Устройство включения резервного питания

 

Изобретение относится к энерго снабжению отдель ных объектов и может быть использовано в системах резерви рованного питания ответственных по требителей. Цель изобретения - повышение надежности электроснабжения и расширение функциональных возможностей . Устройство содержит блок коммутации сетей, который подключает одну из трех питающих сетей для питания нагрузки. Выбор сети осуществляется в соответствии с режимом, установлениь1м переключателем режима блока управления и сигналами ;цатчиков напряжения, подключенных к основной и первой резервной питающим сетям. В режиме АВР при наличии напряжений основной и первой резервной сетей источником питания нагрузки устройства является основная сеть. При исчезновении напряжения основной сети осуществляется переключение питания нагрузки на первую резервную сеть. При исчезновении напряжений основной и первой резервной сети осуществляется переключение питания нагрузки на вторую резервную сеть. В режиме Резерв 1 питание нагрузки осуществляется от первой резервной сети, в режиме Резерв 2 - от второй резервной сети. При аварии нагрузки в любом режиме все питающие сети отключаются от нагрузки. Предусматривается вьтолнение устройства с питанием нагрузки через блок бесперебойного электропитания , а также совместная работа двух устройств. При совместной работе устройство , включенное первым, осуществляет питание нагрузки этого устройства , а устройство, включенное вторым находится в дежурном режиме, т.е. подключено к одной из питающих сетей, но напряжение на нагрузку не подается. При этом нагрузка устройства , включенного первым, осуществляет функциональное резервирование нагрузки устройства, включенного вторым . При исчезновении по любой причине напряжения на нагрузке устройства, I включенного первым, автоматически . включается нагрузка устройства, включенного вторым. 2 з.п. ф-лы, I ил. S5 (Л со со со ISD 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 H О? .1 9/06

ВСЕГО@"-Ч Х

13 „ 1",1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 К.Я 111ДР -„А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4073820/24-07 (22) 18.04.86 (46) 07.05,88. Бюл. № 17 (72} В.Н.Пыресев (53) 621,316.925(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

- 515209, кл. Н 02 J 9/06, 1976.

Авторское свидетельство СССР № - 1259412, кл. Н 02 Т 9/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к энергоснабжению отдельных объектов и может быть использовано в системах резервированного питания ответственных потребителей. Цель изобретения — повышение надежности электроснабжения и расширение функциональных возможностей, Устройство содержит блок коммутации сетей, который подключает одну из трех питающих сетей для питания нагрузки. Выбор сети осуществляется в соответствии с режимом, установлен- ным переключателем режима блока управления и сигналами датчиков напряжения, подключенных к основной и первой резервной питающим сетям. В режиме "АВР" при наличии напряжений основной и первой резервной сетей источником питания нагрузки устройства является основная сеть. При исчеэ„„Я0„„1394328 А 1 новении напряжения основной сети осуществляется переключение питания нагрузки на первую резервную сеть. При исчезновении напряжений основной и первой резервной сети осуществляется переключение питания нагрузки на вторую резервную сеть. В режиме "Резерв 1" питание нагрузки осуществляется от первой резервной сети, в режиме "Резерв 2" — от второй резервной сети. При аварии нагрузки в любом режиме все питающие сети отключаются от нагрузки. Предусматривается выполнение устройства с питанием нагрузки через блок бесперебойного электропитания, а также совместная работа двух Я устройств ° При совместной работе устройство, включенное первым, осуществляет питание нагрузки этого устройства, а устройство, включенное вторым, находится в дежурном режиме, т.е. подключено к одной из питающих сетей, но напряжение на нагрузку не

>евай подается. При этом нагрузка устройства, включенного первым, осуществля- С ет функциональное резервирование на- Ж грузки устройства, включенного вто- 4 и рым. При исчезновении по любой причине напряжения на нагрузке устройства, включенного первым, автоматически . 1 ф включается нагрузка устройства, включенного вторым. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1394328

Изобретение относится к энергоснабжению отдельных объектов и может быть использовано в системах резервированного питания ответственных потребителей.

Цель изобретения — повышение надежности электроснабжения и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлена схема устройства включения резервного питания.

