УСТРОЙСТВО ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ
PROTECTIVE CUTOUT DEVICE

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к устройствам контроля изоляции и защитного отключения шахтных электрических сетей.
Известные устройства контроля изоляции и защитного отключения, содержащие источник измерительного тока, узел сравнения этого тока с эталонным, к выходу которого подключено основное исполнительное реле, и резервное исполнительное реле, обмотка которого включена между фазами защищаемой сети, и землей. При этом уставки резервной защиты должны быть ниже, и время срабатывания больше, чем у основной защиты. Основное реле воздействует на выключающую систему выключателя, коммутирующего защищаемую сеть. Резервная защита, через вспомогательный контакт указанного выключателя, влияет с выдержкой времени на установленное впереди комплектное распределительное устройство (КРУ) в случае отказа основной защиты или выключателя. При этом основная защита не обеспечивает самоконтроль ее исправности, а резервная защита эту функцию при большинстве ее неисправностей выполняет [1].
Устройство имеет ряд недостатков. Наличие двух автономно работающих узлов контроля изоляции приводит к значительной сложности устройства. При этом уставки резервной защиты могут оказаться большими, чем у основной защиты, так как они определяются таким нестабильным параметром как ток отпускания резервного реле. В этом случае срабатывает комплектное распределительное устройство, что усложняет эксплуатацию электрооборудования и дезориентирует эксплуатационный персонал при нахождении им неисправностей.
Известны также устройства защитного отключения, содержащие узел контроля изоляции, включенный между фазами сети и землей, что обеспечивает самоконтроль исправности устройства, и исполнительное реле, присоединенное к выходу указанного узла, который влияет на основной выключатель, при этом реле работает на выключение при срабатывании узла контроля изоляции [2].
Отказы в работе исполнительного реле (например, при сварке его контактов) и выключателя не позволяют обеспечить необходимый уровень надежности таких устройств защитного отключения.
Задачей изобретения является повышение надежности устройства защитного отключения. Эта задача решается тем, что в устройство защитного отключения, содержащее узел контроля изоляции, обеспечивающий самоконтроль исправности устройства, исполнительное реле, воздействующее на выключатель, который отключает защищаемую сеть, предложено дополнительно ввести оптрон и резервное реле, вход оптрона включить в цепь катушки электромагнита исполнительного реле, а выход - через цепь задержки команды на выключение и усилитель присоединить к катушке электромагнита резервного реле, воздействующего на установленное впереди комплектное распределительное устройство через вспомогательный контакт выключателя.
На рисунке представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства. Она содержит узел контроля изоляции сети 1, присоединенный к фазам защищаемой сети и заземлителю, исполнительное реле 2, на которое воздейтсвует узел 1, оптрон 3, вход которого включен в цепь обмотки реле 2, интегрирующую цепь на резисторе 4 и конденсаторе 5, усилитель на транзисторе 6, в цепь нагрузки которого включена обмотка резервного реле 7, воздействующая своим контактом 11 на выключающую систему установленного впереди комплектного распределительного устройства 14 через вспомогательный контакт 12 указанного выключателя, причем вход усилителя 6 соединен с конденсатором 5 через цепь задержки команды на выключение реле 7, состоящую из конденсатора 5, резистора 8 и стабилитрона 9. Исполнительное реле 2 воздействует своим контактом 10 на выключающую систему выключателя 13. Между КРУ 14 и выключателем 13 включен силовой трансформатор 15, питающий защищаемую сеть.
Устройство работает следующим образом.
При отсутствии опасных токов утечки через обмотку исполнительного реле 2 проходит ток. Этот ток включает реле 2 и открывает оптрон 3 и усилитель 6, что приводит к срабатыванию реле 7. В результате реле 2 позволяет включить выключатель и подать напряжение на защищаемую сеть.
При возникновении аварийной ситуации ток в обмотке реле 2 снижается до нуля, реле выключается и подает команду на выключение выключателя 13, который, выключаясь, отключает защищаемую сеть, и размыкает свой вспомогательный контакт 12 в цепи отключения комплектного распределительного устройства 14. Одновременно закрывается оптрон 3. Но реле 7 остается включенным на время, определенное постоянной времени разряда конденсатора 5 через резистор 8 и стабилитрон 9. Это время выбирают большим суммарного времени срабатывания реле 2 и выключателя 13. Поэтому в исправной системе комплектное распределительное устройство остается постоянно включенным. Если же произошел отказ реле 2 или выключателя 13, то реле 7 отключает сеть от источника питания с помощью комплектного распределительного устройства 14. Этим достигается высокая надежность в выполнении функции защитного отключения. Поскольку уставки, при которых срабатывают реле 2 и 7 одинаковые, устройство исключает возможность срабатывания реле 7 при том, что исправное реле 2 не сработало. Это исключает ошибочное выключение комплектного распределительного устройства 14 при исправных реле 2 и выключателя 13.
Источники информации:
1. Дзюбан B.C., Рыман Я.С, Маслий А.К. Справочник энергетика угольной шахты. М., Недра, 1983, с.238.
2. Авторское свидетельство СССР №1309153, H02H 3/17, «Устройство для измерения сопротивления изоляции электрических цепей», 07.05.1987.