SU917250A1

SU917250A1 - Device for protecting electric equipment from leakage current to frame, which can't be earthed

Info

Publication number: SU917250A1
Application number: SU802978045A
Authority: SU
Inventors: Михаил Иванович Бойко; Владимир Нестерович Нагорный; Валентин Иванович Третяк
Original assignee: Полтавское Областное Предприятие "Энергосбыт"
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относитс к элёктротехнике , предназначено дл автомати ческого контрол изол ции трехфазной сети по отношению к корпусу электроустановки с целью предупрежде1 |1Я поражени электротоком обслуживгшщего персонала и может быть испол зо-: вано в электроустановках, корпус которых не могут быть заземлены. Н апример , лабораторные электроуста новки в виде металлического пульт стола , на котором выполн ютс регулировочные работы Ьод напр жением ванны гальванопокрытий, питаюь1иеа от переменного и посто нного тока; электроустановки и электроинстЕ у нты , эксплуатирующиес в услови х : низкой проводимости почвы (сухие пески, вечна мерзлота и т.д.).The invention relates to electrical engineering, is intended to automatically control the isolation of a three-phase network in relation to the electrical installation case for the purpose of warning | 1 I am exposed to electrical personnel damage and can be used in electrical installations whose housing cannot be grounded. For example, laboratory electrical installations in the form of a metal panel on a table, on which adjustment work is carried out on the voltage of an electroplating bath, powered by alternating current and direct current; electrical installations and electrical installations operating in conditions of low conductivity of the soil (dry sand, permafrost, etc.).

Известны устройства защиты-, в которых при по влении утечки вьфабатываетс управл ющий сигнал в дифференцигшьных трансформаторах тока Г п.Protective devices are known in which, in the event of leakage, a control signal is used in differentiated current transformers G p.

Эти устройства имеют низкую ЧУВ ствительность, а защита срабатывает при пр мс Зс ьшкании фазы на корпус . These devices have a low sensitivity, and the protection is triggered when the phase is dropped onto the case.

Наиболее близким к предлагаемому по техническрй сущности вл етс The closest to the proposed technical essence is

устройство дл загаиты потребителей, в котором в качестве датчика тока утечки используютс трансформатор нулевой последовательности с конденсатором между корпусом и нулевой шиной, усилитель, исполнительное реле и автоматический выключатель C2l.A device for power consumers using a zero-sequence transformer with a capacitor between the housing and the zero bus, an amplifier, an executive relay and a C2l circuit breaker as a leakage current sensor.

Однако в известном устройстве токи утечки (на уровне чувствительнос10 ти человека) в несколько дес тков и даже сотен микроампер не могут создать в трансформаторах тока необходимый магнитный поток дл выработки управл вшего напр жени и сраба15 тывани з ащиты .However, in a known device, leakage currents (at the level of human sensitivity) of several tens or even hundreds of microamps cannot create the necessary magnetic flux in current transformers for generating controlled voltage and operating voltage.

Использование траШформатора ну Лёвой последовательности увеличивает громоздкость и стоимость устройства зас1иты.The use of a trashformator on the left sequence increases the bulkiness and cost of the device.

2020

Отсутствует контроль исправности, схемы защиты.There is no control of health, protection schemes.

Устройство обладает фиксированной установкой по току утечки, что уменьшает его универсальность.The device has a fixed installation for leakage current, which reduces its versatility.

2525

Цель изобретени - повышение чувcтвиJгjeльйзpЫftVcтpoйcтвa и уменьшение его габаритов.The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the junction of the Far East structure and reduce its dimensions.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл защиты The goal is achieved by the fact that in the device for protection

