SU890276A1 - Устройство дл контрол целостности заземл ющей жилы кабел - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике повышения безопасности электроснабжения и может быть использовано для контроля заземляющих цепей передвижных карьерных электроустановок, питающихся по гибким кабелям.

Известны устройства для контроля непрерывности цепей заземления по петле заземляющая жила - контрольная жила (экраны) кабеля. Контроль осуществляется посредством ввода в петлю оперативного напряжения и контроля протекающего по ней тока т.

Недостатки известных устройств следующие. Наличие гальванической связи измерительной части схемы с контролируемой заземляющей жилой, вследствие чего при пробое изоляции (замыкании фазы на землю) заземляющая жила оказывается под потенциалом фазы, величина которого может в высоковольтных кабелях достигать 6-10 КВ. Аналогичная ситуация при прикосновении ковшом экскаватора контактных проводов 8 забоях с электрифицированным транспортом. Использование в качестве измерительной схемы мостовой схемы с чувствительными реле, реагирующими на изменение полярности сигнала, снимаемого, с диагонали моста, требует точной настройки моста по величине сопротивления заземляющей жилы. Последнее усложняет эксплуатацию устройства, так как в передвижных электроустановках длина питающего кабеля, а следовательно, и сопротивление заземляющей цепи является величиной переменной, что обусловливает необходимость частой подстройки моста.

Известно также устройство, предназначенное для реализации способа контроля исправности заземляющих цепей, состоящее из трехстержневой зам·* кнутой магнитной системы с двумя измерительными обмотками, расположенными на крайних стержнях магнитопро вода, маловитковой нагрузочной обмотки, выполненной контрольной жилой (или экранами) контролируемой петли, порогового элемента, входы которого : соединены с соответствующими выходами измерительных обмоток, а выход порогового элемента соединен с исполнительным органом. Ввод контрольного тока в заземляющую цепь осуществляется индуктивным способом, что обеспечивает гальваническую развязку контролируемой цепи и измерительной схемы. Это устройство имеет высокую чувствительность и не требует настройки на конкретную длину кабеля [2].

Однако это устройство не обеспечивает контроль обрыва заземляющей цепи при замыкании контрольной и заземляющей жил контролируемой петли до места обрыва.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения контроля обрыва заземляющей цепи и замыкания контрольной и заземляющей жил до места обрыва.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля целостности заземляющей жилы кабеля, содержащее трехстержнезой замкнутый магнитопровод, первичную питающую обмотку, две измерительные обмотки·, нагрузочную обмотку, соединенную с баластным резистором, пороговый элемент, соединенный с исполнительным элементом, введены дополнительные обмотка и резистор, причем дополнительная обмотка расположена на ненагруженной ветви магнитопровода и намотана встречно нагрузочной обмотке, а выводы дополнительной обмотки соединены с соответствующими выводами дополнительного резистора.

1$ резисс сопроЭто обес- .

Величина дополнительного тора выбирается соизмеримой тивлением заземляющей жилы, печивает автоматическое изменение амплитуды выходного сигнала с измерительных обмоток таким образом, что пороговый элемент максимального напряжения возбуждается как при разрывах (увеличениях сопротивления) заземляющей жилы, так и при ее замыкании с контрольной жилой.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит трехстержневой замкнутый магнитопровод 1, измерительные обмотки 2 и 3, нагрузочную обмотку 4, контрольную жилу 5. первичную питающую обмотку 6, дополнительную обмотку 7, дополнительный резистор 8, баластный резистор 9, пороговый элемент 10, исполнительный элемент 11.

Контрольная жила 5 присоединяется к заземляющей жиле в конце кабеля через баластный резистор 9, а в начале кабеля - непосредственно.

Устройство работает.следующим образом. При исправной цепи заземления магнитные потоки в крайних стержнях магнитопровода 1 магнитной системы примерно одинаковы, так как потоки от обмоток 7 и 4 направлены встречно. Поэтому результирующая ЭДС на выходе обмоток 2 и 3 недостаточна для возбуждения порогового элемента 10.

В случае обрыва или резкого увеличения сопротивления заземляющей жилы токи, протекающие через обмотки 4 и 7 резко различаются по величине. Следовательно, и магнитные потоки от обмоток 4 и 7 различны, что приводит к неравномерному намагничиванию крайних стержней системы магнитопровода 1, а это, в свою очередь, вызывает резкое увеличение напряжения на выходе обмоток 2 и 3- Пороговый элемент 10 возбуждается и выдает команду исполнительному элементу 11 на отключение электроустановки. При замыкании заземляющей и контрольной 5 жил, сопротивление в цепи нагрузочной обмотки 4 уменьшается скачком на величину баластного резистора 9. что также приводит, к нарушению равенства магнитных потоков а крайних стержнях системы магнитопровода 1. Напряжение на выходе обмоток 2 и 3 увеличивается, пороговый элемент 10 срабатывает и через исполнительный элемент 11 так же, как и при разрыве цепи заземления, отключает электроустановку.

