SU843081A1

SU843081A1 - Device for leakage current protection in three-phase ac electric network

Info

Publication number: SU843081A1
Application number: SU792733797A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Колосюк; Константин Афанасьевич Гринь; Валерий Дмитриевич Петренко; Анатолий Васильевич Сизоненко; Виталий Серафимович Дзюбан; Виктор Прокофьевич Кононенко; Вячеслав Дмитриевич Оборотов; Григорий Антонович Никичкин; Геннадий Афанасьевич Леонтьев; Борис Николаевич Головин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7809
Priority date: 1979-03-07
Filing date: 1979-03-07
Publication date: 1981-06-30

Description

м обеспечени требуемого времени срабатывани реле (дл сетей напр жением 660/380 в врем срабатывани устройства недолжно превышать 0,1с) уменьшать. Поэтому достичь требуемого быстродействи устройства, а тем более повысить его, с одновременным обеспечением высокой устойчивости указанного устройства против .ложных срабатываний при коммутационных режимах в течи весьма затруднительно. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл защиты от тока утечки в трехфазной электрической сети переменного тока, содержащее источник оператийного тока, включенный между землей и первым выходом фильтра присоединени , со вторым выходом которого соединен дополнительный источник напр жени , подключенный к одному из входов реагирующего органа и соединенный встречно с источником напр жени смещени нейтрали, при этом выход реагирующего органа включен в цепь автоматического выключател Г2. The m to ensure the required response time of the relay (for networks with a voltage of 660/380 at the time of operation of the device should not exceed 0.1 s) decrease. Therefore, it is very difficult to achieve the required device performance, and, moreover, to increase it, while ensuring the high stability of the specified device against simple triggers in switching modes. Closest to the proposed technical entity is a device for protection against leakage current in a three-phase AC mains supply, containing an operational current source connected between the ground and the first output of the attachment filter, the second output of which is connected to an additional voltage source connected to one of the the inputs of the reacting organ and connected in opposition with the source of the bias voltage of the neutral, while the output of the reacting organ is connected to the circuit of the automatic switch G2.

Однако в этом устройстве реагирующий орган на транзисторе, усилителе и электромагнитном реле выполнен довольно сложно. Кроме того, включение дополнительного источника питани встречно с источником .напр жени смещени нейтрали ухудшает харак еристики устройства, в частности возрастает врем его срабатывани .However, in this device, the reacting organ on the transistor, amplifier and electromagnetic relay is made quite difficult. In addition, the inclusion of an additional power source in opposition to the source of neutral bias voltage worsens the characteristics of the device, in particular, its response time increases.

Цель изобретени - повышение быстродействи и упрощение при обеспечении самоконтрол .The purpose of the invention is to increase speed and simplify the provision of self-control.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл защиты от . тока утечки в трехфазной электрической сети переменного тока, содержащем источник оперативного тока, подключенный между землей и первым выходом фильтра присоединени , соединенного с защищаемой сетью, дополнительный источник напр жени , включенный между вторым выходом фильтра присоединени и одним из входов реагирующего органа, другой вход которого включен в цепь источника оперативного тока, а выход реагирующего органа соединен с цепью автоматического выключател , и источник напр жени смещени нейтрали, реагирующий орган выполнен в виде двухобмоточного реле , а источник напр жени смещени нейтрали включен согласно с дополнительным источником йитани .The goal is achieved by the fact that in the device for protection against. leakage current in a three-phase AC electrical network containing a source of operating current connected between the ground and the first output of an attachment filter connected to the protected network, an additional voltage source connected between the second output of the attachment filter and one of the inputs of the reacting element, the other input is on to the circuit of the operating current source, and the output of the reacting organ is connected to the circuit of the automatic switch, and the source of the neutral bias voltage, the reacting organ nen a relay two winding, and the source bias voltage neutral included per additional source yitani.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема предлагаемого устройCTBaf на фиг. 2 - вариант схемы при использовании напр жени смещени нейтрали непосредственно из сети. Устройство содержит источник 1 оперативного тока, присоединенный между землей и фазами сети посредством фильтра 2 Присоединени , двухобмоточное реле 3, одна из обмоток которого подключена параллельно сопротивлению 4 изол ции сети и источниLKy 1 оперативгного тока, а друга к дополнительному источнику 5, коме пенсирующий дроссель 6, подключенный через конденсатор 7 между землей и сетью посредством фильтра 2 присоединени . На магнитопроводе компенсирующего дроссел 6 расположена его втоQ рична обмотка 8, котора через второй выпр митель 9 подключена к дополнительному источнику 5 тока и последовательно с обмоткой реле, включенной в цепь дополнительного источника 5 .FIG. 1 is a schematic diagram of the proposed CTBaf device in FIG. 2 is a variant of the circuit using the neutral bias voltage directly from the network. The device contains a source of operating current 1, connected between the ground and the phases of the network through a filter 2 Connections, a two-winding relay 3, one of the windings of which is connected in parallel to the resistance 4 of the network insulation and the source LKy 1 of operational current, and another to the additional source 5 connected through a capacitor 7 between the ground and the network through an attachment filter 2. On the magnetic core of the compensating throttle 6, its secondary coil 8 is located, which through the second rectifier 9 is connected to an additional current source 5 and in series with the relay coil connected to the additional source circuit 5.

Устройство работает следующим образоМ .The device works as follows.

