to the

Известное устройство имеет недостаточно высокую надежность в св зи со сложностью схемы взвода резервного реле и коммутацией контактами вспомогательного реле конденсатора, зар женного высоким оперативным напр жением. Включение резервного реле непосредственно в оперативную цепь параллельно сопротивлению изол ции сети хот и обеспечивает само- контроль исправности элементов схемы, но обладает р дом существенных недостатков, а именно: большим разбросом сопротивлени срабатывани указанного реле при изменении , напр жени сети, емкости сети, температуры окружающей среды и т.д. В св зи с тем, что резервна защита должна иметь сопротивление срабатывани ниже сопротивлени срабатывани основной защиты , необходимо искусственно завышать сопротивление срабатывани основной защиты , чтобы ни при каких услови х сопротивление срабатывани резервной защиты не превышало сопротивление срабатывани основной защиты, в противном случае при снижении сопротивлени изол ции сети будет отключатьс высоковольтна чейка . На практике разница сопротивлени срабатывани основной и резервной защиты устанавливаетс в пределах 20 кОм, что в значительной степени усложн ет эксплуатацию этих сетей, так как имеют место случаи отключени сети безопасной с точки зрени поражени человека электрическим током.The known device has insufficient reliability due to the complexity of the charging circuit of the backup relay and the switching of the contacts of the auxiliary relay of a capacitor charged by high operational voltage. The inclusion of a backup relay directly into the operational circuit parallel to the network insulation resistance, although it provides self-monitoring of the health of the circuit elements, but has some significant drawbacks, namely: a large variation in the resistance of operation of the specified relay when the network voltage, network capacity, ambient temperature changes environments etc. Due to the fact that the backup protection must have a response resistance lower than the resistance of operation of the primary protection, it is necessary to artificially overestimate the resistance of operation of the primary protection so that under no circumstances will the resistance of the operation of the backup protection exceed the resistance of operation of the primary protection, otherwise Isolation of the network will be turned off by the high-voltage cell. In practice, the difference in the response resistance of the primary and backup protection is set to 20 kΩ, which greatly complicates the operation of these networks, as there are cases of a network disconnection that is safe from the point of view of a person being shocked by electric current.

Другим существенным недостатком указанного устройства вл етс то, что имеют место случаи отключени высоковольтной чейки при резком снижении сопротивлени (пробое) изол ции сети, что вызывает значительные трудности в эксплуатации этих сетей. Это объ сн етс разбросом времени срабатывани основной и резервной защиты в зависимости от емкости сети, напр жени сети, изменени ем- кости шунтирующих основное и резервное реле конденсаторов во врем эксплуатации.Another significant disadvantage of this device is that there are cases of disconnection of the high-voltage cell during a sharp decrease in the resistance (breakdown) of the network insulation, which causes considerable difficulties in the operation of these networks. This is due to the variation in the response time of the main and backup protection, depending on the network capacity, network voltage, and the capacitance of the main and backup capacitor shunt relays during operation.

