×
10.02.2016
216.014.c54e

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ИЗБИРАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ЗАМЫКАНИЯ ФАЗЫ НА КОРПУС В МНОГОФАЗНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002574866
Дата охранного документа
10.02.2016
Аннотация: Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано для избирательного контроля сопротивления изоляции многофазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Технический результат: возможность изменения порога срабатывания устройства, повышение функциональных возможностей и надежности. Сущность: устройство содержит однотипные измерительные цепи, установленные в каждой из фаз контролируемой многофазной сети, измерительные цепи снабжены элементами, задающими порог срабатывания. Каждая измерительная цепочка посредствам оптопар передает информацию о состоянии сопротивления изоляции в систему сигнализации, в которой определенной комбинации информационных входов соответствует состояние замыкания определенной фазы контролируемой сети на корпус. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано для контроля сопротивления изоляции многофазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением. Предлагаемое устройство может быть использовано на кораблях, судах, в шахтах, метрополитене, нефтепромыслах, т.е. там, где есть изолированные от земли силовые сети переменного тока.

Известно устройство контроля замыкания фазы на корпус в трехфазных сетях с изолированной нейтралью [патент РФ №2370782, класс G01R 31/02, 30.05.2008], содержащее три выпрямительных диода, аноды которых через резисторы подключены к контролируемой сети, а катоды объединены в узел и соединены с анодом динистора, катод которого связан с одним выводом катушки электромагнитного реле, второй вывод которого подключен к корпусу. Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает избирательности в определении фазы, замкнувшейся на корпус.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью [патент РФ №2482506, класс G01R 31/02, 22.08.2011], содержащее электромагнитные реле и выпрямительные диоды по числу фаз контролируемой сети, катоды диодов объединены и подключены к аноду динистора, один вывод катушки управления каждого реле подключен к фазе контролируемой сети, а второй вывод соединен с анодом своего выпрямительного диода, а катод динистора соединен с корпусом. Недостатком известного устройства является наличие электромагнитных реле, имеющих ограниченный ресурс работы и низкую надежность, а также невозможность производить плавную настройку порога срабатывания предлагаемого защитного устройства.

Целью изобретения является осуществление избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью с возможностью изменения порога срабатывания защиты, а также повышение функциональных возможностей и надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено измерительными цепями, снабженными элементами, задающими порог срабатывания, установленными в каждой из фаз контролируемой сети. Каждая из измерительных цепочек содержит оптопары, передающие информацию в систему сигнализации о превышении порогового значения потенциала корпуса относительно фаз контролируемой сети. В системе сигнализации определенной комбинации информационных входов соответствует состояние замыкания определенной фазы контролируемой сети на корпус.

Устройство избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью, схема которого представлена на Фиг. 1, содержит динистор 1, выпрямительные диоды 2-1÷2-n, систему сигнализации 3. Диоды 2-1÷2-n, количество которых равно числу фаз сети, катодами объединены между собой и подключены к аноду динистора 1, катод которого соединен с корпусом. Устройство снабжено дополнительными цепочками 4-1÷4-n, число которых равно числу фаз сети каждая из которых состоит из резисторного делителя, содержащего постоянный 5 и регулировочный резисторы 6, двух токоограничительных резисторов 7, 8 и двух транзисторных оптопар 9, 10. Постоянный резистор 5 первым выводом подключен к фазе контролируемой сети, второй вывод которого соединен с регулировочным резистором 6, его первым выводом, и токоограничительным резистром 7, его первым выводом. Регулировочный резистор 6 вторым выводом соединен с анодом выпрямительного диода 2-1 и катодом светодиода первой оптопары 9, анод которого соединен с токоограничительным резистром 7, его вторым выводом. Коллектор транзистора первой оптопары 9 соединен с коллектором транзистора и катодом светодиода второй оптопары 10 и соединен с информационным входом системы сигнализации 3. Эмиттер транзистора первой оптопары 9 соединен с базой транзистора второй оптопары 10, эмиттер которого соединен с минусом источника питания, входящего в систему сигнализации 3, анод светодиода второй оптопары 10 соединен с токоограничительным регистром 8, его первым выводом, второй вывод которого соединен с плюсом источника питания, входящего в систему сигнализации 3.

