Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фазы

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к устройствам управления и защиты трехфазных электроустановок. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем контроля каждой фазы сети. При возникновении неполнофазного режима в сети или на выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах контактора в рабочем режиме, например, при исчезновении напряжения на первом или втором выводе электроустановки обрывается цепь тока через светодиод второго оптрона, его фототиристор запирается, и контактор отключается в бестоковую паузу, размыкая силовые контакты и отключая тем самым электроустановку. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧEСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 7/09

ГO" . 1РРСТВЕННЫИ КГл,MTET

ПО ИЗОБ с .".. Я ".. <-1 ОТКРЫТИЯМ

ПРИ f КНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° » с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721409! 07

{22} 24.07.89 (46) 07.01.92. Бюл. ¹ 1 (71) Харьковский институт инженеров коммунального строительства (72) В.Ф.Соколов и T.Â.Ñoêoëoâà (53) 621.316.925 (088.8) (56) Контакторы серии КМ-2000. Техническое описание и инструкция flo эксплуатации. ОБС 463.084 ТО. М., 1978, с. 24, рис. 18.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1541680, кл, К 01 7/18, 1988.

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ И

ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ОБР6!ВА ФАЗЫ

{57) Изобретение относится к электротехни- ке, а именно к устройствам управления и

Изобретение относится к электротехнике. а именно к устройствам управления и защиты трехфазных электроустановок, Известны устройства для управления трехфазными установками в сети переменного тока, содержащие выпрямитель, ключи управления, вспол-.огательные контакты, подключенные к катушке контактора. Подключение катушки контактора к цепи переменного тока через выпрямитель улучшает рабочие характеристики контактора.

Однако для обеспечения экономической работы контактора в длительных режимах в известных устройствах последовательно катушке контактора подключается резистор или же контактор имеет две катушки с большим омическим сопротивлением, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является

„„ Я„„17G4218 А1 защиты трехфазных электроустановок.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем контроля каждой фазы сети. При возникновении неполнофазного режима в сети или на выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах контактора в рабочем режиме, например, при исчезновении напряжения на первом или втором выводе электроустановки обрывается цепь тока через светодиод второго оптрона, его фототиристор запирается, и контактор отключается в бестоковую паузу, размыкая силовые контакты и отключая тем самым электроустановку. 1 ил. устройство, содержащее кнопки управления, катушку, подключенную к полюсам сети посредством первого и второго диодов, оптрона, резистора и вспомогательного контакта контактора.

Устройство позволяет управлять контактором с возможностью увеличения пускового тока катушки при включении путдй подведения к нему однополупериодов линейного напряжения, а затем снижения тока катушки до номинально необходимой величины путем подведения к катушке однополупериодов фазного напряжения.

Недостатком устройства является ограниченный пусковой rov., прикладываемый к катушке.в момент включения, а также ограниченность функцибнальных возможностей, которая выражается в невозможностй контроля аварийных неполнофазных режи- t 704218 мсв р>.ос ь! э/)(;I(Tf)o/сi;II>()()>. L> ПГ)<1 ОбГ) IBQ фаз, T...—-.;-.L!t Г.Г)()аз()м, и .! нс(; ус f ..)йство ил)<зг) ог(),1,!.. (()г;,—:>)(,, ц:. )!!Br!!>I!!!o гсзМОЖ)! Г.С TY.

j ";<;,IO И->:)Г,!) ;ГЕ «;; яСЛЬСтСя р-СШ< рЕ)-, И<> <, - !Ih (;< >О! Ii7 )!, ); Е! У В )3! )0)ХЕ(ОСТЕ!) ПУТCМ

i 0ÍÒPО/)Я Л а:.гдсй фазЫ PT И, Yl азанная цель дост.); ается те!., ITo устройст.".Одл-, уг)равл(.н!" 1 и за«(иты)рех е)азной зrcrтроусT: новк!. От сбрыва фазы, СОДЕ>г>. (I!ÖO<> ЛОНТак I of) г СИ/;СВЫМИ К()НТаКТ д М И / (.<1 Я F: < /! <04 Е Н И Я В ПРОВОДВ П И 1 а < О Щ!, <элект; оуст-".Новку, кно!))"л! "Пуск" и "Стоп" пе",.В(".> !л В) < Оой (()азы, f>«L