Цель изобретени - повышение надежности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл контрол сопротивлени изол ции электрических цепей, включающем в себ оперативную цепь, подключенную между клеммами, служащими дл соединени с фазами сети и землей соответственно , и включающую в себ последовательно соединенные присоединительный дроссель, компенсирующий дроссель и разделительный конденсатор, параллельно которому включены последовательно соединенные источник оперативного тока и RC-фильтр, источник эталонного тока, источник питани , выход которого соединен последовательно с катушкой реле и выходом усилител , образующих первый исполнительный орган, первый резистор, подключенный к оперативной цепи, второй исполнительный орган, включающий в себ катушку реле, включенную последовательно в цепь источника питани , дополнительно введены первый, второй, третий, четвертый и п тый диоды, первый, второй и третий логические элементы НЕ, при этом в оперативную цепь включены первый диод согласно, а второй встречно с источником оперативного тока, аноды указанных диодов присоединены к общей цепи источника питани , к катоду первого диода подключен через катод-анод третьего диода вход первого логического элемента НЕ, вход второго логического элемента НЕ через анод-катод четвертого диода соединен с катодом второго диода, выходы первого и второго логических элементов НЕ подключены к входной цепи первого исполнительного органа, к катоду второго диода подключен через первый резистор источник эталонного тока согласно с указанным диодом и через катод-анод п того диода - вход третьего логического элемента НЕ, выход которого соединен с входой цепью второго исполнительного органа , который выполнен в виде двухобмо- точного реле и усилител , перва обмотка реле подключена последовательно с выходом усилител , вход которого вл етс входом второго исполнительного органа, втора обмотка присоединена к источнику питани и создаваемый ею магнитный поток направлен встречно магнитному потоку, создаваемому первой обмоткой, а к катоду первого диода через введенный резистор подключен источник питани встречно с указанным диодом, второй исполнительный орган выполнен в виде однообмоточного реле и усилител , при этом во входную цепь усилител второго исполнительного органа дополнительно введен четвертый логический элемент НЕ, включенный последовательно с третьим логическим элементом НЕ, а в оперативную цепь включен стабилитрон встречно с источником оперативного тока. На фиг.1 и 2 приведена принципиальна электрическа схема предлагаемого устройства дл контрол сопротивлени изол ции электрических цепей, варианты.This goal is achieved in that the device for monitoring the insulation resistance of electrical circuits, including an operational circuit, is connected between the terminals that serve to connect to the mains phases and the ground, respectively, and includes series-connected choke, compensating choke and separation capacitor in parallel with which the series-connected operating current source and the RC filter, the reference current source, the power source, whose output is connected along Along with the relay coil and amplifier output, forming the first actuator, the first resistor connected to the operational circuit, the second actuator comprising the relay coil connected in series to the power supply circuit, the first, second, third, fourth and fifth are additionally introduced diodes, first, second and third logic elements are NOT, the first diode is included in the operating circuit, and the second is counter to the operating current source, the anodes of these diodes are connected to the common circuit power, to the cathode of the first diode is connected through the cathode-anode of the third diode, the input of the first logic element is NOT, the input of the second logic element is NOT connected through the anode-cathode of the fourth diode to the cathode of the second diode, the outputs of the first and second logic elements are NOT connected to the input circuit of the first actuator , the source of the reference current is connected to the cathode of the second diode through the first resistor in accordance with the indicated diode and through the cathode-anode of the fifth diode - the input of the third logical element HE, the output of which is connected to the input the circuit of the second actuator, which is made in the form of a double-emitting relay and amplifier, the first winding of the relay is connected in series with the output of the amplifier, whose input is the input of the second actuator, the second winding is connected to the power source and the magnetic flux generated by it is opposite to the magnetic flux, power supply created by the first winding, and a power supply is connected to the cathode of the first diode through the input resistor in opposite direction with the indicated diode, the second actuator is designed as a single an exact relay and an amplifier, while in the input circuit of the amplifier of the second executive body, a fourth NOT logical element is additionally inserted in series with the third logical HE element, and a zener diode is connected to the operational circuit with an operating current source. Figures 1 and 2 illustrate the circuit diagram of the device proposed for controlling the insulation resistance of electric circuits, variants.

Устройство дл контрол сопротивлени изол ции состоит из оперативной цепи, подключенной между клеммами, служащими дл соединени с фазами сети и землей соответственно. Оперативна цепь включает в себ последовательно соединенные присоединительный дроссель 1, компенсирующий дроссель 2 и разделительный конденсатор 3, параллельно которому включены последовательно соединенные источник 4 оперативного тока и RC-фильтр 5. Устройство содержит источник 6 эталонного тока, источник 7 питани , выход которого соединен последовательно с катушкой реле 8 и выходом усилител 9, образующих первый исполнительный орган 10, первый резистор 11, подключенный к оперативной цепи, второй исполнительный орган 12, включающий в себ катушку реле 13, включенную последовательно в цепь источника 7 питани . Дополнительно введены первый 14, второй 15, третий 16, четвертей 17 и п тый 18 диоды, первый 19, второй 20 и третий 21 логические элементы НЕ, при этом в оперативную цепь включены первый диод 14 согласно , а второй 15 встречно с источником 4 оперативного тока, аноды указанных диодов 14 и 15 присоединены к общей цепи источника питани . К катоду первого диодаAn insulation resistance monitoring device consists of an operational circuit connected between terminals serving to be connected to the mains phases and ground, respectively. The operating circuit includes a series-connected choke 1, a compensating choke 2, and a coupling capacitor 3, in parallel with which are connected the series-connected operating current source 4 and the RC filter 5. The device contains a reference current source 6, a power source 7, the output of which is connected in series with the coil of the relay 8 and the output of the amplifier 9, forming the first actuator 10, the first resistor 11 connected to the operational circuit, the second actuator 12, including relay coil 13 in series in the power source circuit 7. Additionally, the first 14, second 15, third 16, quarters 17 and fifth 18 diodes are introduced, the first 19, the second 20 and the third 21 logical elements are NOT, the first diode 14 is included in the operating circuit, and the second 15 is counter to the operational source 4 current, the anodes of these diodes 14 and 15 are connected to a common power supply circuit. To the cathode of the first diode

