Файл: Электробезопасность на горнорудных предприятиях сборник материалов Республиканской научно-технической конференции..pdf

ЛИТЕРАТУРА

1. А р ш а в а В. Г., М о р о з о в II. Ф.. Я к о в л е в В. С. и др. «Преду­ преждение аварий и травматизма на хголышх шахтах». «Техника», Киев, 1973.

2. К н я з е в с к и й В. А., М а р у с о в а Т. П., Ч е к а л и н Н. А. и др.

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛЕ УТЕЧКИ УАКИ-380 ПРИ СИММЕТРИЧНЫХ ТРЕХФАЗНЫХ УТЕЧКАХ

А. Г. л и к а р е н к о

(Всесоюзный научно-исследовательский институт безопасности труда в горнорудной промышленности)

Л. С. ТОНКОШКУР, В. М. КУТИН (Криворожский горнорудный институт)

Сведения о реле утечки УАКИ-380, приводимые в литературе, не дают исчерпывающего ответа на вопрос о защитных свойствах

обмотки его чувствительного реле не зависит от состояния изоля­ ции контролируемой сети, а, во-вторых, срабатыванию этого реле при симметричном снижении сопротивления изоляции пред­ шествует запирание вентиля, соединяющего его рабочую и тор­ мозную обмотки. В другой работе [1] указывается, что при сопротивлении изоляции, равном уставке УА1\И, ток в одной из обмоток его чувствительного реле меняет направление и яко­ бы поэтому это реле утечки срабатывает более четко, чем другие. Однако опытами, выполненными нами па промышленных образ­ цах этих устройств, ни одно из этих объяснений эксперимен­ тально подтвердить не удалось.

Очевидно, что, используя только результаты эксперимента, дать правильное объяснение защитным свойствам реле утечки и принципу их работы весьма трудно, а-в ряде случаев и невоз­ можно. Главной задачей, которую необходимо решить при ис­ следовании любого реле утечки является нахождение аналити­ ческой зависимости оперативного тока или ампервитков (A W ) его чувствительного реле от параметров схемы, активного сопро­ тивления изоляции сети А?,,, и ее емкости С10 при различных видах утечки гуд . Лишь наличие такой зависимости позволит дать правильное объяснение свойства реле утечки, а также ре­ шить задачу выбора оптимальных параметров его схемы.

В данной работе излагаются результаты аналитических и экс­ периментальных исследований реле утечки УАКИ-380 при сим­ метричных трехфазных утечках, и на их основе дано новое

230

Так как схема на рис. 3 содержит вентиль В4, то токи в обмотках реле УАКИ будут зависеть от его состояния. Как вид­ но из схемы (рис. 3), вентиль В4 включен в диагональ моста сопротивления, одним из плеч которого является сопротивление изоляции сети. Остальные плечи этого моста представляют собой эквивалентные сопротивления схемы УАКИ. Из этой схемы были

где Wp и WT — витки соответственно рабочей и тормозной об­

моток.

После решения полученных выражений относительно R,rl были найдены выражения отключающих сопротивлений при от­ крытом RKp о и закрытом RKP3 вентиле В4. Чувствительность реле утечки определялась как

d/ у

dR„3 Г

Для получения выражения з при 2 обмоточном реле урав­ нения (1 ) и (2 ) были разделены па Wp и продифференцированы.

Полученные выражения чувствительности УАКИ-380 при откры­ том з(о) и закрытом з,з) вентиле В4 ввиду их сложности не

проводятся.

Достоверность полученных выражений была проверена по экспериментальным данным реле утечки УАКИ-380, серийно выпускаемым ДЗША. Так, например, по данным эксперимента этот прибор срабатывал при симметричном снижении сопротив­ ления изоляции до 3,8 кОм, а по расчетным данным — 4,2 кОм. Как видим, сходимость результатов вычислений по предлагае­ мым формулам с данными эксперимента вполне удовлетвори­ тельная.

Работа схемы УАКИ ДЗША при симметричных трехфазных утечках. Проведенные вычисления показали, что работа схемы УАКИ завода ДЗША описывается зависимостями, полученными для случая, когда вентиль В4 открыт. Для объяснения принципа работы схемы этого прибора защитного отключения были по­ строены графики зависимостей /т, /р; AW. з — /(R „3). Из

рассмотрения этих графиков (рис. 4) следует:

1.Протекающие по обмоткам реле при R„:,= со, токи созда­

283

близко к нулю, как это принято считать. Этим объясняется при­ чина ложных срабатываний этого прибора даже при несильных ударах по его корпусу.

2.По мере снижения сопротивления изоляции токи в рабо­ чей и тормозной обмотках реле увеличиваются в одной и той же пропорциональности. Это изменяет установившееся меньше о том, что ток в тормозной обмотке УАКИ от сопротивления изо­ ляции не зависит.

3.Чувствительность УАКИ по мере снижения сопротивления изоляции увеличивается и в момент срабатывания его реле составляет 0,33 мА/кОм, что в три раза меньше, чем у выпускав­ шегося ранее реле утечки РУВ-2-380. Как видим, чувствитель­ ность промышленных образцов УАКИ при симметричных трех­

фазных утечках весьма низкая, что является причиной значи­ тельного разброса его отключающих сопротивлений. И это при наличии 2 обмоточного реле и четвертого вентиля, которые по существующему мнению как раз и предназначены для повыше­ ния чувствительности схемы УАКИ при симметричных трехфаз­ ных утечках. Действительно, анализ выражений чувствительнос­ ти показал, что тормозная обмотка при закрытом вентиле В4 всегда повышает чувствительность схемы УАКИ и наоборот при открытом вентиле В4 эта. чувствительность всегда оказывается пониженной.

