УСТРОЙСТВО МАКСИМАЛЬНОЙ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к системам электроснабжения, и может быть использована для защиты от токов короткого замыкания в электрических сетях трехфазного переменного тока в подземных выработках шахт и на поверхности угольных и горнорудных предприятий.
Известна максимальная токовая защита, состоящая из блока защиты и специальных трансформаторов тока, которые встраивают в пускатели, станции управления и другую рудничную аппаратуру (Руководство по ревизии, наладке и испытанию подземных электроустановок шахт/ Под ред. В.В.Дегтярева и Л.В.Седакова. - М.: Недра, 1989. - С.191-198).
Известная схема защиты содержит трансформатор тока, шунтирующие резисторы, регулировочный резистор, выпрямительный мост и исполнительные электромагнитные реле. При срабатывании любое из двух реле защиты воздействует на отключающий механизм блока.
Недостатками известного устройства максимальной токовой защиты являются низкая чувствительность и сложность конструкции (необходимо иметь два исполнительных реле).
Известна максимальная токовая защита типа ПМЗ (Руководство по ревизии, наладке и испытанию подземных электроустановок шахт/ Под ред. В.В.Дегтярева и Л.В.Седакова. - М.: Недра, 1989. - С.198-201).
Защита типа ПМЗ выполнена быстросъемной, встраивается в рудничные электроаппараты и содержит блок защиты и трансформаторы тока. Схема блока защиты содержит трехфазный выпрямительный мост, собранный на диодах таким образом, что при положительной полуволне
тока напряжение поступает на вход исполнительного полупроводникового реле (измерительной части схемы), а при отрицательной полуволне - в цепь питания схемы защиты. Исполнительное полупроводниковое реле содержит делитель напряжения, стабилитрон, конденсатор и тиристор, воздействующий на независимый расцепитель и поляризованное реле, которое своими контактами включает цепь сигнализации и разрывает цепь питания нулевого расцепителя, блокируя включение. Возврат реле в исходное состояние осуществляется подачей напряжения на его вторую обмотку. Существенным недостатком известной схемы защиты полупроводниковыми блоками ПМЗ является ее низкая чувствительность, что связано с тем, что на вход измерительной цепи поступает лишь положительная полуволна от выпрямительного моста, а в цепь питания защиты - только отрицательная полуволна, которая не участвует в формировании отключающего импульса, что ведет к снижению быстродействия и усложнению схемы защиты.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности защиты путем повышения чувствительности и быстродействия, а также упрощение конструкции.
Предложено устройство максимальной токовой защиты в электрических сетях трехфазного переменного тока, содержащее трансформаторы тока, подключенные к трехфазному выпрямителю, к выходу которого через пороговый элемент подключено исполнительное поляризованное реле, контакты которого включены в цепи сигнализации и нулевого расцепителя, и измерительную цепь.
Отличием предложенного устройства является то, что трехфазный выпрямитель выполнен двухполупериодным и к его выходу подключена измерительная цепь, при этом к указанному выходу через замыкающийся контакт исполнительного реле и к трансформаторам тока подключена цепь независимого расцепителя автомата.
Отличием является также то, что к выходу трехфазного двухполупериодного выпрямителя подключен тумблер для проверки работы устройства.
Предложенное устройство обеспечивает надежную максимальную токовую защиту за счет повышения уровней сигналов и воздействия непосредственно на независимый расцепитель автомата.
Принципиальная электрическая схема устройства позволяет значительно упростить его конструктивное исполнение за счет блока защиты.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. показана принципиальная электрическая схема устройства максимальной токовой защиты.
Устройство выполнено в виде блока, устанавливаемого в шахтных пускателях, коммутационных и др. аппаратах в подземных выработках шахт и на поверхности угольных и горнорудных предприятий.
Устройство содержит трансформаторы тока ТТ, установленные на каждой фазе. Вторичные обмотки трансформаторов тока соединены в «звезду», параллельно каждой обмотке присоединены резисторы R, и они включены на вход трехфазного двухполупериодного выпрямителя VD, на выход которого подключена измерительная цепь в составе резисторного делителя R2, R3, и конденсатора С. Через пороговый элемент на стабилитроне VD1 к выходу трехфазного выпрямителя подключено исполнительное поляризованное двухобмоточное реле К, которое имеет свои контакты К1, К2 и К3 в цепях включения независимого и нулевого расцепителей и в цепи сигнализации. Взвод реле К после срабатывания защиты осуществляется подачей выпрямленного диодами VD2 и VD3 напряжения с помощью кнопки S2 «Взвод». Выбор уставки срабатывания защиты осуществляют с помощью переменного резистора R3.
Ниже приведено описание работы устройства.
При токе в защищаемой сети, превышающем уставку защиты, напряжение с резисторов R в цепи обмотки трансформаторов ТТ подается на вход трехфазного выпрямителя VD и выпрямленное двухполупериодное напряжение поступает в измерительную цепь на резисторный делитель R2, R3, сглаживается конденсатором С от коммутационных и
переходных процессов в сети и подается через пороговый элемент VD1 на обмотку исполнительного реле К. При срабатывании реле К происходит замыкание его контакта К1 и выпрямленное двухполупериодное напряжение от трансформаторов ТТ подается в цепь независимого расцепителя для аварийного отключения автомата. Таким образом, на питание цепи защиты и на отключение подается, в отличие от прототипа, не полупериодное, а двухполупериодное выпрямленное напряжение, что значительно повышает надежность срабатывания защиты и чувствительность ее.
Контакт К2 включает цепь сигнализации о срабатывании защиты, а контакт К3 разрывает цепь нулевого расцепителя (цепь управления в пускателях) и блокирует его включение.
Возврат исполнительного реле К в исходное состояние после выявления причин, вызвавших срабатывание защиты, осуществляется подачей напряжения на вторую обмотку с помощью кнопки S2 «Взвод».
Проверка исправности защиты осуществляется переключением тумблера S1 из положения «Работа» в положение «Проверка», в результате чего происходит отключение резистора R1, шунтирующего выход выпрямителя VD, и срабатывание защиты при включении номинальной нагрузки.
Предложенное устройство обеспечивает надежную максимальную токовую защиту от токов короткого замыкания в электрических сетях на угольных и горнорудных предприятиях.