14подключен через катод-анод третьего диода 16 вход первого 19 логического элемента НЕ, вход второго логического элемента НЕ через анод-катод четвертого диода 17 соединен с катодом второго диода 15, выходы первого 19 и второго 20 логических элементов НЕ подключены к входной цепи первого исполнительного органа 10 либо непосредственно через резистор 22 (фиг 2), либо {фиг.1) соединены соответственно через резисторы 23 и 24 с входом дополнительного усилител 25 и первого исполнительного органа 10, который выполнен в виде первого усилител 9 и первого электромагнитного реле 8, выходы указанных усилителей 25 и 9 соединены последовательно между собой и подсоединены к источнику 7 питани .14connected through the cathode-anode of the third diode 16, the input of the first 19 logic element is NOT, the input of the second logic element is NOT connected through the anode-cathode of the fourth diode 17 to the cathode of the second diode 15, the outputs of the first 19 and second 20 logic elements are NOT connected to the input circuit of the first actuator 10 either directly through a resistor 22 (FIG. 2) or {FIG. 1) are connected via resistors 23 and 24, respectively, to an input of an additional amplifier 25 and a first actuator 10, which is designed as a first amplifier 9 and a first electric element a magnetic relay 8, the outputs of these amplifiers 25 and 9 are connected in series with each other and connected to the power supply 7.

К катоду второго диода 15 подключены через первый резистор 11 источник 6 эталонного тока согласно с указанным диодомThe cathode of the second diode 15 is connected through the first resistor 11 to the source 6 of the reference current in accordance with the specified diode

15и через катод-анод п того диода 18 - вход третьего21 логического элемента НЕ, выход которого через резистор 26 (фиг, 1) соединен с входной цепью второго исполнительного органа 12.15 and through the cathode-anode of the fifth diode 18 is the input of the third 21 NE logic unit, the output of which is connected through the resistor 26 (FIG. 1) to the input circuit of the second executive element 12.

Второй исполнительный орган 12 (фиг.1) выполнен в виде двухобмоточного реле 13 и усилител 27, перва обмотка реле подключена последовательно с выходом усилител 27, вход которого вл етс входом исполнительного органа 12, втора обмотка присоединена к источнику 7 питани и создаваемый ею магнитный поток направлен встречно магнитному потоку, создаваемому первой обмоткой, а к катоду первого диода 14 через резистор 28 подключен источник 7 питани встречно с указанным диодом 14.The second actuator 12 (Fig. 1) is made in the form of a two-winding relay 13 and amplifier 27, the first winding of the relay is connected in series with the output of amplifier 27, whose input is the input of the actuator 12, the second winding is connected to the power supply 7 and the magnetic flux generated by it directed oppositely to the magnetic flux created by the first winding, and to the cathode of the first diode 14 through the resistor 28 is connected a power supply 7 of the opposite side with the indicated diode 14.

Дл контрол обрыва источника 7 пита0 ни втора обмотка II реле 13 может быть присоединена к дополнительному введенному источнику питани .In order to monitor the source 7 of the power supply 7, the second winding II of the relay 13 can be connected to an additional input power source.

Второй исполнительный орган 12(фиг,2) выполнен в виде однообмоточного реле 13The second executive body 12 (FIG. 2) is designed as a single-winding relay 13

5 и усилител 29, при этом во входную цепь усилител 29 второго исполнительного органа 12 через резистор 30 введен четвертый 31 логический элемент НЕ, включенный последовательно с третьим 21 логическим эле0 ментом НЕ. В оперативную цепь включен стабилитрон 32 встречно с источником 4 оперативного тока.5 and the amplifier 29, while the fourth 31 logical element NOT, connected in series with the third 21 logical element NOT, is introduced through the resistor 30 into the input circuit of the amplifier 29 of the second executive element 12. In the operational circuit included a Zener diode 32 counter with a source of 4 operational current.

К нулевой точке обмотки низшего напр жени трансформаторной подстанцииTo the zero point of the winding of the lowest voltage of a transformer substation

5 33(фиг,1 и 2)через размыкающий контакт34 автоматического выключател 35 и резистор 36 присоединена нулева точка трехфазного присоединительного дроссел 1, к которой подключен балластный резистор 37,5 33 (figs, 1 and 2) through the disconnecting contact 34 of the circuit breaker 35 and the resistor 36 is connected to the zero point of the three-phase connecting droplet 1, to which the ballast resistor 37 is connected,

0 соединенный с дополнительным заземлмте- лем D3. Переключающий контакт38 первого электромагнитного реле 8 (основна защита ) включен в цепь нулевого 39 и независимого 40 расцепителей автоматического0 connected to additional grounding D3. The switching contact38 of the first electromagnetic relay 8 (basic protection) is included in the circuit of zero 39 and independent 40 automatic releases

