SU754548A1

SU754548A1 - Способ защиты от утечки тока в линии с электродвигателем и устройство для его осуществления

Info

Publication number: SU754548A1
Application number: SU772560974A
Authority: SU
Inventors: Aleksandr L Shtejner
Original assignee: Vnii Okhrany Truda Tekhn Bezop
Priority date: 1977-12-28
Filing date: 1977-12-28
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к области защиты электродвигателей, линии питания которых укомплектованы средствами защитного отключения и защитного закорачивания фаз электродвигателей, и может быть применено для улучшения условий работы электродвигателя при устройстве защитного отключения и защитного закорачивания фаз в различных электроустановках с электродвигателем напряжением до 1000 В во всех отраслях народного хозяйства .

Известна защита от понижения или 15 исчезновения напряжения, которая, контролируя величину напряжения в сети, осуществляет отключение двигателя при перерыве питания или снижении напряжения сети ниже установлен- 20 ного значения £Г] .

Известен способ защиты, при котором после отключения электроустановки от источника питания осуществляют 25 закорачивание фаз электродвигателя короткозамыкателем, сигнал на срабатывание которого поступает при исчезновении напряжения или его резком снижении до 22% от номинального [2] . 30

Недостаток этого способа заключается в том, что сигнал на закорачивание фаз двигателя формируют по исчезновению напряжения или снижению его величины до 22% от номинального. Однако, исчезновение или снижение напряжения наблюдается не только при срабатывании защитного отключения, но и при любом отключении электродвигателя, в том числе и вызванном требованиями технологического процесса, когда в сети нет токов утечки и нет необходимости в закорачивании фаз электродвигателя.

Следует отметить, что закорачивание фаз электродвигателя приводит к броскам тока короткого замыкания двигателя, достигающим 12-кратного значения номинального тока.

Этот режим нельзя считать нормальным, т.к. броски тока в 12 раз превышающие номинальное значение тока двигателя, крайне неблагоприятно отражаются на состоянии двигателя, вызывая разрушения обмотки, изоляции и др. элементов двигателя.

Кроме того, при неисправностях

изоляции электроустановок появляются

токи утечки. В подземных электроуста3

754548

4

новках эти токи создают опасность пожаров или взрывов, т.к. среда в шахтах взрывоопасная.

Целью предложения является повышение помехоустойчивости работы защиты в линии с электродвигателем.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе защиты, основанном на измерении междуфазного напряжения в линии, сравнении измеренного сигнала с первой эталонной величиной и формировании сигнала на отключение линии в случае превышения первой эталонной величины измеренного сигнала с последующим формированием сигнала на закорачивание фаз электродвигателя, дополнительно производят измерение тока нулевой последовательности в отключенной линии при неостановившемся электродвигателе и в случае превышения дополнительно измеренным сигналом второй эталонной величины разрешают формирование сигнала на закорачивание фаз электродвигателя, а также тем, что

известное устройство, реализующее известный способ защиты, содержащее датчик контроля междуфазного напряжения, короткозамыкатель фаз электродвигателя и защитно-отключающий блок с контактом на выходе, снабжено датчиком тока нулевой последовательности, установленном в непосредственной близости от электродвигателя, и логическим блоком ^:И" , входы которого подключены соответственно к выходам датчика тока нулевой последовательности и датчика контроля междуфазного напряжения, при этом выход логического блока "И'¹ подключен ко входу короткоэамыкателя фаз электродвигателя.

При отключении линии с электродвигателем от'питающей сети напряжение в линии поддерживается только за счет энергии, генерируемой асинхронным электродвигателем, ротор которого вращается по инерции.

Если в отключенной линии нет утечек, то отсутствуют и токи нулевой последовательности. При этом закорачивание фаз электродвигателя не требуется.

Прикосновение человека к фазе или замыкание фазы на землю вызовут появление в линии токов нулевой последовательности. В этих случаях для защиты человека или для снижения токов утечки, нередко являющихся источником аварий, нужно произвести закорачивание фаз электродвигателя и тем самым снять напряжение в линии.

Таким образом, закорачивание фаз электродвигателя нужно производить не при каждом отключении двигателе, а только в тех случаях, когда после отключения сети в линии с электродвигателем сохраняются токи нулевой последовательности, свидетельствующие об утечках в отключенной линии.

