Устройство для защиты аппаратуры от неисправностей в трехфазной сети

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АППА:РАТУРЫ ОТ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ, содержащее фазочувствительный управляемый орган, включенный.между первой Фазой и нейтралью сети, первый пороговый элилент, расширитель импулда сов и исполнительный орган, о т л ичающееся тем, что, с целью ; расширения функциональных возможностей устройства, снабжено ключевым элемен том , делителем напряжения, трехфазным выпрямителем напряжения сети, вторьм пороговым элементом, логическим. эле« ментом ИЛИ и фазосдвигающей цепью, включенной между второй фазой и нейтралью сети, выход фазосдвигающей цепи через перилй пороговый элемент подключен к управляющему входу фазочувствительного органа, выход которого через ключевой злемент подключен к делителю напряжения/ включенному на выход трехфазного выпрямителя напряжения сети, при этом к делителю напряжения через второй пороговый элемент подключен вход расширителя импульсов , который выполнен в виде жду- § щего транзисторного мультивибратора, (Л гколлекторы транзисторов которого че .рез элемент ИЛИ подключены к исполни тельному органу.

СОЮЗ COBETCHHX

РЕСПУБЛИК

yI5I) Н 02 Н 3 24

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3380021/24-07 (22) 08.01.82 (46) 23.05.83. Вюл.919 (72) Г.А. Винник, В.В. Петров и и Г.В. Жуков .(53) 621.316.925(088.8) (56) 1. Авторское свйдетельство СССР

Р 546984, кл. Н 02 Н 3/24, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 752599, кл. Н 02 Н 7/08рН 02 Н.З/26

1977. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ АППАРАТУРЫ OT HEHCIIPABHOCTEA В ТРЕХФАЗ НОЙ

СЕТИ, содержащее фазочувствительный управляемый орган, включенный. между первой фазой и нейтралью сети, первый„ пороговый элемент, расширитель импулн сов и исполнительный орган, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

„„SU„„1019537 А устройства, снабжено ключевым элемен том, делителем напряжения, трехфазйым выпрямителем напряжения сети, вторым пороговым элементом, логическим эле» ментом ИЛИ и фазосдвигающей цепью., включенной между второй фазой и нейтралью-сети, выход фазосдвигающей цепи через первый пороговый элемент подключен к управляющему в.оду фазочувствительного органа, выход которого через ключевой элемент подключен к. делителю напряжения, включенному на выход трехфазного выпрямителя напряжения сети, при этом к делителю напряжения через второй пороговый элемент подключен вход расширителя импульсов, который выполнен в виде жду-ф щего транзисторного мультивибратора, :коллекторы транзисторов которого че,рез элемент ИЛИ подключены к исполнительному органу. Ю

1019537

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для защиты потребителей, в частности аппаратуры сред=тв связи, от неисправностей в трехфазной сети.

Известно устройство сигнализа- 5 ции и защиты аппаратуры .от понижения в трехфазной сети, содержащее трехфазный двухполупериодный выпрямитель, делитель напряжения, блокинг-генератор, источник опорного напряжения 10 и исполнительный орган P1),,Однако зто устройство не обеспечивает сигнализацию и з циту аппаратуры от изменения чередования фаз питающей сети, что не позволяет 15 использовать его для ряда лотребителей, например для аппаратуры средств связи, содержащей трехфазные электродвигатели переменного тока.

Наиболее близким Техническим решением к изобретению является уст- . ройство для защиты трехфазной электроустановки от изменения чередования фаз питающей сети, содержащее фазочувствительный управляемый орган, выпрямительные диоды, пороговый элемент, расширитель импульсов, выполненный на конденсаторе и резисторе, и исполнительный орган $ 2).

Недостаток данного устройства

30 узкие функциональные возможности, так как оно не обеспечивает защиту потребителей при обрыве любой из фаз питающей сети при снижении напряжения в трехфазной сети ниже нормированного уровня, а также при подаче любой из фаз на нулевой провод, а нулевого провода на соответствующую фазу. Перечисленные задачи должны решаться совместно с защитой от из- 40 менения чередования фаз при эксплуатации аппаратуры средств связи на подвижных объектах.

Особенность эксплуатации аппарату" ры на подвижных объектах заключает- 45 ся в частых отключенияхи подключениях объекта к распределительной сети источника трехфазного переменного тока, что повышает вероятность возникновения ука.занных неисправностей сети и требует автоматического контроля и защиты аппаратуры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для защиты аппаратуры от неисправностей в трехфазной сети, содержащее фазочувствительный управляемый -орган,. включенный между первой фазой и нейтралью сети, первый пороговый элемент, расширитель импульсов и исполнительный орган, снабжено ключевым элементом, делителем напряжения, тгехфазным выпрямителем напряжения сети, вторым пороговым 65 элементом, логическим элементом ИЛИ и фазосдвкгающей цепью, включенной между второй фазой и нейтралью сети, выход фазосдвигающей цепи через первьтй пороговый элемент подключен к управляющему входу фазочувствительного органа, выход которого через ключевой элемент подключен к делителю напряжения, включенному на выход трехфазного выпрямителя напряжения сети, при этом к делителю напряжения через второй пороговый элемент подключен также вход расширителя импульсов, которнй выполнен в виде ждущего транзисторного мультивибратора, коллекторы транзисторов которого через элемент ИЛИ подключены к исполнительному органу.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит фазочувствительный управляемый орган 1, включен ный между нулевым проводом и фазой A сети. Фазосдвигающая цепь 2 включена между нулевым-проводом и фазой С питающей сети, опережающей фазу подключения фазочувствительиого управляе мого органа 1. Выход фазосдвигающей цепи 2 через первый пороговый элемент