5 выключател 35. Питание указанных расцепителей осуществл етс от источника 41. В цепь нулевого расцепител 39 включен также замыкающий контакт 42 второго электромагнитного реле 13 (резервна защита). В5 of the switch 35. These releases are powered from the source 41. The closing contact 42 of the second electromagnetic relay 13 (back-up protection) is also included in the zero-trip circuit 39. AT

0 цепь нулевого расцепител 43 высоковольтной чейки (не показана) подключены две параллельные цепи, состо щие из замыкающего контакта 44 второго электромагнитного реле 13 (резервна защита) и0 a zero-trip circuit 43 of a high-voltage cell (not shown) is connected to two parallel circuits consisting of the closing contact 44 of the second electromagnetic relay 13 (back-up protection) and

5 размыкающего контакта 45 автоматического выключател 35. Питание нулевого расцепител 43 высоковольтной чейки осуществл етс от источника 46.5 opening contact 45 of the circuit breaker 35. The power supply of the zero release 43 of the high-voltage cell is provided from the source 46.

Устройство работает следующим обра0 зом.The device works as follows.

При бесконечно большом сопротивлении изол ции сети оперативный ток Ion от источника 4 оперативного тока проходит по цепи (фиг.1 и 2): резисторы RC-фильтра 5.With an infinitely large network insulation resistance, the operational current Ion from the operational current source 4 passes through a circuit (Figures 1 and 2): RC filter resistors 5.

5 открытый эталонным током Эт диод 15, диод 14, стабилитрон 32 (только дл фиг.2), земл з, дополнительный заземлитель Оз, резистор 37, нулева точка трехфазного присое- динительного дроссел 1, компенсирующий дроссель 2. Диод 14 открыт оперативным5 open reference current This diode 15, diode 14, Zener diode 32 (only for figure 2), ground 3, additional earthing Oz, resistor 37, zero point three-phase connecting droplet 1, compensating choke 2. The diode 14 is open operational

током и вход первого логического элемента 19 закорочен через открытый диод 14, что соответствует О на входе первого логического элемента 19. Вход второго логического элемента 20 закорочен через открытый эталонным током Эт диод 15, что также соответствует О на его входе. Тогда выходы первого 19 и второго 20 логических элементов НЕ соответствуют 1 и токи (фиг. 1), про- ход щие через резисторы 23 и 24 и эмиттер-базовые переходы дополнительного усилител 25 и первого усилител 9, соединенные последовательно между собой, открывают указанные усилители, что ведет к срабатыванию первого электромагнитного реле 8. Дл фиг.2 выходы первого 19 и второго 20 логических элементов НЕ, соединенные между собой, соответствуют 1 и ток, проход щий через резистор 22 и эмиттер-базовый переход транзисторного усилител 9, открывает его, что ведет к срабатыванию первого электромагнитного реле 8. При применении исполнительного органа, выполненного на реле 8 без усилител 9, указанное электромагнитное реле оказываетс обесточенным.current and the input of the first logic element 19 is shorted through an open diode 14, which corresponds to O at the input of the first logic element 19. The input of the second logic element 20 is shorted through an open reference current Et diode 15, which also corresponds to O at its input. Then the outputs of the first 19 and second 20 logic elements do NOT correspond to 1 and the currents (Fig. 1) passing through resistors 23 and 24 and emitter-base transitions of the additional amplifier 25 and the first amplifier 9 connected in series with each other, open these amplifiers That leads to the operation of the first electromagnetic relay 8. For figure 2, the outputs of the first 19 and second 20 logical elements NOT, interconnected, correspond to 1 and the current passing through the resistor 22 and the emitter-base transition of the transistor amplifier 9 opens it, wh leads to the triggering of the first electromagnetic relay 8. When applying actuator body 8 provided on the relay without the amplifier 9, the electromagnetic relay It appears de-energized.

Вход третьего логического элемента 21 (фиг.1) закорочен через открытый эталонным током UT диод 15, что соответствует О на его входе, на выходе третьего логического элемента 21 по вл етс 1 и ток, проход щий через резистор 26 и эмиттер-базовый переход транзисторного усилител 27, открывает его и перва обмотка 1 двухобмо- точного электромагнитного реле 13 оказываетс подсоединенной к источнику 7 питани через соединенные последовательно открытые эмиттер-коллекторные переходы усилителей - второго 27 и дополнительного 25. Втора обмотка этого же элетромагнитного реле 13 подключена к источнику питани таким образом, чтобы магнитные потоки в обеих обмотках были направлены встречно, и второе электромагнитное реле 13 остаетс отключеннымThe input of the third logic element 21 (Fig. 1) is shorted through the diode 15 opened by the reference current UT, which corresponds to O at its input, 1 and the current passing through the resistor 26 and the emitter-base transition of the transistor appear at the output of the third logic element 21 the amplifier 27 opens it and the first winding 1 of the double-optical electromagnetic relay 13 is connected to the power source 7 through connected in series open emitter-collector junctions of the second 27 and additional 25. The second winding of the same electric of the electromagnetic relay 13 is connected to a power source so that the magnetic fluxes in both windings are directed oppositely, and the second electromagnetic relay 13 remains off