В связи с тем, что в схеме УАКИ завода ДЗША вентиль В4 не запирается, то следует признать, что параметры этой схемы выбраны не оптимальными.

Необходимо отметить, что тормозная обмотка при открытом вентиле В4 ухудшает чувствительность схемы УАКИ лишь при прочих равных условиях. Из выражения A W ф) установлено, что наличие тормозной обмотки позволяет увеличить проходящий через рабочую обмотку ток при одних и тех же результирующих A W. Поэтому при одних и тех же отключающих сопротивлениях чувствительность УАКИ из-за тормозной обмотки может быть увеличена за счет снижения внутреннего сопротивления схемы и применения реле с меньшими (A W)ср.

Остается выяснить, как же при закрытом вентиле В4 тормоз­ ная обмотка увеличивает чувствительность схемы УАКИ. Из схе­

возрастает аналогично как и в рабочей, а с момента закрытия этого вентиля он уже не возрастает, а наоборот — уменьшает­ ся. Становится очевидным, что приращение результирующих A W при закрытом вентиле В4 происходит не только за счет увеличе­ ния рабочего тока, но и одновременно уменьшения тормозного. Так, тормозная обмотка УАКИ при закрытом вентиле В4 увели­ чивается чувствительность его схемы. Выражение чувствитель­ ности, найденное нами для этого случая, подтверждает получен­ ный вывод. Таким образом, роль тормозной обмотки реле УАКИ

284

б повышении чувствительности его схемы при симметричных трех фазных утечках наиболее эффективна при закрытом вентиле В4. В связи с этим возникает вопрос, нужен ли .вообще с точки зрения работы схемы при симметричных трехфазных утечках этот вентиль,

Рис. 4. Графики зависимостей /т, / р. A W , о = / ( RH:0 для схемы промышленных образцов УАК.И-380.

Для того, чтобы ответить на этот вопоос, необходимо иссле­ довать соотношение A W реле при открытом AW(0) и закрытом А 1^(3) вентиле В4. Дело в том, что по существующему мнению, отсутствие этого вентиля в схеме УАКИ привело бы к срабаты­ ванию реле из-за начальных токов, протекающих по его обмот­

большого числа параметров схемы, а также сопротивления изо­ ляции сети, то мы ограничились анализом этого соотношения только при данных схемы промышленных образцов. При данных схемы завода ДЗША это соотношение зависит от сопротивления изоляции следующим образом. При R113= 00 ампервитки реле при закрытом вентиле В4 больше, чем при открытом в 1,9 раза и составляет 75% от ампервитков срабатывания. При снижении RH3A W реле при открытом вентиле В4 нарастают, а при закры­

285

его срабатывания. При дальнейшем снижении К|П.4 W реле при закрытом вентиле В4 нарастают более интенсивно и при R,,., —О они становятся почти равными таковым при открытом вентиле В4. Как видим, исключение вентиля В4 из схемы промышлен­ ных образцов УАКИ увеличило бы начальные .4 W реле, но не

Таким образом, из рассмотренного можно сделать вывод о том, что для повышения чувствительности схемы промышленных образцов УАКИ при симметричных трехфазных утечках жела­ тельно, чтобы в момент срабатывания реле вентиль В4 был бы заперт или вообще из схемы исключен. Окончательно выяснить необходимость использования в схеме УАКИ вентиля В4 можно только после, рассмотрения поведения схемы при одно и двух­ фазных утечках.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ш и п у н о в Н. В. Защитное отключение. М., «Энергия», 1968.

РУДНИЧНАЯ ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ ЧКД-ПРАГА С ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЕМ

Вас. Д. ТРИФОНОВ (Днепропетровский горный институт)

В. Д. РЫЖИЙ (Трест «Ленннруда»)

Длительный опыт эксплуатации полупроводниковых тяговых подстанций АТП-500/275 и ЧКД-Прага на шахтах Кривбасса позволил усовершенствовать некоторые узлы этих агрегатов и перевести тяговые подстанции на телеуправление.

Как известно, что показатели работы полупроводниковых тяговых подстанций зависят не только от электрических нагру­ зок, но и способов управления агрегатами. Ручное управление тяговыми подстанциями ЧКД требует наличия обслуживающего персонала на одной или группе подстанций. Замена' подстанций ЧКД-Прага на автоматизированные отечественные агрегаты АТП-500/275 связана с дополнительными средствами на модер­ низацию и зачастую не позволяет получить достаточный эконо­ мический эффект в процессе эксплуатации. Продолжительные простои при отказе в работе узлов автоматизированных подстан­ ций, отсутствие должной информации о состоянии агрегатов снижает экономические показатели электровозной откатки.

В шахтных условиях треста «Ленннруда» успешно эксплуати­ руется подстанционная аппаратура, позволяющая перевести тя­ говые подстанции на телеуправление. Управление тяговой под­ станции ЧКД-Прага осуществляется по двухпроводной линии

286