30 электроустановки от тока утечки на корпус, который не может быть эазем лен, в содержащем датчик. тока утеч ки, к выходу которого подключен уси литель тока, на выход которого подсоединен исполнительный элемент, в качестве датчика тока утечки исполь зован газоразр дный тиратрон, управ л юща сетка которого через после:довательно соединенные ограничивающий и переменный резисторы подключены к корпусу электроустановки, а . Саза-эмиттерный переход транзистора усилител тока подсоединен к нагрузочному резистору катодной цепи тиратрона , подключенной к нулевому проводу сети, а.анодный резистор указанного тиратрона подсоединен че рез выпр митель к одной из фаз упом нутой сети. С целью обеспечени контрол исправности к КОРПУСУ электроустановки подсоединены последовательно сое диненные резистор и замыкающа кноп ка Контроль, причем последн под ключена к анодному резистору тиратр на. На чертеже приведена принципиаль на схема предлагаемого устройства. Устройство содержит газоразр дный тиратрон 1, управл юща сетка которого подключена на корпус элект роустановки через резисторам 2 и 3 и вл етс датчиком токов утечки. Питаетс ти латрои от одной из фаз че рез выпр митель на диоде 4, конденсатора 5 и делителей 6 и 7 напр жений . Нагрузкой тиратрона вл етс катодный резистор 8, к которому под ключен база-эмиттерный переход транзистора 9, выполн ющего роль ключевого усилител тока. К выходу усили тел подключено исполнительное ре ,лё 10. Питаетс усилитель от отдельJHoro выпр мител 11, сглаживающего конденсатора 12 и стабилизатора 13. Конденсатор 14 и резистор 15 выполн ют роль балластного сопротивлени Напр жение в схему эаащщаемоА электроустановки подаетс через эазл каюсциес контакты 16 автс латического выключател 17, обмотка которого подключена к нулевому проводу через кнопку 18 включени , самоблокирующиес контакты 19, размлкаккщес контакты 20 исполнительного реле 10 и размыкающие контакты 21 выключени . Контактами кнопки 22 Контроль создаетс искусственный ток утечки через резистор 23 дл проверки исправности схемы. Устройство работает следующим образом . При отсутствии тока утечки на кор пус электроустановки тиратрон 1 и транзистор 9 наход тс в закрытом состо нии, реле Ю обесточено, и при нажатии кнопки 18 включени . электромагнит автомата.17 становитс на сгшоблокировку через контакты 19 и включает контактами 16 напр жение на электроустановку. Бели изол ци ОДНОЙ из питаетцих фаз понижаетс и по вл етс ток утечки, достаточный дл зажигани промежутка сетка-катод тиратрона, последний открываетс , по вл етс ток в катодной цепи тиратрона на пор док вьше тока в сеточной цепи, открываетс транзистор 9 напр жением, выделившимс на резисторе 8. Срабатывает исполнительное реле 10 и разрывает контактами 20 цепь питани автомата 17, который полностью обесточивает защищаемую установку. Гор щий тиратрон 1 указывает на неиспра вность изол ции, дл приведени схемы в исходное состо ние необходимо нажать кнопку 21 выключени (снимает .с питание с усилител и датчика), а затем кнопкой 18 включени включить питание на автомат 17. Перед началом работы следует осуществить проверку исправности схемы зашиты нажатием кнопки 22 Контроль. этом создаетс искусственный ток утечки на корпус установки, и срабатывает зеицита. Чувствительность схемы к току утечки на корпус можно измен ть переменным резистором 3 в зависимости от требуемых условий защиты и допустнмого сопротивлени изол ции. Преимуществами предлагаемого.устройства перед известными вл ютс высока чувствительность, малые габариты, возможность контрол исщ авности защиты и использовани устройства 8 трехфазной сети как с изолированной, так и с глухозазёмленной нейтралью. формула изобретени 1. Устройство дл защиты электроустановки от тока утечки на корпус, KOTO& K не может быть заземлен, содерзкащее датчик тока утечки, к выходу которого подключен усилитель тока, на выход которого подсоединен исполнительный элемент, отличающеес тем, что, с целью повьвиени чувствительности и уменьшени габаритов, в качестве датчика тока утечки использован газоразр дный тиратрон, управл кща сетка которого через последовательно соединенные ограничивающий и переменили резисторы подключена к корпусу электроустановки, а база-эмиттерный переход транзистора усилител тока подсоединен к нагрузочному резистору катодной цепи тиратрона, подключенной к нулевому проводу сег ти. а анодный резистор указанного30 electrical installations from the leakage current to the housing, which cannot be eazem len, in containing the sensor. leakage current, to the output of which a current amplifier is connected, to the output of which an actuating element is connected, a gas discharge thyratron is used as a leakage current sensor, the control grid of which through after: properly connected limiting and variable resistors are connected to the electrical installation case, and . The sazah-emitter junction of the transistor current amplifier is connected to the load resistor of the cathode circuit of the thyratron connected to the neutral wire of the network, and the anode resistor of the specified thyratron is connected through a rectifier to one of the phases of the network. In order to ensure the control of operability, an electrical unit is connected in series with a connected resistor and a closing control button, the latter being connected to the anode resistor tiratr. The drawing shows the principal on the scheme of the proposed device. The device contains a gas discharge thyratron 1, the control grid of which is connected to the housing of the electrical installation through resistors 2 and 3 and is a leakage current sensor. It is powered by a latroi from one of the phases through a rectifier on diode 4, capacitor 5 and voltage dividers 6 and 7. The thyratron load is the cathode resistor 8, to which the base-emitter junction of the transistor 9 is connected, which acts as a key current amplifier. An executive re is connected to the output of the amplifiers. 10. The amplifier is powered from a separate rectifier 11, a smoothing capacitor 12, and a stabilizer 13. The capacitor 14 and the resistor 15 act as a ballast resistance. The voltage in the electrical installation circuit is supplied via power contacts 16 autos lattices. the switch 17, the winding of which is connected to the neutral wire through the switch-on button 18, self-locking contacts 19, breaks the contacts 20 of the executive relay 10 and disconnects the switch contacts 21. By the contacts of the control button 22, an artificial leakage current is generated through a resistor 23 to test the health of the circuit. The device works as follows. If there is no leakage current to the case of the electrical installation of the thyratron 1 and the transistor 9 are in the closed state, the relay is de-energized and when the power button 18 is pressed. The automaton's electromagnet 17 becomes on blocking through the contacts 19 and switches the voltage on the electrical installation with the contacts 16. By isolating ONE of the supply phases, the leakage current appears, sufficient to ignite the grid-cathode gap of the thyratron, the latter opens, a current appears in the cathode circuit of the thyratron, approximately the same as the current in the grid circuit, the voltage of the transistor 9 opens, separated on the resistor 8. The executive relay 10 trips and, by contacts 20, breaks the power supply circuit of the automaton 17, which de-energizes the protected installation. The burning thyratron 1 indicates an insulation fault, to reset the circuit, press the shutdown button 21 (removes power from the amplifier and the sensor), and then turn on the power to the automatic button 18 using the turn on button 18. Checking the health of the circuit is sewn by pressing the button 22 Control. This creates an artificial leakage current to the installation case, and the zeicite is activated. The sensitivity of the circuit to the leakage current on the housing can be varied with a variable resistor 3, depending on the required protection conditions and the permissible insulation resistance. The advantages of the proposed device over the known ones are high sensitivity, small size, the ability to control the protection of protection and use of the device 8 of a three-phase network with both isolated and deaf-grounded neutral. claims 1. Device to protect an electrical installation against leakage current on a housing, KOTO & K cannot be grounded, containing a leakage current sensor, to the output of which a current amplifier is connected, to the output of which an actuating element is connected, characterized in that, in order to regain sensitivity and reduce overall dimensions, a gas discharge thyratron is used that controls the grid of which through series-connected limiting and changed resistors is connected to the electrical installation case, and the base-emitter junction of the transistor current amplifier is connected to the load resistor the cathode circuit of the thyratron connected to the zero wire of the circuit. and the anode resistor is specified

