Реле импульсов тока

 

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам упф (/е. 2 равления трехфазного переменного тока . Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости. Это достигается введением в устройство двух трансформаторов тока 2 и 3, вьтрямителя с диодами 7-10, к выходу которого подключаются исполнительные органы. В случае двухполупериодного ввтрямления в реле импульсов тока используется один исполнительный орган, регистрирующий только наличие им- , пульсов в нулевом проводе, а в случае однополупериодного выпрямления напряжений положительной и отрицательной полярностей два исполнительных органа 12 и 13, регистрирующих не только наличие импульсов тока, в нулевом проводе, но и их полярность. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л со ел О5 о со СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (594 H 01 Н 83 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) РЕЛЕ ИМПУЛЬСОВ ТОКА

А фце. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963431/24-07 (22) 14 ° 10 ° 85 (46) 30.11.87. Бюл. Р 44 (71) .Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) К.К.Намитоков, С.В.Дикань и В.Ф.Соколов (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1136256, кл. Н 02 13/00, 1985.

Федосеев A.M. Релейная защита электроэнергетических систем, M,:

Энергоатомиздат, 1984, с. 344, рис.

9.4. (») Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам уп„„SU„„1356035 А 1 равления трехфазного переменного тока. Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости. Это достигается введением в устройство двух трансформаторов тока 2 и 3, выпрямителя с диодами 7-10, к выходу которого подключаются исполнительные органы.

В случае двухполупериодного выпрямления в реле импульсов тока используется один исполнительный орган, регистрирующий только наличие импульсов в нулевом проводе, а в случае однополупериодного выпрямления напряжений положительной и отрицательной полярностей два исполнительных органа 12 и 13, регистрирующих не только напичие импульсов тока. в нулевом проводе, но и их полярность.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1356035

Изобретение относится к низковольтным электрическим аппаратам управления переменного тока, полупроводниковым реле импульсов тока.и, в

5 частности, может быть использовано в системах управления и контроля трехфазных сетей наружного освещения с каскадным включением, где информация передается по сетям наружного освещений с помощью импульсов тока, формируемых в сети, и принимается с помощью реле импульсов тока.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. 15

На фиг. 1 изображена схема реле импульсов тока, контролирующего толь ко наличие импульсов тока в сети, применяющегося в системах управления и контроля трахфазных сетей наружного освещения с каскадным включением, где передача информации осуществляется однополярными импульсами; па фиг.

2 — схема реле импульсов тока, контролирующего не только наличие импуль- 2б

I сов тока в сети, но и их полярность, применяющегося в системах управления и контроля трехфаэных сетей наружного освещения с каскадным включением, где передача информации осу- 30 ществляется раэнополярными импульсами, на фиг. 3 — пример конкретного выполнения схем исполнительного органа.

Реле импульсов тока (фиг. 1) содержит три трансформатора 1, 2 и 3, первичные обмотки которых включены в фазы А, В и С осветительной сети, а к их вторичным обмоткам подключены резисторы 4, 5 и 6, причем вторич-. щ ные обмотки трансформаторов 1, 2 и

3 тока соединены согласно и последо.вательно, а концы цепи, образованной из последовательно соединенных вторичных обмоток трансформаторов 1, 2 и

3 тока, подключены к. входам диодного выпрямительного моста, образованного диодами 7-10, диагональ которого подключена к входам исполнительного органа 11. Через первичные обмотки транс- о форматоров 1, 2 и 3 тока протекают фазные токи нагрузки осветительной ви с

Отличие схемы реле импульсов тока (фиг, 2), контролирующего не только наличие импульсов тока в осветитель-. ной сети, но и их полярность, от ра- нее рассмотренной схемы (фиг. 1) состоит в том, что используются два х К R.i)р. Кт В- в т

U 8

V где К = — — коэффициент трансфорт мации трансформаторов исполнительных органа 12 и 13, реагирующих соответственно на импульсы тока в сети положительной и отрицательной полярностей, причем к входам исполнительного органа 12 через диоды

7 и 9 и к входам исполнительного органа 13 через диоды 8 и 10 подключены выходы цепи, образованной из последовательно соединенных вторичных обмоток трансформаторов 1, 2 и 3 тока.

В схеме выполнения исполнительного органа 11-13, представленной на фиг. 3, на входе исполнительного органа установлен конденсатор 14, параллельно ему подключена цепь, образованная из последовательно соединен." ных обмоток конденсатора 15 с емкостью значительно большей, чем емкость конденсатора 14, и параллельно соединенных резистора 16 и компаратора 17, сравнивающего падение напряжения на резисторе 16 с опорным напряжением 0

Работу схем реле импульсов-тока иа фиг. 1 и 2 характеризуют два режима в трехфазной осветительной сети— установившийся режим, характерный для паузы между информационными им" пульсами тока (с длительностью паузы, составляющей порядка 0,5-1,5 мин), и переходный режим, характерный для формирования в одной из фаз сети импульса синусоидального тока (длительность импульса составляет

5-10 мс для частоты сети 50 Гц), по амплитуде превышающего амплитуду установившегося тока.

Работа схем реле импульсов тока (фиг. 1 и 2) в установившемся режиме состоит в следующем.