T0 lK(Гх е;; )н ения анода ".o Tâoð Toro диод; — и анода (! ототиристора первого оптрс;,а, катод для соединения с тр Tt:. ) гг>эзнь м проводом сети. между анодп Первого исдэ и катодом второго д(сода г(; кл)счена ftt)c1åдовзт Г. »I(

pc3,tc)()р, и светод(лода первого с)гт,)г)на, анод ..",Tt (. О ДиоДа co";)1!Hñ! I с к>)"..!4!40É для ссе,(и! ения с нулеьым прсводо..! сати, МЕ)ЛД,. . ;1 0()ЫМ И ПС;)В)- М <,>агэl<ЫЛ1 ВЫ< .>ДВМИ элек! р о уст<< но яки и Одкл ео).(> на псс/)сдпвателье)а» цепочка, состсящ я из второго реЗисто, а, кнопки CTОп, соГласно гклю-(ег;:Еых ссетсдиода сторого ог(т„. на и

ПЯТОГО Ч ) Д

К ВТОРСК У ВЫВОДВМ КатУВ ЛЛ.(КСН) Е)ктг)73, КаТОД ЧЕ Н " )Toi О Д))ОДЗ СО„!,: )НЕН С Т!) с.,ТЬИМ фазным i;(>I Вг)дом зле кт рс с) аiiсг>ки.

На:ерте:::е предст,)в,ен ) злсктричеCKÝI) СX< .>3 C POÈCTВа ДЛ!Я ) >P (!ËЕНИЕ> )1 За" (ци)ы электроустансвки о) о )рыва фа;ы, ) ст! Ойство для упрас "ения и 33(циты трехфа-. -.й .-Лектроустанс:ки 1 от обрыва фаЗы сc,е "."".I "ò кОнтактОр с силовым)! КОн т;)ктэг и,!. кс торые Вкл о :е-ны B провода, питак7!;,L;,е 3):<. ктрc> у c.т<"<)(ОВKУ 1, rt ..;Оrtки

"П1ск" 4 и С)сп" 5, г(Г! . и 6 . Сто;. O!I 7 диоды, п рвый 8 и )Op< () СОT,)Ot l,<, пе>|7вь.<, рс:.: .)(р 10, блс;.-к(;)<т .кт 1) (! K TYI!!K(КСНТЭК) Г!г; 2, Г!)ЕГ<)() 1! 2, <<О: 3".,Г))(!.! 13 (! Пят..й 1 1 / -эдьг, <;торг)г(.(3); ТГ;р 15, i)p! этом

?О

55 ано;< первого диод: ) б (.о д,,!I -н чсре3 кнопку "Пуск" 4 с к..(.л м(! /)Л>! ссед.:не«ия с (! P!Sk<М фазН(,)л, ПРО!,ОДОМ ГГЕИ,;)НОД ВТО!)ОГО />(!0))3 / С К/)Е "ЛМ \ Д)I;1 СССДИI(ЕНИЯ (.

Е.)(< )Л ф ЗН(>!Л П 0Iнен(<я катодов I)срвого 6 и В)о()ого 7 д)л() через )Г)ззл1! <к<)гс(ц()Й Ь/)Ок к(> ".:." . I 1 Kott тактора II<), .: с ..; очке сосдине l )я пер ого вь)вода катушки кон)акт(ра 2 с катод(,л трс)ьего /;):ода 12, в)арой вывод каTyIIIK!< кон) актора подключе)! к точке ссуд(лненил «!I()!:,а че>вер)ого диода 13 и анода фототир:)с(ора г)ервого оп(рона 8, катод Kоторого со".«()н)ен с кле)лмой для соединения с тре)ьим фаэным проводом сети, между анодом il -рвого диода б и катодом вторс;Одиода 7 подкг)ючена последовательная цепочка, со(. - Оящая из первого резистора 10 и светодиода первого оптрона 8, анод трет! с.го диода 12 соединен с клеммой для сос/!л!)(ения с нулевым проводогл сети. Меж/;у Вторь!)л и первым вь)водами электроустан()е)ки 1 пОдк!I!Очена пОсл(дсвательн<ая цег=-ка, состоя (я из второго резистора

15, нспки "Стоп" 5, свегодио/,а в)срого оптро)(а 9 и пятого диода 14, фптотиристор

ВТОрсГО QI1Tj70! IR 9 ПОДKËIO

Устройство для управления и защиты трехфззной электроустано<зки от обрыва фаз работает следующи)л образом.