тиратрона подсоединен через выпр митель к одной из фаз упом нутой сети .The thyratron is connected via a rectifier to one of the phases of the mentioned network.

2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что, с целью обеспечени контрол исправности, к корпусу электроустановки подсоединены последовательно соединенные резистор и эамыксцо-ча кнопка Контроль2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to ensure the control of the health, a series-connected resistor and a control button are connected to the electrical installation box

причем последн подключена к анодному резистору тиратрона.the latter being connected to the anode resistor of the thyratron.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Патент Франции №2145438, кл. Н 02 Н 3/00, 1973.1.Patent of France No. 2145438, cl. H 02 H 3/00, 1973.

2.Авторскоесвидетельство СССР 478389, кл. Н 02 Н 3/16, 1975.2. Authorship certificate of the USSR 478389, cl. H 02 H 3/16, 1975.

Claims

Claim

1. A device for protecting the electrical installation from leakage current to a housing that cannot be grounded, containing a leakage current sensor, to the output of which we connect a current amplifier, the output of which is connected to an actuator, characterized in that, in order to increase sensitivity and reduce dimensions, As a leakage current sensor, a gas-discharge thyratron is used, the control grid of which is connected through series-connected limiting and variable resistors to the electrical installation housing, and the base-emitter junction One transistor of the current amplifier is connected to the load resistor of the cathode circuit of the thyratron connected to the neutral wire of the network, and the anode resistor of the indicated

5 917250 thyratrons are connected through a rectifier to one of the phases of the mentioned network.

2. The device according to π. 1, characterized in that, in order to ensure operability control, 5 series-connected resistor and the closing control button are connected to the electrical installation case, the latter being connected to the thyratron anode resistor.