При протекании токов i, i 8 и i

Д 8 с в первичных обмотках трансформаторов 1, 2 и 3 тока, имеющих насыщенные магнитопроводы во всем диапазоне рабочих токов, во вторичных обмотках транформаторов 1, 2 и 3 тока также протекают токи, создающие на ре- . зисторах 4-6, имеющих сопротивление

R, соответствующие падения напряжеHHH U > U s H U > KoToPb!e PQBHbl

135603

f5 о 4 6

1,2 и 3 тока равный отношению числа витков первичной обмотки w, к числу витков вторичнои обмотки ъ7 . 5

Под действием данных напряжений появляется напряжение (V,) между началом вторичной обмотки трансформатора тока 1 и концом вторичной обмотки трансформатора тока 3, равное сум-f0 ме падений напряжений на резисторах

4, 5 и 6:

По Цд+ 8+Пс R(+ Â+ ñ °

Это напряжение пропорционально току в нулевом проводе трехфазной осветительной сети, который равен

Напряжение U, выпрямляется с помощью двухполупериодного выпрямителя (диодов 7-10)(фиг. 1) и двух однополупериодных выпрямителей (диодов 9 и 10) (фиг. 2), Под действием выпрямленных напряжений конденсаторы, 14 и 15,в исполнительных органах 11, 12 и 13 заряжаются до одинакового напряжения, равного амплитуде напряжения У в установившемся режиме У, Благодаря равенству напряжений заряда конденсаторов 14 и 15 в установившемся режиме ток через обмотку реле в исполнительном органе или через ре-35 зистор 16 не протекает, и, как следствие, срабатывание исполнительных органов 11 12 и 13 и самих реле (фиг. 1 и 2) не происходит °

Амплитуда напряжения (U, ) может 4О принимать значения U = 0 при симметричной трехфазной нагрузке, т.е. когда .ток в нулевом проводе трехфазной сети отсутствует, и U» > 0 — при

45 несимметрии в трехфазной нагрузке. имеющей место в установившемся режиме из-за неравномерной нагрузки в фазах осветительной сети, т.е., когда протекает ток в нулевом проводе трехфазной сети.

При передаче информационного им = пульса (переходный режим), например, по фазе В несимметрия в трехфазной сети резко возрастает и увеличивается напряжение U, . В результате конденсатор 14 в исполнительных органах

11, 12 и 13 заряжается со значительным увеличением напряжения по отноше5

4 нию к напряжению в установившемся режиме, а напряжение на конденсаторе 15 (имеющем значительно большую емкость, чем у конденсатора 14) за время действия информационного импульса существенно не изменяется. Под действием разности напряжений на конденсаторах 14 и 15 в исполнительных органах 11, 12 и 13 протекает ток, или через резисторы 16 в схемах исполнительных органов. Это приводит к срабатыванию компаратора 17. Сигналы срабатывания исполнительных органов 11, 12 и .13 являются одновременно сигналами срабатываний реле импуль" сов тока. Отпускание компараторов 17 в исполнительных органах прои"ходит уже после окончания действия информационного импульса тока в сети и спада тока, протекающего через резистор 16 в схеме исполнительного органа, до величины тока отпускания.

При работе реле импульсов тока на фиг. 1 срабатывание исполнительного органа 11 происходит независимо от полярности информационного импульса тока в сети, а при работе реле импульсов тока на фиг. 2 при протекании в сети информационного импульса тока положительной полярности срабатывает исполнительный орган 12, и при протекании в сети информационного импульса тока отрицательной полярности срабатывает исполнительный орган

13.

Работа реле импульсов тока на фиг °

1 и 2 не. зависит от того, в какой иэ фаз А, В и С формируются информационные импульсы тока, поскольку исполнительные органы 11, 12 и 13 реагируют на изменение несимметрии в трех" фазной сети и, следовательно, на ток в нулевом проводе трехфазной сети.

Так при протекании в нулевом проводе установившегося тока любой амплитуды срабатываний исполнительных органов не происходит, поскольку конденсаторы 14 и 15 заряжены до одинакового напряжения. Амплитуда импульсного тока в нулевом проводе превышает амплитуду тока в установившемся режиме, когда разность напряжений на конденсаторах 14 и 15 становится равной нулю.

Таким образом, предлагаемое реле импульсов тока для системы управЪ ления и контроля трехфазных сетей .наружного освещения с каскадным вклю1356035 чением выгодно отличается от известного тем, что в нем достигается улучшение следующих эксплуатационных характеристик: срабатывание реле импульсов тока не зависит от того, по какой из фаз сети ведется передача информации импульсами тока; упро.щается монтаж и обслуживание таких реле и системы в целом, повышается помехоустойчивость реле импульсов тока благодаря исключению из его схемы трансреактора.

Формула изобретения

Реле импульсов тока, содержащее трансформатор тока, который имеет клеммы для включения в одну из фаз сети, и исполнительный орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 20 с целью повышения помехоустойчивости путем контроля импульсов тока в нулевом проводе трехфазной сети, в него дополнительно введены два трансформатора тока, имеющие клеммы для включения в остальные фазы сети, при этом вторичные обмотки всех трех трансформаторов тока соединены между

1 собой согласно и последовательно, а параллельно каждой Вторичной обмотке подключен резистор, концы цепи, образованной из согласно и последовательно соединенных вторичных обмоток, подключены через выпрямитель к входу исполнительного органа.

2. Релепоп. 1, отличаю— щ е е с я тем, что исполнительный орган выполнен состоящим из двух параллельно соединенных цепей, первая из которых содержит конденсатор, а вторая — последовательно соединенные конденсатор и компаратор, а точка соединения первой и второй цепей является входом исполнительного органа.

3, Реле по п. 1, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения контроля разнополярных импульсов тока, концы цепи, образованной из согласно и последовательно соединенных вторичных обмоток, подключены через однополупериодный диодный выпрямитель к входам соответствующих исполнительных органов.

1356035

Составитель К.Шилан

Редактор Л.Повхан Техред М,Дцдык

Корректор Г.Решетник

Заказ 5798/45 Тираж 697

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4