Г(исходном положении контактор отключен. При з мь)кании кнопки "Пуск" 4 через светод))од первого оптронэ 8 по цепо !ке: первая фаза сети А, пер!)()Й резистор 10, св тодиод первого оптро)<а 8, втоp0L! д!.од 7, вторая фаза сети Б, tip! I налич .fL) напряжения между фазами /t и Г> течет ток.

Это обусловливает отпирание фототиристсра первого o ITpol!B 8, в результате чего, если и l! 7 фазе С есть напряжение, r. Катушке кснтактора 7 Орик/)адь)гзаются положительнt е полупе!))лоды линей))ыx напряжеl(ий фаз Л, В, С и Б — С. TQK в катушке е(слгтвкторэ

2 обусловливаст Втяг<иваю(ц(!)й магнитный поток и контактор 2 f)h/l!o IOOTcë, замыкая свои силовые контакгы 3 и р;)3)лыкая блокконтакт 11. Прич м размыкан! е блок-контакта 11 производится после замыкания силовых кснтгкто; 9 или одновременно (в

3агп)си.)ости of конструкции кснтактора и с)епсни ре(улиро(к! кое(тактов).

После срлб,ITI,I()3FIL конт; Kinpa 2 при р;,.-мн(канин ()гок — (н)ак) 3 11 кл) ушла 2 сК;.3tI:...тся»(,> ()д)(спэлуп(.рисдным фаз«.гм .(1 ря)к()(и м ети /(Л, 4. Г1ри размыкаlIL) L1 кн э !K!I "! ус >," 4 с Р(" тсд(;oд (1(! p(!of o

1704218

40 45

55 оптрона 8 током обтекаться не может. фототиристор оптрона 8 запирается. Наступает рабочий режим контактора. Ток в даннол» случае течет по цепи: нулевой провод, диод

12. катушка контактора 2, диод 13, третий фазный вывод электроустановки. Непрерывность тока через катушку 2 при питании однополупериодным напряжением поддерживается током буферной цепи — фототиристором второго оптрона 9. Фототиристор второго оптрона 9 управляется светодиодом данного оптрона, получившим питание от первого и второго выводов электроустановки.

Для отключения контактора нажимают кнопку "Стоп" 5. Светодиод второго оптро на 9 в данном случае не обтекается током, фототиристор данного оптрона запирается.

При запирании фототиристора второго оптрона 9 по катушке течет однополупериодный ток. Катушка контактора в данном случае не может в паузу тока удерживать якорь контактора во втянутом состоянии и контактор отключается.

В аварийных ситуациях сети при неполнофазных режимах устройство работает следующим образом. При неполнофазном режиме. предшествующем включению контактора, устройство не может быть включено. При отсутствии напряжения на фазах А и В цепочка из светодиода оптрона S и первого резистора 10 током, даже при нажатой кнопке "Пуск" 4. обтекаться не может, вследствие чего фототиристор первого оптрона 8 заперт. по катушке контактора 2 ток проходить не может. Таким образом, при неполнофазном режиме сети устройство препятствует включению контактора, т.е. предупреждает аварийный режим работы электроустановки. При возникновении неполнофазного режима в сети или на выводах электроустановки при нарушении контакта в силовых контактах 3 контактора в рабочем режиме в устройстве происходят следующие процессы Пр«исчезновении напряжения на первом или втором выводах электроустановки 1 .прекращается прохождение тока через светодиод второго oflTpoна 9. Фототиристор второго оптрона 9 запирается и контактор 2 в бестоковую паузу отключается. При игчезновении напряжения на третьел» выводе электроустановки

1 прекращается ток в катушке 2 и контактор .также отключается.

Таким образом, устройство отключается как при неполнофазном режиме сети, так и при неполнофазном режил»е на выводах электроустановки 1. Дэнный режим может возникнуть при нарушении электрических

1О

30 соединений в силовых контактах 3 контактора.

