Патент на изобретение №2348094

(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НЕПРЕРЫВНОСТИ НУЛЕВЫХ ПРОВОДНИКОВ В ЛИНИЯХ 0,38 кВ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обеспечения электро- и пожаробезопасности при эксплуатации электроустановок путем надежного отключения потребителей при однофазных повреждениях изоляции. В основу изобретения положена техническая задача обеспечения контроля непрерывности нулевых проводников. Указанная задача решается тем, что в устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ, содержащее трехфазный силовой трансформатор, соединенный фазными проводами с однофазными и трехфазным потребителями, глухозаземленная нейтраль трансформатора соединена с нулевым защитным и нулевым рабочим проводниками, согласно изобретению введен однофазный двухобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого включена в рассечку нулевого рабочего проводника и соединена посредством резистора и кнопки с фазным проводом, а вторичная обмотка трансформатора соединена последовательно с реагирующим органом, воздействующим на сигнальный элемент, и включена в рассечку нулевого защитного проводника, выход которого соединяется с заземляющим устройством. 1 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для обеспечения электро- и пожаробезопасности при эксплуатации электроустановок путем надежного отключения потребителей при однофазных повреждениях изоляции.

Известно устройство контроля непрерывности цепи зануления коммунально-бытовых установок, которое одновременно измеряет сопротивление нулевого защитного проводника и контролирует непрерывность цепи заземления нейтрали питающего трансформатора.

Устройство содержит следующие элементы: r₀ – сопротивление заземления нейтрали; r_Ш – сопротивление шунта: r_П – повторное заземление; ИБ – измерительный блок; ИОТ – источник оперативного тока, НЗП – нулевой защитный проводник; БК – блок контроля цепи заземления нейтрали [1].

Недостатками известного устройства являются: увеличение сопротивления магистрали зануления из-за включения в рассечку НЗП шунта r_Ш; ухудшение качества электроэнергии в данной сети за счет наложения постоянного оперативного тока; ухудшение нормальной работы заземления нейтрали питающего трансформатора из-за наличия диода VD.

Известно также устройство контроля непрерывности нулевого проводника в воздушных линиях 0,4 кВ, содержащее измерительные датчики тока, исполнительный механизм, вычислительный блок, блок проверки симметрии и блок принятия решения, при этом один из измерительных датчиков подключен своим входом к источнику входного сигнала, которым является ток в нулевом проводе в начале линии, а его выход подключен к одному из входов блока проверки симметрии и входу вычислительного блока, выход которого подключен к одному из входов блока принятия решения, другой измерительный датчик подключен своим входом к источнику входного сигнала, которым является ток в заземлении нейтрали трансформатора, а его выход подключен ко второму входу блока проверки симметрии и одному из входов блока принятия решения, выход блока проверки симметрии подключен к третьему входу блока принятия решения, выход которого подключен к входу исполнительного механизма [2].

Недостатком устройства контроля непрерывности нулевого проводника в воздушных линиях 0,4 кВ является то, что отсутствие нагрузки не позволяет контролировать непрерывность цепи заземления и появляется напряжение на корпусах электрооборудования при несимметричной нагрузке, подключаемой к сети 0,38 кВ.

Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство питания потребителей по пятипроводной сети 0,38 кВ, содержащее трехфазный силовой трансформатор, соединенный фазными проводами с однофазными и трехфазными потребителями, для снижения напряжения прикосновения и подключения однофазной нагрузки глухозаземленная нейтраль трансформатора соединена с нулевым защитным и нулевым рабочим проводниками. Такое решение снижает напряжение прикосновения на корпусах электрооборудования, когда при несимметричной нагрузке фаз в нулевом рабочем проводнике протекает ток нагрузки [3].

Недостатком известного устройства является отсутствие контроля непрерывности нулевого защитного проводника. При нарушении непрерывности нулевого защитного проводника ухудшается чувствительность устройств к повреждениям фазной изоляции электрооборудования.

В основу изобретения положена техническая задача обеспечения контроля непрерывности нулевых проводников.