На чертеже представлено устройство, реализующее предложенный способ защиты от утечки тока в линии с электродвигателем .

Устройство'состоит из линии питания электродвигателя 1, защитноотключающего блока 2, контактов коммутационного аппарата защитно-отключающего блока 3, пускателя 4, блока технологического включения и отключения пускателя 5, электродвигателя 6, датчика тока нулевой последовательности 7, датчика контроля .междуфазного напряжения 8, логического блока * 'И* * 9,короткоэамыкателя 10, контактов короткоэамыкателя 11,

При включении контактов 3 и 4 пускателя происходит подключение линии 1 и электродвигателя 6 к питающей сети. При этом линия 1 входит в зону защиты блока 2, но не входит в зону контроля, осуществляемого датчиком 7.

Отключение линии 1 с электродвигателем б может произойти по следующим причинам:

1. Отключение вследствие появления токов утечки в линии 1. В этом случае закорачивание необходимо.

2. Отключение линии с электродвигателем по технологическим соображениям. В этом случае токи утечки в линии отсутствуют и закорачивание фаз электродвигателя не требуется.

Рассмотрим эти варианты.

1. Отключение электродвигателя вызвано появлением токов утечки в линии.

После срабатывания блока 2, отключения линии контактами 3 за счет энергии, запасенной в маховых массах, ротор электродвигателя продолжает вращаться, а на зажимах электродвигателя наводится ЭДС, под действием которой в линии 1, уже отключенной от питающей сети, поддерживаются токи нулевой последовательности. Однако, теперь эти токи протекают через датчик тока нулевой последовательности 7, на выходе которого появляется сигнал.

Сигналы с датчика тока нулевой последовательности 7 и датчика контроля междуфазного напряжения 8 поступают на вход логического блоками"

9. Поэтому на выходе логического бло ка 9 возникает команда на включение короткозамыкателя 10, замыкающего свои контакты 11. Происходит закорачивание фаз электродвигателя.

2. При отсутствии утечек в линии 1 отключение электродвигателя б может произойти контактами 4 пускателя по команде.иэ блока 5 по условиям технологического процесса.

При этом на выходе датчика контро

ля междуфазного напряжения 8 появля5

754548

&

ется сигнал, а на выходе датчика тока нулевой последовательности 7 сигнала нет, т.к. нет утечек в линии.

В результате на вход логического блока ' ' И' ' 9 поступает только один сигнал, что недостаточно для появления на выходе логического блока ¹ ' и¹ ' командного сигнала на срабатывание короткозамыкателя 10.

Таким образом, срабатывание короткозамыкателя 10 и закорачивание фаз электродвигателя 6 обеспечивается не при любом отключении линии с электродвигателем, а только при отключении, вызванном появлением утечек в линии, т.е. в аварийных или электроопасных условиях, т.е. тем сакым улучшается помехоустойчивость защиты путем исключения ложных срабатываний .

Claims

Формула изобретения

1. Способ защиты от утечки тока в линии с электродвигателем, основанный на измерении междуфазного напряжения в линии, сравнении измеренного сигнала с первой эталонной величиной и формировании сигнала на отключение линии в случае превышения первой эталонной величины измеренным сигналом с последующим формированием сигнала на закорачивание фаз электродвигателя, отли чающий ся тем, что,с целью повышения помехоустойчивости, дополнительно производят

измерение тока нулевой последователе» но'рти в отключенной линии при неостановившемся электродвигателе и в случае превышения дополнительно измеренным сигналом второй эталонной

5 величины разрешают формирование сигнала на закорачивание фаз электродвигателя.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее датчик

9 контроля междуфазного напряжения, короткоэамыкатель фаз электродвигателя и защитно-отключающий блок с контактором на выходе,о тлйчающе ес я тем, что»· оно снабжено датчиком

- тока нулевой последовательности, установленном в непосредственной близости от электродвигателя, и логическим блоком·''Й'¹, входы которого подключены соответственно к выходам датчика тока нулевой последователь® ности и датчика контроля междуфаэного напряжения, при этом выход логического блока ''И'¹ подключен ко входу короткозамыкателя фаз электродвигателя.

15 _ж