3 подсоединен к управляющему входу фазочувствительного управляемого органа 1. Выход фазочувствительного управляемого органа 1 через согласующий транзисторный ключ 4 подключен к выходу делителя напряжения 5, соединенного последовательно с трехфаз- ным однополупериодным выпрямителем б и подключенного между нулевым про-. водом и фазами сети. Выход делителя напряжения 5 через второй пороговый элемент 7 соединен также с входом рас ширителя импульсов, выполненного в виде ждущего транзисторного мультивибратора 8, коллекторы которого через логический элемент ИЛИ 9 подклю чены к входу исполнительного органа

10, размыкающие контакты 11 которого включены в цепи питания аппаратуры.

Фазочувствительный управляемый орган

1 выполнен на транзисторном каскаде, фазосдвигающая цепь 2 — в виде последовательно соединенных конденсатора и резистора. Транзисторный согласующий ключ 4 выполнен, например, в виде составного транзистора иа, транзисторах разного типа проводимости. В качестве пороговых элементов 3 и 7 используются стабилитроны. Логический элемент ИЛИ 11 выполнен, например, на диодах. Исполнительный орган 10 выполнен на транзисторном каскаде, нагрузкой которого является реле.

Делитель напряжения 5 выполнен в виде последовательно соединенных стабилитрона и резисторов.

Устройство работает следующим образом.

10195З7

На вход фазочувствительного органа

1 поступает сигнал, полученный, посредством сдвига напряжения Фазы С в сторону опережения на бО эл.град. при помощи фазосдвииающей цепи:2,.Сигнал ограничен стабилитроном 3, Питание фазочувствительного органа 1 осуществляется положительной полуволной напряжения фазы A. Сигнал управления фазочувствительного органа при исправной сети не совпадает по времени с напряжением его питания, поэтому транзистор Фазочувствительного органа

Постоянно заперт. Закрыт будет также подключенный к его выходу транзисторный согласующий ключ 4, чем исключает 5 .ся влияние последнего на величину напряжения на выходе делителя напряже ния 5. Величина напряжения на выходе делителя напряжения 5 определяется в этом случае только напряжением трех=,р фазного однополупериодного выпрямителя 6 и плечами делителя напряжения 5.

Напряжение на выходе делителя больше нанряжения включения порогового элемента 7, поэтому входной транзистор транзисторного ждущего мультивибратора 8 открыт базовым смещением, открыт также и его выходной транзистор. По этой причине равны нулю напряжения на входах логическогс/ элемента ИЛИ 9 и напряжение на входе исполнительного 30 органа 10, последний обесточен. При этом к аппаратуре подключена трехфаэная сеть посредством контактов 11 исполнительного органа 10.

При обратном порядке чередования З5

Фаз происходит совпадение по времеНи напряжений управления и питания фазочувствительного органа i, что приводит на время укаэанного совпадения к открытию транзистора фазочувстви- 40 тельного органа.: Транзисторный ключ

4-переключается,его выходной транзистор шунтирует выход делителя напряжения 5, и пороговый элемент 7 не включается. Происходит восстановление ждущего мультивибратора -3 за счет закрытия его входного транзистора, конденсатор мультивнбратора начнет заряжаться и вместе с этим .появится сигнал на коллекторе запертого транзистора, который через- эле50 мент ИЛИ 9, поступает на вход испол.йительного органа 10. В интервале.времени когда фазочувствительный орган 1 оказывается закрытым, и по,роговый элемент 7 включается, проис.ходит опрокидывание мультивибратора за счет разряда конденсатора,.что приводит к запиранию выходного тран зистора мультивибратора. На вход иск полнительного органа продолжает поступать отпирающий сигнал через друГой диод элемента И.".И, т.е. ис- . полнительный орган находится-: постоянно во включенном состоянии. При этом аппаратура отключена от трехфазной сети контактами 11 исполнительного органа.

При снижении напряжения сети ниже нормы, пороговый элемент 7 включен не постоянно за счет пульсаций выходного напряжения выпрямителя б, что приводит к переключению мультивибратора 8 и срабатыванию исполнительного органа.10.

При обрыве одной из фаз, а также прн подаче одной из фаз на нулевой провод, а нулевого провода на место этой Фазы, происходит совпадение по времени управляющего и питающего напряжегий Фазочувствительного органа 1, который на время совпадения, переключается. Работа устройства в данном случае аналогична рассмотренному, что приводит к отключению аппаратуры от неисправной сети.

Эффективность устройства заключает : ся в расширении круга решаемых. им задач по контролю и защите аппаратуры ° при таких неисправностях трехфазной сети переменного тока, как обрыв любой из фаз питающей сети, снижение напряжения питающей сети ниже нормированного уровняр подача любой из фаз на общий — нулевой провод, а нулевого провода на соответствующую фазу;

Решение последней задачи предотвращает выход аппаратуры нз строя, пре» дотвращает пОдачу на потребителЬ линейного напряжения, например, 380 В, вместо фазного 220 В.

Всесторонний контроль трехфаэной сети переменного тока, необходимый для эксплуатации подвижных объектов связи и осуществляемый одним устройством, позволит сократить номенкла туру таких. устройств.

1019537

ВНИИПИ Закаэ 3719/48 Тираж 617 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4