Статистика несчастных случаев из-за обрыва проводов воздушных
линий 0,38 кВ свидетельствует о значительном числе поражений электрическим током.
Поэтому применительно к таким сетям предложен способ контроля обрыва проводов при
помощи наложения на сеть симметричной трехфазной системы токов 100 Гц.
На рис.1 приведена схема защиты с источниками контрольного тока
100 Гц, состоящих из последовательно соединённых диодов VD1, VD2 и резисторов R1,R2.
Рисунок 1- Схема защиты ВЛ 0,38 кВ.
При подключении диода и резистора к источнику синусоидального напряжения в цепи
протекают полуволны выпрямленного тока. Если ось ординат проходит через максимум
функции, то на сегменте (-П/2;П/2) ток изменяется по косинусоиде. Вторая гармоника этого тока
равна получим:
Для схемы изображённой на рис.1 амплитуда тока равна:
С учётом того, что фазы напряжения на источнике тока второй гармоники совпадают и
напряжения сдвинуты друг относительно друга на 120 эл. град. получим выражения для
контрольного тока фаз. Совместим напряжение фазы А с полуосью вещественных чисел.
Тогда выражения для определения мгновенных токов в фазных проводах ВЛ 0,38 кВ имеют
следующий вид:
Из полученных выражений следует, что ток I2b опережает ток I2a на угол 120 эл. град.,
а ток I2c отстаёт от тока I2a на такой же угол. В результате все три тока образуют
симметричную трёхфазную систему токов. В нормальном режиме сумма мгновенных значений
этих токов равна нулю.
Кроме второй гармоники, в токе выпрямительной цепи диод-резистор имеется постоянная
составляющая. Если ось ординат проходит через точку максимума функции, то имеем:
Ток I0, проходя через резистор R3, создаёт на нём падение напряжения.
Поэтому дополнительный источник тока (VD2,R2) вводится в действие тогда, когда
амплитудное значение напряжения между нулевым проводом и землёй будет меньше опорного:
Применение дополнительного источника тока 100 Гц, включенного в конце воздушной линии между
нулевым проводом и землей, позволит обеспечить электробезопасность воздушных электрических сетей 0,38 кВ
при обрывах не только фазных проводов и нулевых.