Вход третьего логического элемента 21 (фиг.2) закорочен также через открытый эталонным током эт циод 15, что соответствует О на его входе, на выходе третьего логического элемента 21 по вл етс 1, а на выходе четвертого логического элемента 31 по вл етс О, т.е. выход соедин етс с общей (минусовой) шиной В зависимости от построени исполнительного органа 12 - одно электромагнитное реле 13 или это же реле с вторым усилителем 29, электромагнитное реле будет находитьс во включенном состо нии, так как оказываетс присоединенным между плюсами источника питани и его минусом, или в выключенном состо нииThe input of the third logic element 21 (Fig. 2) is also shorted through the open reference current e ciode 15, which corresponds to O at its input, 1 appears at the output of the third logic element 21, and O appears at the output of the fourth logic element 31, those. the output is connected to the common (minus) bus. Depending on the construction of the actuator 12 - one electromagnetic relay 13 or the same relay with the second amplifier 29, the electromagnetic relay will be in the on state, as it is connected between the power supply and its minus or off

Необходимо иметь в виду, что основной защитой надо считать ту защиту, у которойIt must be borne in mind that the main defense should be considered the one in which

электромагнитное реле при высоком сопротивлении изол ции и подаче напр жени на аппарат будет находитьс в выключенном состо нии, а у резервной защиты электромагнитное реле должно срабатывать при техAn electromagnetic relay with high insulation resistance and applying voltage to the device will be in the off state, and for back-up protection, the electromagnetic relay should operate during those

0 же услови х. Врем срабатывани резервной защиты должно быть больше суммы времени срабатывани основной защиты и автоматического выключател . В противном случае будет отключатьс высоковольтна 0 conditions. The response time of the backup protection must be greater than the sum of the response time of the main protection and the circuit breaker. Otherwise the high-voltage will shut off.

5 чейка. Задержка времени срабатывани резервной защиты осуществл етс известными методами, а именно: шунтированием обмотки электромагнитного реле диодом, конденсатором или выбором специального5 cell. The delay time of operation of the backup protection is carried out by known methods, namely: bypassing the winding of the electromagnetic relay with a diode, capacitor, or by choosing a special

0 реле с заранее установленным более высоким временем срабатывани .0 relays with a pre-set higher response time.

При применении в качестве основной и резервной защиты (фиг.2) соответственно электромагнитных реле 8 и 13 без усилите5 лей необходимо дл резервной защиты сое- . динить логические элементы НЕ 21 и 31 последовательно между собой, чтобы происходило срабатывание электромагнитного реле 13 при логическом нуле на входе пер0 вого логического элемента 21. При примене- нии в качестве резервной защиты электромагнитного реле 13 с усилителем 29 необходимо иметь всего лишь один логический элемент Н Е 21, чтобы происходило сра5 батывание указанного электромагнитного реле при аналогичных услови х.When used as primary and backup protection (figure 2), respectively, electromagnetic relays 8 and 13 without amplifiers are necessary for backup co-protection. To disconnect the logical elements HE 21 and 31 sequentially between themselves so that the electromagnetic relay 13 triggers at a logical zero at the input of the first logic element 21. When using electromagnetic relay 13 with amplifier 29 as backup protection, it is necessary to have only one logical element N E 21 so that the said electromagnetic relay fails under similar conditions.

До подачи высокого напр жени (фиг.1 и 2) на трансформаторную подстанцию 33 контакт 45 автоматического выключател 35Prior to supplying high voltage (Figures 1 and 2) to a transformer substation 33, terminal 45 of a circuit breaker 35

0 в цепи нулевого расцепител 43 высоковольтной чейки замкнут и дает возможность взвести чейку. Если сеть исправна, то после подачи напр жени на подстанцию и срабатывани второго электромагнитного0 in the zero-trip circuit of the 43 high-voltage cell is closed and allows you to cock the cell. If the network is in good condition, after energizing the substation and triggering the second electromagnetic

5 реле 13 (резервна защита) замыкаютс его контакты 42 и 44 в цеп х нулевых расцепи- телей 39 и 43 соответственно автоматического выключател 35 и высоковольтной чейки В результате нулевой расцепитель5 relay 13 (back-up protection), its contacts 42 and 44 are closed in the zero-trip circuit 39 and 43, respectively, of the circuit breaker 35 and the high-voltage cell. As a result, the zero release

0 39 срабатывает и дает возможность включить автоматический выключатель, а следовательно, подать напр жение на защищаемую сеть.0 39 works and gives the opportunity to turn on the circuit breaker and, therefore, to apply voltage to the protected network.