Система сигнализации 3 (например, для трехфазной сети с изолированной нейтралью), изображенная на Фиг.2, выполнена на логических элементах и содержит источник питания 11, нормально замкнутую кнопку 12, логические элементы "И" 13, 14, 15, "ИЛИ" 16 с прямыми и инверсными входами и светодиоды 17, 18, 19, 20 с токоограничительными резисторами 21, 22, 23, 24. Информационные входы системы сигнализации 3 поступают на логический элемент "ИЛИ" 16 с инверсными входами, к выходу которого подключен анод светодиода 17, катод которого через токоограничительный резистор 21 связан с минусом источника питания 11. Информационные входы системы сигнализации 3 поступают также на логические элементы "И" 13, 14, 15, количество которых равно количеству контролируемых фаз, причем все входы, за исключением входа контролируемой фазы данного логического элемента, поступают на инверсные входы, а вход контролируемой фазы данного логического элемента поступает на прямой вход. К выходу логического элемента "И" 13 (14, 15) подключен анод светодиода 18 (19, 20), катод которого через токоограничительный резистор 22 (23, 24) связан с минусом источника питания 11, и так по каждой из контролируемой фаз. Плюсовой вывод блока питания 11 соединен с нормально замкнутой кнопкой 12, ее первым выводом, второй вывод которой соединен с положительным выводом питания логических элементов 13, 14, 15, 16 и положительным выводом питания системы сигнализации 3, минусовой вывод блока питания 11 соединен с минусовым выводом питания логических элементов 13, 14, 15, 16 и минусовым выводом питания системы сигнализации 3, а вход блока питания 11 соединен с фазами контролируемой сети.

Работа устройства избирательного контроля замыкания фазы на корпус происходит следующим образом. При высоком сопротивлении изоляции между контролируемой сетью (фазами контролируемой сети) и корпусом напряжение на динисторе 1 близко к нулю. Динистор 1 закрыт, и ток через измерительные цепи отсутствует, следовательно, на информационном выходе измерительной цепи будет потенциал, соответствующий сигналу логической единицы. Таким образом, устройство избирательного контроля замыкания фазы на корпус в многофазных сетях с изолированной нейтралью в отличие от известных аналогичных устройств не снижает сопротивление изоляции контролируемой сети. В случае снижения сопротивления изоляции или попадания фазы на корпус (землю) между фазами контролируемой сети с нормальным значением сопротивления изоляции и землей появится напряжение. В случае если прямое падение напряжения, приложенное к динистору 1, превысит напряжение включения, он открывается, и измерительные цепи 4-i, подключенные к фазам сети с нормальным значением сопротивления изоляции относительно земли, окажутся под напряжением, и через резисторный делитель, содержащий постоянный 5 и регулировочный резисторы 6 и измерительную цепь, состоящую из токоограничительного резистора 7 и входной части первой оптопары 9, потечет ток. Если падение напряжения на регулировочном резисторе 6 окажется достаточным для срабатывания первой оптопары 9, то она, сработав, откроет свой выходной транзистор, который откроет транзистор выходной части второй оптопары 10, который, открывшись, через токоограничительный резистор 8 запитает входную часть второй транзисторной оптопары 10. Транзисторная оптопара 10 встанет на "самоподхват", и на информационном выходе появится сигнал, соответствующий логическому нулю. Регулировку порога срабатывания защиты можно осуществлять посредством регулировочного резистора 6. Таким образом, сработавшими окажутся те измерительные цепи, которые подключены к фазам сети с нормальным значением сопротивления изоляции относительно земли, и на их информационных выходах будут уровни напряжения, соответствующие уровню логического нуля. Та же измерительная цепь, которая подключена к фазе с низким значением сопротивления изоляции или полностью замкнувшаяся на корпус (землю), окажется не сработавшей, и на ней будет уровень напряжения, соответствующий уровню логической единицы. Система сигнализации 3 проанализирует комбинацию информационных входов "а"÷"к" и выдаст информацию о том, что произошло замыкание фазы на корпус, и о том, какая из фаз контролируемой сети замкнулась на корпус, согласно Фиг. 2. Выдача информации происходит посредством зажигания соответствующих светодиодов.

Формирование сигнала "АВАРИЯ" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:

.

Формирование сигнала "ЗАМЫКАНИЕ ФАЗЫ А" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:

.

Формирование сигнала "ЗАМЫКАНИЕ ФАЗЫ В" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:

.

Формирование сигнала "ЗАМЫКАНИЕ ФАЗЫ С" для трехфазной сети происходит посредством следующей логической операции:

.

Для сброса сигналов аварийной ситуации предусмотрена нормально замкнутая кнопка 12, нажатие на которую осуществит сброс элементов памяти на оптопарах 10 в начальное состояние. В случае если аварийная ситуация не устранена, произойдет повторное срабатывание устройства и будет происходить до тех пор, пока не будет устранена аварийная ситуация.

Таким образом, предлагаемое устройство избирательного контроля сопротивления изоляции многофазной сети с изолированной нейтралью позволяет определять фазу сети, в которой произошло снижение сопротивления изоляции или ее полное замыкание на корпус. Кроме того, устройство не вызывает снижения сопротивления изоляции контролируемой сети за счет самого устройства, не имеет в своем составе электромеханических преобразователей (электромагнитных реле), и в предложенном устройстве можно осуществлять изменение порога срабатывания индикации об аварийной ситуации, что значительно расширяет его функциональные возможности.


