Устройство для защиты источника питания переменного тока и потребителя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников и потребителей питания переменного тока. Цель изобретения - расширение области применения устройства защиты с одновременным его упрощением для обеспечения возможности избирательной (постадийной) защиты как источника питания, так и N параллельно включенных потребителей от недопустимых токовых перегрузок. Устройство содержит исполнительный орган 1 защиты, выполненный в виде двухполупериодного тиристорного коммутатора, управляющий орган защиты (УОЗ) 6, измерительный орган 17 защиты. Индуктивная нагрузка 30, 31, 32 включается коммутационными элементами 33 34, 35. Благодаря выполнению УОЗ 6 на тиристорных оптронах 7 и 8, фототиристоры которых включены параллельно введенному пусковому коммутационному элементу 5, введению RC-цепочки 9, 10, первого 11 и второго 13 диодов ограничительного резистора 12, резисторных датчиков 14-16, повышающего трансформатора 23 производится отключение источника от потребителей в тот же полупериод протекания тока, в который происходит короткое замыкание. При этом через тиристорный коммутатор в этот момент протекает минимальный ток. 1 ил. i (Л tsD to СО 00 со ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 Н 02 Н 7/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3820567/24-07 (22) 06.12.84 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин (72) Ю. M. Кузин, Г. А. Дакал, А. В. Злодеев и В. Н. Седов (53) 621.316.925.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 851623, кл. H 02 Н 7/12, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 775814, кл. Н 02 Н 7/10, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА И ПОТРЕБИТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты источников и потребителей питания переменного тока. Цель изобретения — расширение области применения устройства защиты с одновременным его упрощением для обеспечеÄÄSUÄÄ 1229892 А 1 ния возможности избирательной (постадийной) защиты как источника питания, так и N параллельно включенных потребителей от недопустимых токовых перегрузок. Устройство содержит исполнительный орган 1 защиты, выполненный в виде двухполупериодного тиристорного коммутатора, управляющий орган защиты (УОЗ) 6, измерительный орган 17 защиты. Индуктивная нагрузка 30, 31, 32 включается коммутационными элементами 33

34, 35. Благодаря выполнению УОЗ 6 на тиристорных оптронах 7 и 8, фототиристоры которых включены параллельно введенному пусковому коммутационному элементу 5, введению RC-цепочки 9, 10, первого 11 и второго 13 диодов ограничительного резистора 12, резисторных датчиков 14 — 16, повышающего трансформатора 23 производится отключение источника от потребителей в тот же полупериод протекания тока, в который происходит короткое замыкание. При этом через тиристорный коммутатор в этот момент протекает минимальный ток. 1 ил.

9892

Зо

122

Изобретение относится к области защиты источников и потребителей питания переменного тока и может быть использовано для защиты источников от недопустимых нагрузок, в том числе и коротких замыканий, а также для избирательной зашиты разветвленных индуктивных нагрузок, в частности электромагнитов, контакторов, электрогидрораспределителей и других устройств.

Цель изобретения — расширение области применения устройства защиты с одновременным его упрощением для обеспечения возможности избирательной (постадийной) зашиты как источника питания, так и

N параллельно включенных потребителей от недопустимых токовых перегрузок.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для защиты.

Устройство содержит исполнительный орган 1 защиты, выполненный в виде двухполупериодного тиристорного коммутатора, состоящего из двух встречно-параллельно включенных полупроводниковых тиристоров 2 и 3, управляющие электроды которых соединены через резистор 4 и пусковой коммутационный элемент 5, управляющий орган 6 защиты выполнен в виде двух тиристорных оптронов 7 и 8, фототиристоры которых включены в цепь управления тиристорных коммутаторов параллельно пусковому коммутационному элементу, а последовательно соединенные светодиоды зашунтированы RC-цепочкой из резистора 9 и конденсатора 10 и подключены через первый диод 11, ограничительный резистор 12, второй диод 13 и исполнительный орган 1 защиты на выход источника питания -Ur. Резисторные датчики 14 — 16 тока включены со стороны обшей шины питания последовательно с отдельно коммутируемой нагрузкой.

Измерительный орган 17 защиты состоит из выпрямительного моста 18, на выход которого через пороговые элементы (стабилитроны 19 и 20) разного уровня срабатывания подключены светодиоды тиристорных оптронов 21 и 22.

Повышающий трансформатор 23 включен между датчиками 14 — 16 тока и измерительным органом 17 защиты; первичная обмотка трансформатора выполнена с выводом средней точки, подключенной к общей шине питания, а другие ее выводы через разделительные диоды 24 — 29 определенной полярностью для каждого вывода подключены к датчикам тока со стороны их подключения к нагрузке, при этом выходная обмотка трансформатора подключена на вход выпрямительного моста 18 измерительного органа 17 защиты, а фототиристоры тиристорных оптронов 21 и 22 в зависимости от уровней срабатывания их пороговых элементов 19 и 20, начиная с максимального, подсоединены одними выводами к обшей шине, а другими соответственно к катоду и аноду второго диода 13. Индуктивная на2 грузка (потребители) 30 — 32 включается коммутационными элементами 33 — 35.