В случае снижени сопротивлени изо5 л ции до опасной по услови м безопасности величины оперативный ток 0п достигает значени эталонного тока UT и диод 15 закрываетс , а следовательно, напр жение на входах логических элементов 20 и 21 становитс равным напр жению высокого уровн , соответствующему 1. а на их выходах по витс напр жение низкого уровн , соответствующее О. Далее, в зависимости от конкретного исполнени первого и второго исполнительного органа в виде усилител и электромагнитного реле или одного электромагнитного реле один из исполнительных органов срабатывает (основна защита), а другой исполнительный орган отключаетс с выдержкой времени (резервна защита). Так. (фиг.1) электромагнитное реле 8 отключаетс (резервна защита) в указанном случае снижени сопротивлени изол ции, а электромагнитное реле 13 срабатывает (основна защита), так как базовые токи транзисторов 9 и 27 станов тс равными нулю и указанные транзисторы закрываютс .In the case of a decrease in the insulation resistance to a value that is dangerous under safety conditions, the operating current 0n reaches the value of the reference current UT and the diode 15 closes, and consequently, the voltage at the inputs of logic elements 20 and 21 becomes equal to the high level voltage corresponding to 1. a on their outputs, a low-level voltage is Vits, corresponding to O. Further, depending on the specific performance of the first and second executive bodies, in the form of an amplifier and an electromagnetic relay or one electromagnetic relay, one of the executive bodies are triggered (basic protection), and the other executive body is shut off with a time delay (back-up protection). So. (Fig. 1) the electromagnetic relay 8 is turned off (back-up protection) in this case, the insulation resistance decreases, and the electromagnetic relay 13 is activated (basic protection), since the base currents of transistors 9 and 27 become zero and the said transistors are closed.

При применении обоих исполнительных органов (фиг.2) в виде усилител и электромагнитного реле в случае снижени сопротивлени изол ции электромагнитное реле 8 отключаетс (резервна защита), а электромагнитное реле 13срабатывает(основна защита).When both actuators are used (Fig. 2) in the form of an amplifier and an electromagnetic relay, in the case of a decrease in the insulation resistance, the electromagnetic relay 8 is turned off (back-up protection), and the electromagnetic relay 13 operates (basic protection).

При применении обоих исполнительных органов (фиг.2) в виде одних электромагнитных реле без усилителей электромагнитное реле 8 (основна защита) срабатывает в чае снижени сопротивлени изол ции до опасной по услови м безопасности величины , а электромагнитное реле 13 (резервна защита) отпадает, так как на выходе логического элемента 31 по вл етс напр жение высокого уровн , соответствующее 1.When both actuators are used (Fig. 2) in the form of only electromagnetic relays without amplifiers, electromagnetic relay 8 (basic protection) triggers in reducing insulation resistance to a value that is dangerous under safety conditions, and electromagnetic relay 13 (standby protection) disappears, as a high level voltage appears at the output of logic element 31, corresponding to 1.

Электромагнитное реле 8 (основна защита ) своим переключающим контактом 38 разрывает цепь нулевого 39 и замыкает цепь независимого 40 разделителей автоматического выключател 35, что ведет к отключению сети. При несрабатывании автоматического выключател (например, в случае приваривани его силовых контактов ) контакт 45 автоматического выключател в цепи нулевого расцепител 43 высоковольтной чейки оказываетс разомкнутым и цепь указанного нулевого расце- пител разрываетс контактом 44 резервной защиты 13, снима тем самым напр жение с трансформаторной подстанции 33.Electromagnetic relay 8 (main protection) by its switching contact 38 breaks the circuit of zero 39 and closes the circuit of the independent 40 separators of the circuit breaker 35, which leads to a network disconnection. If the circuit breaker fails (for example, when its power contacts are welded), the contact 45 of the circuit breaker in the zero-trip circuit 43 of the high-voltage cell is open and the circuit of the specified zero breaker is interrupted by the backup protection pin 44, thereby relieving the voltage from the transformer substation 33 .

При относительно низком напр жении сети (например 127, 220В) оперативна цепь может быть значительно упрощена, так как не требуетс установки компенсирующего дроссел и присоединительного дроссел , а присоединение к сети может осуществл тьс с помощью резисторов. Кроме того, при применении устройства при указанных низких напр жени х сети или в качестве устройства предварительного контрол сопротивлени изол ции ответвлений сети одна защита может отсутствовать, а вместо электромагнитного реле 13 указанной защиты можно применить сигнализацию о снижении сопротивлени изол ции ответвлени сети.With a relatively low mains voltage (e.g. 127, 220V), the operational circuit can be greatly simplified, since the installation of a compensating throttle and a connecting throttle is not required, and the connection to the network can be carried out using resistors. In addition, when using the device at the indicated low network voltages or as a preliminary control device for isolating the network branches, one protection may be absent, and instead of the electromagnetic relay 13 of the specified protection, signaling may be applied to decrease the insulation resistance of the network branch.