УСТРОЙСТВО ИЗБИРАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ЗАМЫКАНИЯ ФАЗЫ НА КОРПУС В МНОГОФАЗНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
УСТРОЙСТВО ИЗБИРАТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ЗАМЫКАНИЯ ФАЗЫ НА КОРПУС В МНОГОФАЗНЫХ СЕТЯХ С ИЗОЛИРОВАННОЙ НЕЙТРАЛЬЮ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 165 items.
28.06.2018
№218.016.6880

Электроэнергетическая установка судна

Изобретение относится к силовым установкам на судах. Электроэнергетическая установка судна содержит главный первичный тепловой двигатель, механически соединенный с синхронным генератором, на статоре которого размещены изолированные друг от друга трехфазные обмотки, преобразователь частоты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658762
Дата охранного документа: 26.06.2018
06.07.2018
№218.016.6d1c

Многоуровневый выпрямитель напряжения

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим электрическим преобразователям переменного напряжения в постоянное напряжение. Целью изобретения является улучшение функциональных возможностей, повышение надежности при его работе, снижение веса,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660131
Дата охранного документа: 05.07.2018
12.07.2018
№218.016.6fcd

Способ возбуждения внутренних волн в электропроводящих стратифицированных жидкостях

Изобретение относится к средствам экспериментальной гидромеханики, в частности к способам создания искусственного волнения внутри электропроводящей жидкости (волнопродукторам). Предложен способ возбуждения внутренних волн в электропроводящих стратифицированных жидкостях путем создания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660766
Дата охранного документа: 09.07.2018
24.07.2018
№218.016.73f6

Судовая электроэнергетическая система переменного напряжения с турбогенераторами двух различных частот

Использование: в области электроэнергетики. Техническим результатом является существенное снижение по сравнению с прототипом расчетной полной мощности, следовательно, массы и габаритов преобразующих устройств в составе электросети низкого напряжения промышленной частоты, а также улучшение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661902
Дата охранного документа: 23.07.2018
26.07.2018
№218.016.7541

Способ поиска подводных объектов подо льдом и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска подводных объектов подо льдом. Устройство поиска подводных объектов подо льдом, содержащее корпус с закрепленным в нем парашютом, предназначенным для приледнения устройства, батарею, передатчик, приемник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662323
Дата охранного документа: 25.07.2018
26.09.2018
№218.016.8b7f

Узел соединения композитной лопасти с металлической ступицей гребного винта

Изобретение относится к области судостроения, а именно морских движителей, и может быть использовано в качестве движителя на судах различного назначения. Узел соединения композитной лопасти с металлической ступицей гребного винта включает в себя металлическую ступицу, прижимной диск,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667999
Дата охранного документа: 25.09.2018
03.10.2018
№218.016.8dce

Трехуровневый преобразователь частоты

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности к статическим преобразователям частоты с двойным преобразованием электрической энергии. Целью изобретения является применение безтрансформаторной силовой схемы трехуровневого преобразователя частоты, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668416
Дата охранного документа: 01.10.2018
23.10.2018
№218.016.94f5

Движительно-рулевая колонка

Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкциям движительно-рулевых колонок. Движительно-рулевая колонка содержит полноповоротную водообтекаемую гондолу цилиндрической конструкции, установленную на днище судна посредством вертикально установленного полого ствола, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670364
Дата охранного документа: 22.10.2018
23.10.2018
№218.016.953b

Двигательно-движительный модуль кольцевой конструкции

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, в частности к пропульсивным электроэнергетическим установкам с гребными электродвигателями, и может быть использовано в судостроении. Двигательно-движительный модуль кольцевой конструкции содержит обтекатель, являющийся элементом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670341
Дата охранного документа: 22.10.2018
13.01.2019
№219.016.aecc

Способ постановки бурового судна с турелью на якорно-швартовную систему в ледовых условиях

Изобретение относится к области геологоразведки, а именно к разведочному бурению на море. Предложен способ постановки бурового судна с турелью на якорно-швартовную систему в ледовых условиях, в котором производят установку якорей на морское дно судами-завозчиками якорей в симметричные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676927
Дата охранного документа: 11.01.2019
Showing 101-103 of 103 items.
21.06.2020
№220.018.28c1

Электродвижительный комплекс транспортного средства с каскадным электрическим преобразователем

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Электродвижительный комплекс транспортного средства с каскадным электрическим преобразователем содержит систему управления, первичные тепловые двигатели с генераторами переменного тока, автоматические выключатели,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002724019
Дата охранного документа: 18.06.2020
11.07.2020
№220.018.314c

Повышающий выпрямитель напряжения

Настоящее изобретение относится к области электротехники и силовой электроники, в частности, к статическим повышающим электрическим преобразователям переменного напряжения в постоянное напряжение, а также может быть использовано в составе двухзвенного преобразователя частоты с промежуточным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002726156
Дата охранного документа: 09.07.2020
12.04.2023
№223.018.4212

Движительная установка с каскадным электрическим преобразователем

Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Движительная установка с каскадным электрическим преобразователем содержит систему управления, генераторный агрегат, автоматические выключатели, электрический преобразователь и тяговый электродвигатель. Автоматические...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002735189
Дата охранного документа: 28.10.2020
+ добавить свой РИД