Устройство для токовой защиты сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты электрической сети от повреждений. Целью изобретения является повышение надежности работы. В устройстве осуществляется импульсная стабилизация напряжения и контроль аварийной ситуации в сети в процессе следования каждой положительной и отрицательной полуволн переменного тока. 1 ил.

(l9) (И) (Si)S Н 02 Н 3/08 с

М . 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЩРЫТИЯМ

IlPH П(НТ СССР (21) 4358552/24-07 (22) 05.01.88 (46) 15.10.90. Бюл. Р 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) В.Е.Райнин, В.Л.Карась, В.А.Смирнов и P.М.Трутень (53) 621.3 16 .925 (088 .8) (56) Патент США Р 4351013, кл. Н 02 Н 3/093, 1982.

Авторское свидетельство СССР

II 736248, кл. Н 02 Н 3/08, 1977.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты сети переменного тока, Цель изобретения — повышение надежности работы.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит трансформаторы 1,тока, включенные в каждую фазу защищаемой сети, блок выпрямителей

2, к входу каждого выпрямительного моста подключена вторичная обмотка трансформатора 1 тока, а выходы выпрямительнык мостов соединены последовательно и согласно, измерительный резистор 3, стабилизатор 4 напряжения, блокирующий диод 5, накопительный конденсатор 6, исполнитель ный блок 7 защиты, включающий орган

8 контроля тока, обмотку 9 электроме2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ

СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для защиты электрической сети от повреждений. Цель изобретения — повышение надежности работы. В устройстве осуществляется импульсная стабилизация напряжения и контроль аварийной ситуации в сети в процессе следования каждой положительной и отрицательной полуволн переменного тока.

1 ил. ханического исполнительного элемента, полупроводниковый ключ, выполненный в виде тиристора 10, управляющий вход которого подключен к выходу органа 8 контроля тока .

Стабилизатор 4 напряжения содержит два транзистора 11 и 12 разноименной проводимости, три диода

13 — 15, два конденсатора 16 и 17, три резистора 18 — 20 и стабилитрон 21..

Устройство работает следующим образом.

3а каждый полупериод вторичного

1 тока трансформатора происходит подзаряд через выпрямители 2 и блокирующий диод 5 накопительного конденсатора 6. При этом сначала выпрямительный ток с выходов блока выпряьлтелей

2 поступает к зажимам стабилизатора

4 напряжения. По мере нарастания

1599930 мгновенного значения тока выпрямите- лей заряжается первый конденсатор

16 через первый диод 13, затем накопительный конденсатор 6, при этом повьпаается напряжение на базе первого транзистора 11. Когда это напряжение превысит уровень стабилизации стабилитрона 21, через переход эмиттер — база первого транзистора 11 10 потечет ток, что приведет к лавино образномуу открыванию .и насыщению .транзисторов 11 и 12, в результате первый конденсатор 16 окажется зако роченным через первый резистор 18 15 на низкоомную цепь транзистррных переходов, поэтому первый конденсатор

16 будет стремиться разрядиться до нуля. При этом блок выпрямителей 2 через измерительный резистор 3 закора-jo чивается вторым транзистором 12, По мере разряда первого конденсатора 16 ток базы второго транзистора 12 стремится к нулю, что приводит к выходу из насыщения второго транзистора 12, 25 в результате транзисторы 11 и 12 закрываются. Затем начинается повторный заряд первого конденсатора 16.

По мере заряда первого конденсатора

16 повышается напряжение на базе пер- 30 вого транзистора 11.. Когда это напряжение превысит уровень стабилизации стабилитрона 21, снова откроются транзисторы 11 и 12. Далее процесс генерации импульсов повторяется до тех пор, пока мгновенное значение тока полуволны станет меньше тока разряда накопительного конденсатора

6, при этом процесс генерации прекращается, транзисторы 11 и 12 закрыва- 40 ются. В следующий полупериод процесс генерации повторяется.

При большем токе трансформатора

1 первый конденсатор 16 заряжается быстрей до заданного уровня, а при 45 меньшем токе — медленнее, поэтому в первом случае частота следования импульсов стабилизатора 4 напряжения выше, а во втором ниже.

Таким образом, частота следования 50 импульсов находится в прямой зависимости от величины протекающего тока через обмотки трансформатора 1 гока.

В процессе стабилизации напряже- i5 ния при изменении вторичного тока трансформатора 1 изменяется, соответственно, частота следования импульсов, в результате второй транзистор

12 с соответствующей частотой закора-1 чивает выход блока выпрямителей 2 и. тем самым поддерживает на заданном уровне напряжение на накопительном конденсаторе 6, Для обеспечения минимальных пульсаций напряжения на накопительном конденсаторе 6 частота следования импульсов выбирается значительно выше частоты сети. Например, для частоты сети 50 Гц следует выбирать частоту 3 — 5 кГц.

Напряжение на измерительном резисторе 3, пропорциональное первичному току фазы, прикладывается к входу органа 8 контроля тока, который в аварийной ситуации (перегрузка, междуфазное или однофазное короткое замыкание, обрыв фазы) подает Ilo заданной программе команду на включение тиристора 10, и накопительный конденсатор 6 разряжается на обмотку 9 электромеханического исполнительного элемента.

Данное техническое решение позволяет повысить надежность работы устройства для токовой защиты сети переменного тока.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока по числу фаз, к выходным обмоткам которых подключен блок выпрямителей, последовательно соединенные измерительный резистор и накопительный конденсатор, стабилизатор напряжения, включенный между плюсовым выводом блока выпрямителей и первым выводом измерительного резистора, к последнему также подключен первый вывод исполнительного блока защиты, второй вывод которого соединен с вторым выводом измерительного резистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него дополнительно введен блокирующий диод, анод которого подключен к плюсовому выводу блока выпрямителей, а катод — к объединенным третьему выводу исполнительного блока защиты и выводу второй обкладки накопительного конденсатора, второй вывод измерительного резистора подключен к минусовому выводу блока выпрямителей, стабилизатор напряжения выполнен в виде двух транзисторов, между эмитСоставитель Л.Воропаева

Техред М.Xopàíè÷! !

Редактор М.Петрова

Корректор Л.Бескид

Заказ 3147 Тираж 477 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1599930 6 терами которых включены последователь- шунтированный вторым конденсатором, но соединенные первый конденсатор и база первого транзистора также подпервый диод в прямом направлении, ключена через стабилитрон к эмиттеру последний зашунтирован первым резис5 второго транзистора подключенного

У тором, коллектор первого транзистора к первому выводу измерительного ресоединен с базой второго транзистора, зистора, с эмиттером первого транэисбазоэмиттерные переходы первого и тора через третий диод в обратном второго транзисторов зашунтированы направлении соединен коллектор втовторым и третьим резисторами соответ- 10 рого транзистора, последний подключен ст е но, между базой первого и кол- к плюсовому выводу блока выпрямитественно лектором второго транзисторов включен лей второй диод в прямом направлении, эа