Устройство для управления и защиты трехфазной электроустановки от обрыва фаз реализовано при применении следующих элементов. Контактор 2 типа КТ-7000 подключен к трехфазной сети с линейным напряжением 380 В. Диоды 6, 7. 10, 13 и 14 приняты типа КД 202Р, оптроны 8 и 9 типа

Т0-6,3-4, кнопки "Пуск" 4, "Стоп" 5 типа KM

1-1, резисторы 10 и 15 типа МЛТ-2 34 кОм.

В качестве нагрузки применена трехфазная осветительная установка с лампами КГ5000.-, Устройство обладает повышенной надежностью. Ток пускового режима данного устройства формируется из приложения к катушке контактора двух полупериодов линейного напряжения, что -обеспечивает мощный пусковой тяговый момент якоря.

При втягивании якоря контактора ток автоматически снижается до величины удержания якоря во втянутом состоянии.

Расширение функциональных возможностей устройства достигается в предупреждении аварии электроустановки при неполнофазном режиме как в сети — в пусковом или рабочем режиме, так и на полюсах электроустановки.

Устройство применимо в любых электроустановках управления электроприводом, электроснабжения, управления осветительными установками.

Формула изобретения

Устройство для управления и защиты трехфазного электроустановки от обрыва фа- . зы. содержащее контактор с силовыми контактами для включения в провода, питающие электроустановку, кнопки "Пуск" и "Стоп", первый и второй диоды, резистор, блок-контакт и катушку контактора, оптрон,отл ича ющеес я тем, что,с целью расширения функциональных возможностей путем KQHTpQllA каждой фазы сети, оно дополнительно счабжено вторым оптроном, третьим, четвертым и пятым диодами и вторым резистором, а блок-контакт контактора выполнен размыкающим, анод первого диода соединен через кнопку "Пуск" с клеммой для соединения с первым фазным проводом сети. анод второго диода — с клемма для соединения с вторым фазным проводсм сети, точка соединения катодов первого и второго диодов ч".рез размыкающий блокконтакт контактора подключена к точке соединения перво» о вывода катушки контактора с катодом третьего диода, второй вывод катуш .и контактора подключен к

17И 218

Составитель В.Оолов

Техрод M.Mopu>H1 rii!

КорГ>эктор Л>Бескид

Редэктс,р Н.Лазаре(тко

Зтткэз 67 Тираж Подттист(ое

В1>",1ИПИ Госудэ(-ственного комитета по изг>бГ> тениям и о; кр>;(тия>! при (ЕНТ СССР

11 >33 (1осквэ, Ж-"5, Рлуиская нэГ>., 4/5

Г1.>о(!звоист».- з-и. Дэтг.:вски;; комбинг(! "Патент", г. >;;(г>рс>д, ул.Га(,>,>инэ, 101 точке с:,",инения э(;о,, = чс;. -.р;o о д,,ода и анода фо! о ири:тс, .:3 и. р:, ого опт ро((а, катод (;o! т>(>о! О со .=:g, i,н;: .";; к ч. -:.ОР,:(,г>й соединения с 1Г>е(ü>>ì ф:: т-:,;.:; —,рс- одо.,! се!и, ме -:ду (одо(! (:. -р>(,:. о, ...(,(,э и като(>т>;!»торого диода по ".. .л к>-:, . !".с г(осйсдовэтеl! ьная цепочка, состоящая из первого резисторэ и с»атодиодэ первого о;(тро (а. энсд третьего диода соединен с кле(!мой для соединения с H>>ëo»»>ì проьодо(! ooòè, цоследовэтельнэя (тепочкэ, состоя(цэя из»(opi о резистора, кнопки "Стоп", согласно вклгоченных

c":o од.:одэ (>торог(> оптрона и n>(ro о диода, под>.лточс((а к (:ë(.ìììë для соединения с ,э г>ервы>п и втор»(м выводом злек>роустановки, фототиристор второго оп!рона подкл>очен катодом к первому, а анодом- к второму выводам катушки контактора, катод четвертого диода соединен с третьим фэзным вы10 водом злектроустэновки.