Таким образом, обеспечивается повышение надежности контроля целостности заземляющей жилы кабеля в случаях замыкания заземляющей жилы с контрольной жилой.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к технике повышени  безопасности электроснабжени  и может быть использовано дл  контрол  заземл ющих цепей передвиж ных карьерных электроустановок, питающихс  по гибким кабел м. Известны устройства дл  контрол  непрерывности цепей заземлени  по петле заземл юща  жила - контрольна  жила (экраны) кабел . Контроль осуществл етс  посредством вво да в петлю оперативного напр жени  и контрол  протекающего по ней тока Недостатки известных устройств следующие. Наличие гальванической св зи измерительной части схемы с контролируемой заземл ющей жилой, вследствие чего при пробое изол ции (замыкании фазы на землю) заземл юща  жила оказываетс  под потенциалом фазы, величина которого может в высоковольтных кабел х достигать 6-10 кВ. Аналогична  ситуаци  при прикосновении ковшом экскаватора контактных проводов в забо х с электрифицированным транспортом. Использование в качестве измерительной схемы мостовой схемы с чувствительными реле, реагирующими на изменение пол рности сигнала, снимаемого, с диагонали моста, требует точной настройки моста по величине сопротивлени  заземл ющей жилы. Последнее усложн ет эксплуатацию устройства, так как в передвижных электроустановках длина питающего кабел , а следовательно , и сопротивление заземл ющей цепи  вл етс  величиной переменной, что обусловливает необходимость частой подстройки моста. Известно также устройство, предназначенное дл  реализации способа контрол  исправности заземл ющих цепей , состо щее из трехстержневой зам- кнутой магнитной системы с двум  измерительными обмотками, расположенными на крайних стержн х магнитопро3 вода, маловитковой нагрузочной обмот ки, выполненной контрольной жилой (или экранами) контролируемой петли, порогового элемента, входы которого соединены с соответствующими выходами измерительных обмоток, а выход порогового элемента соединен с исполнительным органом. Ввод контрольного тока в заземл ющую цепь осуществл етс  индуктивным способом, что обеспечивает гальваническую разв зку контролируемой цепи и измерительной схемы. Это устройство им ет высокую чувствительность и не тре бует настройки на конкретную длину кабел  2. Однако это устройство не обеспечивает контроль обрыва заземл ющей цепи при замыкании контрольной и заземл ющей жил контролируемой петли до места обрыва. Целью 13обретени   вл етс  повышение надежности работы устройства за счет обеспечени  контрол  обрыва заземл ющей цег.и и замыкани  контрольной и заземл ющей жил до места обрыва. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  контрол  целост ности заземл ющей жилы кабел , содер х;ащее трехстержнезой замкнутый магни топровод, первичную питающую обмотку две измерительные обмотки-, нагрузочную обмотку, соединенную с баластным резистором, пороговый элемент, соеди ненный с исполнительным элементом, введены дополнительные обмотка и резистор, причем дополнительна  обмотка расположена на ненагруженной ветви магнитопровода и намотана встречно нагрузочной обмотке, а вы воды дополнительной обмотки соединены с соответствующими выводами дoпoлниteльнoгo резистора. Величина дополнительного резистора выбираетс  соизмеримой с сопротивлением заземл ющей жилы. Это обес печивает автоматическое изменение амплитуды выходного сигнала с измери тельных обмоток таким образом, что п роговый элемент максимального напр жени  возбуждаетс  как при разрывах (увеличени х сопротивлени ) заземл ю щей жилы, так и при ее замыкании с контрольной жилой. На чертеже приведена принципиальна  схема устройства. 6 Устройство содержит трехстержневой замкнутый магнитопровод 1, измерительные обмотки 2 и 3, нагрузочную обмотку, k, контрольную жилу 5, первичную питающую обмотку 6, дополнительную обмотку 7, дополнительный резистор 8, баластный резистор 9, пороговый элемент 10, исполнительный элемент 11. Контрольна  жила 5 присоедин етс  к заземл ющей жиле в конце кабел  через баластный резистор 9, а в начале кабел  - непосредственно. Устройство работает, следующим образом . При исправной цепи заземлени  магнитные потоки в крайних стержн х магнитопровода 1 магнитной системы примерно одинаковы, так как потоки от обмоток 7 и t направлены встречно . Поэтому результирующа  ЭДС на выходе обмоток 2 и 3 недостаточна дл  возбуждени  порогового элемента 10. В случае обрыва или резкого увеличени  сопротивлени  заземл ющей жилы токи, протекающие через обмотки и 7 резко различаютс  по величине. Следовательно , и магнитные потоки от обмоток и 7 различны, что приводит к неравномерному намагничиванию крайних стержней системы магнитопровода 1, а это, в свою очередь, вызывает резкое увеличение напр жени  на выходе обмоток 2 и 3- Пороговый элемент 10 воз- буждаетс  и выдает команду исполнительному элементу 11 на отключение электроустановки. При замыкании заземл ющей и контрольной 5 жил, сопротивление в цепи нагрузочной обмотки уменьшаетс  скачком на величину баластного резистора 9, что также приводит, к нарушению равенства магнитных потоков в крайних стержн х системы магнитопровода 1. Напр жение на выходе обмоток 2 и 3 увеличиваетс , пороговый элемент 10 срабатывает и через исполнительный элемент 11 так же, как и при разрыве цепи заземлени , отключает электроустановку. Таким образом, обеспечиваетс  повышение надежности контрол  целостности заземл ющей жилы кабел  в случа х замыкани  заземл ющей жилы с контрольной жилой. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  целостности заземл ющей жилы кабел , содержащее трехстержневой замкнутый магнитопровод , первичную питающую обмотку, две измерительные обмотки, нагрузочную обмотку, соединенную с баластным резистором, пороговый элемент, соединенный с исполнительным элементом , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства, введены дополнительные обмотка и резистор, причем дополнительна  обмотка расположена на ненагруженной ветви магнитопровода и намотана встречно нагрузочной обмотке, а выводы дополнитель8 64 ной обмотки соединены с соответствующими выводами дополнительного резистора . Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Николайчук.А.З . Устройство контрол  целостности заземл ющей жилы экскаваторного кабел . В сборнике Электробезопасность на горнорудных предпри ти х черной металлургии СССР. Днепропетровск - Марганец, 1979, с.ЗЗЗ339 .
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 7 бЗ4Ь,кл. G 01 R 31/02, .78.

   V