Указанная задача решается тем, что в устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ, содержащее трехфазный силовой трансформатор, соединенный фазными проводами с однофазными и трехфазными потребителями, глухозаземленная нейтраль трансформатора соединена с нулевым защитным и нулевым рабочим проводниками, согласно изобретению введен однофазный двухобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого включена в рассечку нулевого рабочего проводника и соединена посредством резистора и кнопки с фазным проводом, а вторичная обмотка трансформатора соединена последовательно с реагирующим органом, воздействующим на сигнальный элемент, и включена в рассечку нулевого защитного проводника, выход которого соединяется с заземляющим устройством.

Для пояснения описываемого устройства на чертеже приведена схема и организация измерений.

Устройство содержит питающий потребителей силовой трансформатор 1 с заземленной нулевой точкой 2, по фазным проводам 3 обеспечивается питание потребителей 5, нулевой рабочий проводник 4 обеспечивает питание однофазных потребителей 15, включаемых между проводниками 4 и 3. Все корпуса электрооборудования 5 соединяются с нулевой точкой 2 нулевым защитным проводником 6. В устройство введены: однофазный двухобмоточный трансформатор 8, одна обмотка 9 которого включена в рассечку нулевого рабочего проводника 4, а вторая обмотка 10 включена в рассечку нулевого защитного проводника 6; цепочка из последовательно включенных кнопки с замыкающим контактом 11 и резистора 12, подключенная между фазным проводом 3 и нулевым рабочим проводником 4; реагирующий орган 13, включенный последовательно с обмоткой 10 трансформатора 8 в рассечку нулевого защитного проводника 6 и соединен с заземлителем 7 через корпус электрооборудования 5. К выходу реагирующего органа 13 подключен сигнальный элемент 14.

Устройство работает следующим образом.

В симметричном режиме работы сети в нулевом рабочем проводнике 4 и в первичной обмотке 9 трансформатора 8 ток не протекает. Для обеспечения протекания тока в нулевом рабочем проводнике 4 замыкается контакт кнопки 11, резистором 12 ограничивается величина тока, протекающего по нулевому рабочему проводнику 4. Под действием этого тока во вторичной обмотке трансформатора 8 наводится ЭДС, которая обеспечивает протекание тока по контуру: вторичная обмотка 10 трансформатора 8, нулевой защитный проводник 6, реагирующий орган 13, корпус электрооборудования 5, повторный заземлитель 7, земля и заземление нейтрали 2 силового трансформатора 1. Под действием протекающего по нулевому защитному проводнику тока срабатывает реагирующий орган 13, на выходе которого подается сигнал об исправности нулевого рабочего проводника 4, нулевого защитного проводника 6 и заземляющих устройств 7 электрооборудования 5 и заземления 2 питающего трансформатора 1.

В случае неисправности любого из элементов контролируемой цепи сигнал элементом 14 не подается.

Применение изобретенного устройства позволит избежать негативных последствий обрыва рабочего и защитного проводников, своевременно подав сигнал о неисправности.

Источники информации

2. Описание изобретения к патенту Российской Федерации RU 2230415 С1, H02H 5/10, G01R 31/02.

3. Управление качеством электроэнергии / И.И.Карташев, В.Н.Тульский, Р.Г.Шамонов и др. под ред. Ю.В.Шарова. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 320 с.: ил.

Формула изобретения

Устройство контроля непрерывности нулевых проводников в линиях 0,38 кВ, содержащее трехфазный силовой трансформатор, соединенный фазными проводами с однофазными и трехфазным потребителями, глухозаземленная нейтраль трансформатора соединена с нулевым защитным и нулевым рабочим проводниками, отличающееся тем, что введен однофазный двухобмоточный трансформатор, первичная обмотка которого включена в рассечку нулевого рабочего проводника и соединена посредством резистора и кнопки с фазным проводом, а вторичная обмотка трансформатора соединена последовательно с реагирующим органом, воздействующим на сигнальный элемент, и включена в рассечку нулевого защитного проводника, выход которого соединяется с заземляющим устройством.

РИСУНКИ