Устройство содержит нагрузку 1, ре 15 ле 2-4, замыкающие контакты 5-7, реле 2-3 соответственно, ключевые элементы 8-10„ выпрямительные мосты 11 и 12, включенные во вторичные обмотки трансформаторов 13 и 14 соответственно, конденсаторы 15 и 16 фильтров, резисторы 17-20 фильтров, причем элементы 14 12, 18, 16 и 20 образуют первый датчик напряжения, а элементы

13, 11, 17„ 15 и 19 образуют второй датчик напряжения, блок 21 коммутации сетей, содержащий с первого по третий резисторы 22-24, с первого по шестой элементы H=HE 25-30, ключевые элементы 8-10 и реле 2-4, блок 31 управления, содержащий с седьмого по десятый элементы И-НЕ 32-35, переключатель 36 режима, с четвертого по девятый резисторы 37-42 и первый 43 и второй 44 диоды, с одиннадцатого по шестнадцатый элементы И-НЕ 45-50, D-триггер 51, с десятого по четырнадцатый резисторы 52-56, первый конденсатор 57, второй конденсатор 58, с третьего по пятый диоды 59-61, первый 4

62 и второй 63 усилители, вывод 64 сигнала аварии нагрузки, блок 65 бесперебойного электропитания с входными выводами бб и 67, первый 68 и второй

:69 транзисторы, с пятнадцатого по 45 девятнадцатый резисторы 70-74, третий конденсатор 75, шестой диод 76 семнадцатый элемент И-НЕ 77, вывод

78 управления блока 65 бесперебойного электропитания, двадцатый 79 и двадцать первый 80 резисторы, во50 семнадцатый элемент И-НЕ 81, вывод

82 автоматического отключения. С устройством включения резервного питания связано второе идентичное устройство

83 включения резервного питания, имеющее положительный вывод 84 питания нагрузки и вывод 85 автоматического отключения.

Устройство работает следующим образом.

При включении переключателя 36 режима в положение "Режим ABP" на дополнительных входах элементов И-НЕ

25, 26 и 28 формируются сигналы логической единицы. При наличии напряжения в основной питающей сети, подключенной к входным выводам контактов

6, и в первой резервной питающей сети, подключенной к входным выводам контактов 5, на входе элемента И-НЕ

28 формируется логическая единица, а на выходе — логический нуль, что обеспечивает появление логической единицы на выходе элемента И-НЕ 25, логического нуля на выходе элемента

И-НЕ 30, логической единицы на выходе элемента И-НЕ 26 и логического нуля на выходе элемента -HF. 27. На вход ключевого элемента 10 поступает открывающий сигнал, реле 4 срабатывает, контакты 6 замыкаются. Одновременно на входы элемента И-НЕ 45 поступает логическая единица, что определяет появление логической единицы на Rвходе D-триггера 51, логического нуля на входах элемента И-HF, 77, логической единицы на его выходе и открывание транзистора 69. При открывании последнего конденсатор 75 разряжается через резистор 71 и переход база-эмиттер транзистора 68, в результате транзистор 68 закрывается.

При этом формируется сигнал логической единицы на выводе 78 управления блока 65,бесперебойного электропитания, блок 65 включается. Напряжение основной питающей сети через замкнутые контакты 6 подается на входные выводы 66 и 67 блока 65, а с выходов блока 65 напряжения питания поступает на нагрузку 1, При неисправности в нагрузке 1 на выводе 64 сигнала аварии нагрузки появляется сигнал, который через усилитель 63 и диод 60 поступает на входы элемента И-НЕ 47 и затем через элемент И-НЕ 48 — на счетный вход

D-триггера 51. Триггер переключается, и логический нуль с его инверсного выхода через-диод 61 поступает на второй вход элемента И-HF. 35, что обеспечивает обнуление дополнитель-. ных входов элементов И-HE 25, 26 и

28, отключение реле 2-4 и размыкание контактов 5-6, з

139432

При исчезновении напряжения основной сети на входе элемента И-НЕ 28 формируется логический нуль, на его выходе — логическая единица, ключе5 вой элемент 10 закрывается, реле 4 возвращается и контакты 6 размыкаются, В то же время открывается ключевой элемент 8, срабатывает реле 2 и замыкаются контакты 5. При этом на 10 нагрузку подается напряжение питания от первой резервной сети.

1.устройство включения резервного питания, содержащее первый и второй датчики напряжения, блок коммутации сетей и блок управления, каждый датчик напряжения содержит трансформатор, вторичная обмотка которого подключена к мостовому выпрямителю с RCфильтром, выводы первичных обмоток трансформаторов первого и второго датчиков напряжения предназначены для подключения к основной и первой резервной питающим сетям соответственно, минусовые выводы мостовых выпрямителей и одного из выводов RC-фильтра каждого датчика напряжения соединены с корпусом, блок коммутации сетей содержит элементы -HE с первого по шестой, первый вход первого элемента

И-НЕ подключен к второму выводу RCфильтра второго датчика напряжения, второй вход первого элемента И-HF, соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ, выходом четвертого элемента

И-НЕ и входами пятого элемента И-НЕ, выход первого элемента И-HF. соединен .

При исчезновении напряжения основной и резервной сети на первом и втором входах элемента И-НЕ 26, соединенных с выходами элементов И-НЕ 25 и

28, устанавливаются логические единицы, в результате ключевой элемент 9 открывается, срабатывает реле 3, замы.20 каются контакты 7, подключая вторую резервную сеть.