При обрыве цепи основного или дополнительного заземлител , источника оперативного тока 4 и резисторов оперативнойWhen an open circuit of the main or additional grounding, the source of operating current 4 and resistors operational

0 цепи оперативный ток уменьшаетс до нул . В этом случае при применении логических элементов с сравнительно большими входными и выходными токами (например, при применении микросхем серии К511 и К155)0 circuit operating current is reduced to zero. In this case, when using logic elements with relatively large input and output currents (for example, when using microcircuits of the K511 and K155 series)

5 диод 14 (фиг.2), включенный встречно входу логического элемента 19, представл ет собой дл его входа бесконечно большое сопротивление , логический элемент 19 переключаетс и на его выходе по вл етс 5, a diode 14 (Fig. 2), connected in opposite to the input of logic element 19, is for its input an infinitely large resistance, the logic element 19 switches and at its output appears

0 О, что ведет к запиранию транзисторного усилител 9 и отключению электромагнитного реле 8. При применении только одного электромагнитного реле 8 без усилител в этом случае происходит срабатывание элек5 тромагнитного реле 8. Однако, указанные микросхемы не предназначены дл работы при низких температурах окружающей среды (минус 60°С).0 O, which leads to the locking of the transistor amplifier 9 and the switching off of the electromagnetic relay 8. If only one electromagnetic relay 8 is used without an amplifier, in this case the electromagnetic relay 8 trips. However, these microcircuits are not designed to operate at low ambient temperatures (minus 60 ° C).

При применении микросхем серии К561When using K561 series microcircuits

0 и особенно серии 564, которые рассчитаны дл работы при указанных низких температурах окружающей среды, логические элементы могут вообще не переключатьс при обрыве цепи оперативного тока в св зи с0 and especially the 564 series, which are designed to operate at specified low ambient temperatures, the logic elements may not switch at all when the operating current circuit is interrupted due to

5 тем, что их входные токи соизмеримы с обратными токами и юками утечки диодов. В этом случае (фиг.1) при уменьшении оперативного тока до нул диод 14 запираетс током от источника 7 питани , проход щим5 by the fact that their input currents are commensurate with reverse currents and yukami diode leakage. In this case (Fig. 1), when the operating current decreases to zero, the diode 14 is blocked by current from the power supply 7, passing

0 через резистор 28, в результате чего диод 14 представл ет собой дл входа указанного логического элемента 19 бесконечно большое сопротивление, логический элемент 19 переключаетс и на его выходе по вл етс 0 through a resistor 28, as a result of which the diode 14 is an infinitely large resistance for the input of the specified logic element 19, the logic element 19 switches and at its output appears

5 О, дополнительный усилитель 25 закрываетс , что ведет к отключению электромагнитного реле 8 и срабатыванию электромагнитного реле 13 от тока, проход щего во вторичной обмотке 11, и, следова0 тельно, к отключению сети одновременно нулевым и независимым расцепител ми автоматического выключател 35.5 O, the additional amplifier 25 is closed, which leads to the disconnection of the electromagnetic relay 8 and the triggering of the electromagnetic relay 13 from the current passing in the secondary winding 11, and, consequently, to the disconnection of the network at the same time by the zero and independent tripping of the circuit breaker 35.

Этим значительно повышаетс надежность работы устройства и выполнении ос5 новной функции защиты человека от поражени электрическим током, так как при обрыве основного или дополнительного заземлителей, что в основном и имеет место , срабатывают обе защиты - основна и резервна . Поэтому даже одновременныйThis greatly increases the reliability of the device and the basic function of protecting a person from electric shock, as if the main or additional grounding wires break, which is basically the case, both of the main and backup protection work. Therefore, even simultaneous

выход из стро , например, нулевого разделител и обрыв цепи заземлени позвол ет устройству отключить поврежденную сеть.A malfunction, for example, a zero splitter and an open ground circuit, allows the device to disconnect a damaged network.

