Защита от обрыва фазы

ЗУ от обрыва фазы устанавливаются в цепи фидера питания с берега и предназначены для его отключения при обрыве фазы. Тем самым исключается массовый выход из строя судовых 3-фазных АД вследствие перегрузки по току при работе в 1-фазном режиме. Этот вид защиты может быть построен на операционном усилителе DA типа 140УД1В (рис. 20.1, а).

Принцип действия ЗУ основан на сравнении двух напряжений: входного U_вх и опорного U_on, приложенных соответственно к инверсному 9 и прямому 10 входам. Напряжение U_вх получено при помощи схемы выпрямления на диодах VD1-VD3 и пропорционально току фидера питания с берега. Напряжение U_on создано током, протекающим по цепи: "+" 6,3 В - потенциометр RP1 - корпус, снимается с нижней части потенциометра. Дифференциальное входное напряжение DU = U_вх - U_оп между входами 9 и 10 имеет полярность большего из этих напряжений.

При нормальном режиме работы береговой сети U_вх > U_on (рис. 41.2, б), поэтому напряжение DU имеет полярность: "+" на входе 9, "-" на входе 10. Через входы усилителя DA протекает ток по цепи: "+" схемы выпрямления - R4- вход 9 - вход 10 - R5-RP1 - "-" схемы выпрямления. На выходе усилителя DA существует небольшое отрицательное напряжение U_вых1 (рис. 20.1, в), недостаточное для включения реле KV1.

При обрыве фазы токи в исправных фазах одинаковы по значению и сдвинуты на 180°. При этом в промежутках времени Dt входное напряжение уменьшается до значения U_вх < U_on (рис. 9.4, г), вследствие чего полярность напряжения DU изменяется на обратную. Через входы усилителя DA потечет ток обратного направления по цепи: "+" 6,3 В -верхняя часть RP1-R5 - вход 10 - вход 9 - VD4 - корпус. На выходе усилителя DA напряжение скачком изменится от U_вых1 до U_вых2 (рис. 2, д). При этом включается реле KV1, замыкающее свои контакты в цепи независимого расцепителя АВ питания с берега, который отключает береговую сеть от судна.

Диодный ограничитель напряжения на диоде VD4 предназначен для ограничения напряжения на входе 9 до безопасного значения при токах перегрузки и КЗ в цепи фидера питания с берега. При номинальном токе фидера ток через VD4 не протекает, так как прямое напряжение на диоде меньше порогового, при котором диод открыт. При увеличении тока в цепи фидера увеличивается выпрямленное диодами VD1-VD3 напряжение, вследствие чего напряжение на R4 становится больше порогового. Через резистор R4 и открытый диод протекает ток, создающий на VD4 практически неизменное напряжение. Последнее объясняется тем, что при увеличении выпрямленного напряжения одновременно возрастает падение напряжения на R4.

Рисунок 20.1 – Принципиальная схема защитного устройства от обрыва фазы (в) и графики напряжений (б, в, г, д)

И збирательность защиты электрических сетей. Это свойство защиты состоит в отключении в кратчайшее время поврежденного участка сети с сохранением бесперебойного снабжения электроэнергией остальных. Избирательность защиты сети можно получить настройкой защитных устройств (ЗУ) по времени отключения или току срабатывания.