При установке переключателя 36 режима в положение "Отключено" сигнал на выходе усилителя 62 соответст- 25 вует логическому нулю. Этот сигнал поступает на вход элемента И-HF. 35 и на дополнительные входы элементов

И-HF. 25, 26 и 28, обеспечивая отключение питающих сетей контактами 5-7, 30

Логический нуль поступает также на входы элемента И-НЕ 45, что обеспечивает обнуление R-входа D-триггера 51 и установку его инверсного выхода в исходное положение.

При установке переключателя 36 режима в положение "Резерв 1" логический нуль устанавливается на входе элемента И-НЕ 32, что определяет обну ление входов элементов И-НЕ 25, 26, 28 и.ЭО и включение ключевого элемента 8, так как на выходе элемента

И-НЕ 50, входы которого подключены к выходу элемента И-НЕ 35, присутствует логическая единица. В случае аварии нагрузки 1 D-триггер переключается, вход элемента И-НЕ 35 обнуляется, на выходе элемента И-НЕ 50 появляется логический нуль, шунтирующий сигнал управления ключевым элементом 8.

В результате реле 2.отключается, кон-такты 5 размыкаются, отключая первую резервную сеть, Аналогично включается и отключает« ся вторая резервная сеть при установке переключателя 36 режима в положение "Резерв 2".

При совместной работе двух устройств включения резервного питания устройство, включаемое первым, осуществляет питание нагрузки этого устройства, а устройство, включаемое вторым, находится в дежурном режиме, . т.е. подключено к одной из питающих сетей, но напряжение питания на нагрузку не подается. При этом нагрузка устройства, включенного первым, осуществляет функциональное резервирование нагрузки устройства, включенного вторым. Например, если первым включено устройство 83, оно обеспечивает питанием нагрузку этого устройства, при этом наличие напряжения на нагрузке контролируется по наличию сигнала на выводе 84, который через резистор 80 и элемент

И-НЕ 81 обеспечивает обнуление второ.

ro a eMeHT H-HE 35, дополнительных входов элементов И-НЕ 25, 26 и 28 и, следовательно, блокировку реле 2-4 устройства, включенного вторым. При исчезновении по любой причиf не напряжения на нагрузке устройства

83 на выводе 84 исчезает блокирующий сигнал, и на нагрузку 1 устройства, включенного вторым, подается напряжение питания. Выбор питающей сети опре. деляется заданным положением переключателя 36 режима.

Формула изобретения

1394328 с первым входом третьего элемента

И-НЕ и первым входом второго элемента -HE выход третьего элемента И-НЕ соединен последовательно с первым резистором, первым ключевым элементом и с одним выводом первого реле, выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход шестого элемента -HE соединен последовательно с вторым резистором, вторым ключевым элементом и с одним выводом второго реле, входьг четвертого элемента И-НЕ подключены к второму выводу ВС-фильтра первого датчика напряжения, выход пятого элемента

И-НЕ соединен последовательно с третьим резистором, третьим ключевым элементом и с одним выводом третьего реле, первые выводы пар замыкающих 20 контактов первого, второго и третьего реле предназначены для подключения к первой резервной, второй резервной и основной питающим сетям соответственно, вторые выводы пар этих контак-- 25 тов соединены параллельно и подключены к входным выводам нагрузки, блок управления содер щт переключатель режима, элементы И-НЕ с седьмого по десятый, резисторы с четвертого по 3п девятый и первый, и второй диоды, первый вход седьмого элемента -HE подключен к вь|ходу восьмого элемента

И-НЕ, дополнительным входам первого, второго и четвертого элементов И-НЕ блока коммутации сетей, выходу девятого элемента И-НЕ и через четвертый резистор — к шине питания, второй вход соединен с одним выводом пятого резистора и с анодами первого и второго диодов, катод первого диода подключен к второму входу шестого элемента И-НЕ, к одному выводу шестого резистора и к первому выводу переключателя режима, подвижный контакт 45 которого соединен с общей шиной питания, катод второго диода подключен к второму входу третьего элемента

И-НЕ, одному выводу седьмого резистора и к второму выводу переключателя режима, третий вывод которого соединен с одним выводом восьмого резисто" ра и с первым входом восьмого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к выходу седьмого элемента .