При обрыве цепи источника 6 эталонного тока (фиг. 1 и 2) закрываетс оперативным током диод 15, логические элементы 20 и 21 переключаютс и на их выходах по вл ютс О, что в конечном итоге ведет также к срабатыванию обеих расцепителей автоматического выключател 35. При обрыве источника 7 питани отключаетс первое электромагнитное реле 8 (фиг.1), а при обрыве проводников, соедин ющих источник питани как с первой I, так и со второй II обмотками электромагнитного реле 13 происходит его срабатывание, что ведет к срабатыванию также обоих расцепителей автоматического выключател 35.When the source 6 of the reference current 6 is broken (Figs. 1 and 2), the diode 15 is closed by the operating current, the logic elements 20 and 21 are switched and O appear at their outputs, which ultimately also leads to the operation of both releases of the circuit breaker 35. the break of the power supply 7 turns off the first electromagnetic relay 8 (Fig. 1), and if the conductors connecting the power source to both the first I and the second II windings of the electromagnetic relay 13 break, it trips, which also triggers the release breaker 35.

В устройстве обеспечиваетс предварительный контроль сопротивлени изол ции как до, так и после автоматического выключател в режиме блокировочного реле утечки , так как оперативный ток через резистор 36 и размыкающий контакт 34 автоматического выключател 35 контролирует сопротивление изол ции вторичной обмотки трансформаторной подстанции 33 и св занных с этой обмоткой силовых контактов автоматического выключател 35.The device provides preliminary control of the insulation resistance both before and after the circuit breaker in the leakage interlock relay mode, since the operating current through the resistor 36 and the break contact 34 of the circuit breaker 35 controls the insulation resistance of the secondary winding of the transformer substation 33 and associated with this winding the power contacts of the circuit breaker 35.

Сопротивление срабатывани как основной , так и резервной защиты выбрано одинаковым, однако во всех случа х будет вначале срабатывать основна защита при снижении сопротивлени изол ции сети, гак как в резервной защите предусмотрена стабильна по величине задержка в отпадании кор реле, чем обеспечиваетс несра- батывание высоковольтной чейки. Этим полностью устран ютс неоправданные отключени сети, св занные с искусственным завышением сопротивлени срабатывани основной защиты.The tripping resistance of both primary and backup protection is the same, however, in all cases, the basic protection will operate first when the insulation resistance of the network decreases, so as in the backup protection a stable delay is provided for the release of the relay core, which ensures a high voltage failure. cells This completely eliminates unnecessary network disconnections due to artificially overestimating the resistance of the main protection actuation.

Надежность устройства значительно повышаетс , так-как упрощена схема предлагаемого устройства по отношению к известному , а надежность современных микросхем при правильно выбранных параметрах соответствует надежности одного элемента.The reliability of the device is greatly improved, since the circuit of the proposed device is simplified in relation to the known, and the reliability of modern chips with correctly selected parameters corresponds to the reliability of one element.

Таким образом, устройство защиты от утечек тока в трехфазной электрической сети обладает более высокой надежностью в выполнении функции защиты человека от поражени электрическим токомThus, the device for protection against leakage of current in a three-phase electrical network has a higher reliability in performing the function of protecting a person from electric shock.

Claims

1. A device for monitoring the insulation resistance of electrical circuits, comprising an operational circuit connected

between terminals serving to connect to the phases of the network and ground, respectively, and including a series-connected connecting choke,

compensating choke and separation capacitor, in parallel with which are connected serially connected source of operating current and RC filter, reference current source, power source, the output of which is connected in series with the relay coil and amplifier output, forming the first actuator, the first resistor connected to the operational circuit, second

An actuator incorporating a relay coil connected in series to a power supply circuit, characterized in that, in order to increase the reliability of the device, the first, second, third, fourth and fifth diodes, the first, second and third logic elements are additionally introduced NOT, with the first diode in accordance with the operating circuit and the second with the source

operating current, the anodes of these diodes are connected to the common power supply circuit, the cathode of the first diode is connected through the cathode-anode of the third diode to the input of the first logic element HE, the input of the second

the logical element NOT through the anode cathode of the fourth diode is connected to the cathode of the second diode, the outputs of the first and second logic elements are NOT connected to the input circuit of the first actuator, the source of the reference current is connected to the cathode of the second diode through the first resistor and through the cathode anode p diode - the input of the third logic element is NOT, the output of which is connected to

input circuit of the second executive body.

2 The device according to claim 1, that is, with the fact that the second executive body

made in the form of a two-winding relay and an amplifier, the first winding of the relay is connected in series with the output of the amplifier, whose input is the input of the second control element, the second winding

connected to the power source and the magnetic flux generated by it is directed oppositely to the magnetic flux created by the first winding, and the power source is connected to the cathode of the first diode through the input resistor with the indicated diode.

3. The device according to claim 1, that is, with the fact that the second executive body is designed as a single-winding relay and amplifier, while the fourth logic element is NOT added to the input circuit of the second executive body amplifier, connected in series with the third logical element NOT.

35

4. Device pop. 1, characterized by the fact that a zener diode is connected in the operating circuit with a source of operating current.

1