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании порогового элемента 19 максимального уровня включается фототиристор оптрона 21, который шунтирует управляющий орган 6 зашиты с RS-цепочкой, последний отключается без выдержки времени. При срабатывании порогового элемента 20 низкого уровня включается фототиристор оптрона 22, который шунтирует управляющий орган 6 защиты с RC-цепочкой через второй диод 13. Если продолжительность включения тиристора 22 выше заданной величины, то происходит отключение управляющего органа 6 защиты, кратковременное срабатывание тиристорного оптрона 22 от пусковых токов при включении индуктивных нагрузок не приводит к отключению исполнительного органа 1 защиты.

Этим достигается избирательность защитного устройства, которая обеспечивает защиту как источника питания переменного тока,так и разветвленных индуктивных потребителей от недопустимых перегрузок.

В нормальном режиме для включения исполнительного органа 1 зашиты и подачи напряжения в цепи питания потребителей 30 — 32 кратковременно замыкается пусковой коммутационный элемент 5. Включаются тиристоры 2 и 3, и через первый диод !1 ограничительный резистор 12 и второй диод 13 подается питание на управляющий орган 6 защиты, который своим выходом шунтирует контакт пускового элемента 5.

Двухполупериодный тиристорный коммутатор остается включенным. При включении коммутационными элементами 33 — 35 индуктивной нагрузки 30 — 32 в начальный период, в течение непродолжительного времени, через датчики 14 — 16 тока протекает пусковой ток, величина которого в несколько раз превышает нормальный рабочий ток нагрузки. Пусковые токи вызывают срабатывание порогового элемента 20 и тиристорного оптрона 23. Последний кратковременно шунтирует через второй диод 13 вход управляющего органа 6 защиты. Если время протекания пусковых токов лежит в допустимых пределах, управляющий орган защиты удерживается за счет энергии RC-цепочки 9 и 10.

Если происходит, например, заклинивание электромагнитов (индуктивная нагрузка) 30 — 32, что вызывает длительное протекание пускового тока и является недопустимым, выходной тиристор оптрона 22 остается включенным и через определенный промежуток времени управляющий орган 6 защиты отключается. Закрываются выходные тиристоры оптронов 7 и 8 и исполнительный орган 1 зашиты отключает потребителей от источников питания.

1229892

Формула изобретения

Составитель О. Мещерякова

Техред И. Верес Корректор А. Ференц

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и о1крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Петраш

3а каз 2233/55

При значительных перегрузках источника, например коротких замыканиях в нагрузке или цепях ее питания, величина тока, протекающего через датчики, значительно превосходит величину пусковых токов. В этом случае срабатывает как пороговый элемент

20, так и пороговый элемент 19, включаются фототиристоры оптронов 21 и 22, которые шунтируют непосредственно светодиоды управляющего органа 6 и его RC-цепочку 9 и 10. При этом происходит быстрое, без выдержки времени, отключение тиристоров оптронов 7 и 8, следовательно, исполнительного органа 1 защиты.

Устройство защиты производит отключение источника от потребителей практически в тот же полупериод протекания переменного тока, в который произошло короткое замыкание, при этом отключение потребителей происходит в момент протекания минимального тока через тиристорный коммутатор исполнительного органа защиты 1.

Устройство для защиты источника питания переменного тока и потребителя, содержащее исполнительный орган защиты, выполненный в виде двухполупериодного тиристорного коммутатора, управляющий орган защиты, резисторный датчик тока, предназначенный для включения в цепь потребителя, и измерительный орган защиты, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства защиты с одновременным его упрощением для обеспечения возможности избирательной защиты как источника питания, так и N параллельно включенных потребителей от недопус5

35 тимых токовых перегрузок, в него введены первый и второй диоды, ограничительный резистор, RC-цепочка, повышающий трансформатор, 2 N разделительных диодов, (N — 1) датчиков тока, исполнительный орган снабжен резистором и пусковым коммутационным элементом, управляющий орган защиты включает в себя два тиристорных оптрона, а измерительный орган выполнен на двух пороговых элементах, выпрямительном мосте и двух тиристорных оптронах, причем в исполнительном органе резистор, пусковой коммутационный элемент и фототиристоры тиристорных оптронов управляющего органа защиты включены в цепь управляющих электродов тиристоров коммутатора, первый диод, ограничительный резистор, второй диод и светодиоды тиристорных оптронов управляющего органа защиты соединены последовательно в цепочку, включенную между выходом исполнительного органа и общей шиной, RS-цепочка включена параллельно светодиодам тиристор« ных оптронов управляющего органа защиты, первичная обмотка повышающего трансформатора выполнена с выводом средней точки, подключенным к общей шине, другие выводы первичной обмотки через разделительные диоды соответствующей полярности подключены к датчикам тока, вторичная обмотка повышающего трансформатора подключена к входу выпрямительного моста, выход которого подключен к цепочкам, каждая из которых состоит из последовательно соединенных порогового элемента и светодиода тиристорного оптрона измеритель ного органа защиты, а фототиристоры тиристорных оптронов измерительного органа защиты подключены одними выводами к общей шине, а другими соответственно к катоду и аноду второго диода.