И-HF, выход десятого элемента И-НЕ соединен с входами девятого элемента

-HF. другие выводы резисторов с четвертого по восьмой и реле с первого по третье соединены с шиной питания, о т л и ч а ю щ e e c я тем что с целью повышения надежности электроснабжения, в него дополнительно введены элементы И-НЕ с одиннадцатого по шестнадцатый, D-триггер, резисторы с десятого по четырнадцатый, первый и второй конденсаторы, диоды с третьего по пятый, первый и второй усилители, причем один вывод десятого резистора соединен с выходом первого усилителя, вход которого подключен к одному выводу .девятого резистора, и с анодом третьего диода, катод которого подключен к одним выводам одиннадцатого резистора и первого конденсатора, к первому входу десятого элемента И-НЕ, к входам одиннадцатого элемента И-НЕ,, выход которого соединен с входами двенадца того элемента И-НЕ, выход которого подключен к R-входу Э-триггера, D u

Я-входы D-триггера соединены с одним выводом четырнадцатого резистора, а

С-вход соединен с выходом четырнадцатого элемента -HF. входы которого соединены с выходом тринадцатого элемента И-НЕ, входы последнего соединены с одними выводами второго конденсатора, тринадцатого резистора и катодом четвертого диода, анод которого подключен к одному выводу двенадцатого резистора и к выходу второго усилителя, вход которого соединен с выводом сигнала аварии нагрузки, инверсный выход и триггера соединен с катодом пятого диода, анод которого подключен к второму входу десятого элемента И-НЕ, выход шестнадцатого элемента И-НЕ соединен с входом первого ключевого элемента, выход пятнадцатого элемента И-НЕ соединен с входом второго ключевого элемента, входы пятнадцатого и шестнадцатого элементов И-НЕ соединены с выходом десятого элемента И-НЕ, другие выводы десятого, двенадцатого и четырнадцатого резисторов соединены с шиной питания, другие выводы одиннадцатого, тринадцатого резисторов и первого и второго конденсаторов соединены с общей шиной, 1

2.устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью . расширения функциональных возможностей, дополнительно введены блок бесперебойного электропитания, первый и

1394328 второй транзисторы, резисторы с пятнадцатого по девятнадцатый, третий конденсатор, шестой диод и семнадцатый элемент И-НЕ, причем входные

5 выводы блока бесперебойного электропитания подключены к соединенным параллельно вторым выводам пар замыкающих контактов первого, второго и третьего реле, выходные выводы под- 10 ключены к входным выводам нагрузки, а вывод управления соединен с коллектором первого транзистора, база которого соединена с одними выводами пятнадцатого и шестнадцатого резисто- 15 ров, другой вывод шестнадцатого резистора соединен с одним выводом третьего конденсатора и катодом шестого диода, анод которого соединен с коллектором второго транзистора и одним выводом восемнадцатого резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, база второго транзистора соединена с одними выводами семнадцатого и девятнадцатого резисторов, дру-25 гой вывод девятнадцатого резистора соединен с выходом семнадцатого эле мента И-НЕ, входы которого соединены с выходом десятого элемента И-НЕ, другие выводы пятнадцатого и семнадцато- 30

ro резисторов, эмиттеры первого и второго транзисторов и другой вывод третьего конденсатора соединены с общей шиной питания.

З.Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности энергоснабжения, оно дополнено вторым идентич- 40 ным устройством включения резервного питания, в каждое устройство дополни тельно введены блок бесперебойного электропитания, первый и второй транзисторы, резисторы с пятнадцатого по 45 двадцать первый третий конденсатор

Г шестой диод, семнадцатый и восемнадцатый элементы И-КЕ, причем входные выводы блока бесперебойного электропитания подключены к соединенным параллельно вторым выводам пар замыкающих контактов первого, второго и третьего реле, входные выводы подключены к входным выводам нагрузки, а вывод управления соединен с коллектором первого транзистора, база которого соединена с одними выводами пятнадцатого и шестнадцатого резисторов, другой вывод шестнадцатого резистора соединен с одним выводом третьего; конденсатора и катодом шестого диода, анод которого соединен с коллектором второго транзистора и одним выводом восемнадцатого резистора, другой вывод которого соединен с шиной питания, база второго транзистора соединена с одними выводами семнадцатого и девятнадцатого резисторов, другой вывод девятнадцатого резистора соединен с выходом семнадцатого элемента

И-НЕ, входы которого соединены с выходом десятого элемента И-НЕ, одни выводы двадцатого и двадцать первого резисторов соединены с первым входом восемнадцатого элемента -HF, второй вход которого соединен с выходом десятого элемента И-НЕ, а выход — с анодом пятого диода, другие выводы пятнадцатого, семнадцатого и двадцатого резисторов, эмиттеры первого и второго транзисторов и другой вывод третьего конденсатора соединены с общей шиной питания, а другой вывод двадцать первого резистора соединен с выводом автоматического отключения, а вывод автоматического отключения каждого устройства соединен с положительным выводом питания нагрузки другого устройства.

13943?8

Составитель В.Сидоров

Техред И.Дидык Корректор М.Пожо

Редактор Н.Бобкова

Заказ 2230/5 ) Тираж á50

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