Обмотки реле 3 включены таким образом , что их магнитные потоки направлены встречно, причем магнитныйThe windings of the relay 3 are included in such a way that their magnetic fluxes are directed oppositely, with magnetic

поток вспомогательной (второй) обмотки больше, чем магнитный поток основной (Т1ервой) обмотки, но разность магнитных потоков недостаточна дл прит гивани кор реле. При снижеНИИ сопротивлени изол ции сети вследствие его шунтирующего действи ток в основной обмотке уменьшаетс и п,ри сопротивлении изол ции (или утечки), равном, уставке отключающего сопротивлени утечки, результирующий магнитный поток становитс достаточным дл срабатывани реле 3. При этом оно своим контактом замлкает цепь отключающей катушки 10 автоматическогоthe auxiliary (second) winding flux is larger than the magnetic flux of the main (T1 first) winding, but the difference of the magnetic fluxes is insufficient for attracting the relay core. When the insulation resistance of the network is reduced due to its shunting effect, the current in the main winding decreases even if the insulation resistance (or leakage) is equal to the leakage resistance setting, the resulting magnetic flux becomes sufficient for relay 3 to trigger. automatic tripping coil circuit 10

выключател tl, который отключает сеть с поврежденной изол цией.switch tl, which disables the network with damaged insulation.

Ввиду того, что устройство защиты от токов утечек реагирует на разность магнитных потоков основной и вспомогательной обмоток, то любоеSince the leakage protection device reacts to the difference in the magnetic fluxes of the main and auxiliary windings, any

повреждение в его измерительной цепи, привод щее к уменьшению или к полному исчезновению тока в одной из обмоток , вызывает либо увеличение отключающего сопротивлени , либо отключение сети. На дросселе 6, а следовательно , и на его вторичной обмотке 8 при возникновении в сети однофазной утечки по вл етс напр жение сме,щени нейтрали. При высоких сопротивлени х однофазной утечки это напр жение незначительно. Параметры вторичной обмотки 8 дроссел 6 и элементов, включенных в эту цепь, выбраны такими , что при сопротивлении однофазнойdamage in its measuring circuit, leading to a decrease or complete disappearance of current in one of the windings, causes either an increase in tripping resistance or a disconnection of the network. On the inductor 6, and consequently, on its secondary winding 8, when a single-phase leakage occurs in the network, a neutral voltage displacement occurs. With high single-phase leakage resistances, this voltage is negligible. The parameters of the secondary winding of 8 drossel 6 and the elements included in this circuit are chosen such that when the resistance is single phase

утечки выше сопротивлени отключающей однофазной утечки напр жение обмотки 8 не оказывает вли ние на ток, протекающий через вспомогательную обмотку реле 3, и, следовательно, на уставку срабатывани реле.the leakage is higher than the resistance of the disconnecting single-phase leakage voltage of the winding 8 does not affect the current flowing through the auxiliary winding of the relay 3, and, consequently, the relay operation setpoint.

При прикосновении к фазе сети человека или по влении однофазной утечки с сопротивлением меньше уставки отключающего сопротивлени напр жение на обмотке 8 увеличиваетс .When a person touches the network phase or a single-phase leakage occurs with a resistance less than the setting of the tripping resistance, the voltage on the winding 8 increases.

Ток через вспомогательную обмотку реле резко возрастает, что обусловлено включением вторичной обмотки дроссел 6 через второй выпр митель 9 согласно с дополнительным источником 5 и последовательно с обмоткой реле 3, подключенной к дополнительному источнику . Разность магнитных потоков, обусловленных токами, протекающими в основной и вспомогательной обмотках реле 3, резко увеличиваетс , и реле с помощью автоматического выключател 11 отключает сеть. Врем срабатывани реле при прикосновении человека к фазе сети или по влении однофазной утечки сопротивлением меньше уставки отключающего сопротивлени резко уменьшаетс .The current through the auxiliary winding of the relay increases sharply, which is caused by the inclusion of the secondary winding of the throttle 6 through the second rectifier 9 according to the additional source 5 and in series with the winding of the relay 3 connected to the additional source. The difference in magnetic fluxes caused by the currents flowing in the main and auxiliary windings of the relay 3 increases dramatically, and the relay switches off the network using the automatic switch 11. The time the relay triggers when a person touches the mains phase or when a single-phase leakage resistor appears less than the setting of the tripping resistance is drastically reduced.

Обеспечение высокого быстродействи реле позвол ет практически неограниченно увеличивать величину емкости конденсатора 7, шунтирующей основную обмотку реле 3, и тем самым обеспечить устойчивость защиты против ложных срабатываний при различных режимах коммутации сети.Providing high-speed relays allows an almost unlimited increase in the capacitance value of the capacitor 7, which shunts the main winding of the relay 3, and thereby ensures the protection against false alarms in various network switching modes.

Другим вариантом подключени напр жени смещени нейтргши (фиг. 2) вл етс подача его посредством включени между нулевой точкой устройства присоединени и землей последовательно со вторым выпр мителем разделительного конденсатора 12. Схема работает ансшогично.Another option for connecting the neutrino bias voltage (Fig. 2) is to feed it by switching between the zero point of the attachment device and the ground in series with the second rectifier of the coupling capacitor 12. The circuit works anshomatically.

Таким образом, предлагаемое устройство проще по сравнению с известным , обеспечивает более высокое быстродействие , а наличие самоконтрол Thus, the proposed device is simpler than the known, provides a faster response, and the presence of self-control

исправности элементов, вход щих в него, позвол ет повысить аппаратную надежность, что выгодно отличает его от известных устройств аналогичного назначени .the operability of the elements included in it allows improving hardware reliability, which distinguishes it from known devices of similar purpose.

Claims

1.Avtorsk9e certificate of the USSR 275206, cl. H 02 H 3/16, 1968.

2. USSR author's certificate number 595821, cl. H 02 H 3/16, 1976.