Устройство для защиты электроустановки от неполнофазных режимов питания и перегрузки

 

Использование: в системах промышленной автоматики. Сущность изобретения: в устройство для защиты электроустановки от неполнофазных режимов питания и перегрузки , содержащее трансформаторы тока по числу фаз сети, блок дифференцирования, блок контроля и исполнительный элемент, введены блок блокировки, три суммирующих м ограничительный резисторы, первый конденсатор, стабилитрон, компаратор и источник опорного напряжения, что позволяет повысить эффективность защиты и расширить область применения. 2 ил.

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818940/07 (22) 01.03.90 (46) 15.08.93. Бюл. N. 30 (71) Научно-исследовательский технологический институт (72) В.И,Дьячков и А.Г,Хафизов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1003233, кл. Н 02 Н 7/09, 1983, Авторское свидетельство СССР

N 1432655, кл. Н 02 Н 7/09, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1432652, кл. Н 02 Н 7/08. 1988.

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и автоматике и может быть использовано в системах промышленной автоматики.

Цель изобретения — повышение эффективности защиты и расширение области применения. .Укаэанная цель достигается тем, что ус. тройство защиты электроустановки от неполнофазных режимов сети и перегрузки, содержащее трансформаторы тока по числу фаэ, первичные обмотки которых предназначены для включения в фазные провода, блок контроля, блок дифференцирования и исполнительный элемент, снабжено компаратором, суммирующими резисторами,.бло-, ком блокировки и источником опорного напряжения, причем блок контроля своими входами подключен к вторичным обмоткам трансформаторов тока, первым выходс: — к входу блока дифференцирования; первые выводы суммирующих резисторов обьеди, БЫ „, 1833936 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ НЕПОЛНОФАЗНЫХ

РЕЖИМОВ ПИТАНИЯ И ПЕРЕГРУЗКИ (57) Использование: в системах промышленной автоматики. Сущность изобретения: в устройство для защиты электроустановки от непал нофазных режимов питания и перегрузки, содержащее трансформаторы тока по числу фаз сети, блок дифференцирования, блок контроля и исполнительный элемент, введены блок блокировки, три суммирующих и ограничительный резисторы. первый конденсатор, стабилитрон, компаратор и источник опорного напряжения, что позволяет повысить эффективность защиты и расширить область применения, 2 ил, нены и подключены к первому входу компаратора и — через ограничительный резистор — к источнику опорного напряжения, второй вывод первого суммирующего резистора подключен к выходу блока дифференцирования и входу блока блокировки, выходом подключенного ко второму входу компаратора, выход которого подключен к исполнительному элементу, -второй вывод второго суммирующего резистора подключен к входу блока дифференцирования, а второй вывод третьего суммирующего резистора подключен ко второму выходу блока контро-. ля.

Сущность изобретения состоит в следующем. Продифференцированный выходной сигнал с блока контроля, пропорциональ ный току потребления установки, суммируется с входным сигналом, что позволяет отличить аварийный режим от пускового, когда ток потребления с максимального значения уменьшается до номинального, при1833936 чем в этом случае сигналы вычитаются и компарл1пр не срабатывает. При аварийном режиме входной и выходной сигналы блока . дифференцирования суммируются, компаратор изменяет свое исходное состояние и 5 включается исполнительный элемент. отключающйй установку.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2- пример выполнения блока контроля; 10

Устройство для защиты состоит:из ненасыщенных трансформаторов 1-3 тока. блока контроля 4, блока дифференцирования 5; суммирующих резисторов 6, 7, 8, ограничительного резистора .9, источника опорного питания 10, конденсатора 11, ограничительного элемента (стабилитрона) 12, компаратора 13, исполнительного элемента 14, блока блокировки.15.

Блок блокировки 15 состоит из конден- 20 сатора 16. резисторов 17. 18, диода 19.

Блок контроля 4 содержит оптопары 20, 21,. 22.:включающие излучатели 23, 24, 25 и фотореэисторы 26, 27. 28, 29, 30, 31 и нагрузочные резисторы 32 и 33.

Устройство работает следующим o6pa-. зом.

В момент пуска электроустановки ток в нагрузке увеличивается скачком до некоторого максимального значения, затем начи- 30 нает уменьшаться до номинального значения, фаэовые токи нагрузки при этом контролируются ненэсыщэющимися трансформаторами тока 1-3. во вторичные обмотки которых включены излучатели 23-25, 35 оптопэр 20-22, управляющие делителями напряжений нэ резисторах 32 и 33. и фотосопротивлениях 26-28 и 29-31. соответственно.

С резистора 33 снимается напряжение, 40 соответствующее суммарному току фаз нагрузки, с фоторезисторов 26-28 снимается напряжение малой величины, соответствующее их.ноомэльной засветке при наличии фазовых токов, конденсатор 11 сглаживает 45 пульсации выходного напряжения с делителя. т.к. ток,делителя. кратковременно преры. вается с частотой 6f, где f — .частота питающего напряжения; увеличивая сопротивление фоторезисторов 26-31 оптопар 50 . 20 — 22 в момент прохождения тока нагрузки

: через нуль.

Напряжение с первого выхода блока контроля 4 поступает на блок дифференцирования 5. на выходе которого в момент 55 пуска формируется импульс того же знака, что и напряжение на первом выходе блока контроля 4. Эти напряжения складываются на суммирующих резисторах 6-8 с напряжением уставки 10 и в виде положительного импульса поступают на первый нход компаратора 13, но устройство не срабатывает, так как через дополнительную RC цепь (конденсатор 16, резистор 17) диод 19 и резистор 18 блока блокировки 15 на второй вход компаратора 13 поступает такой же импульс, сформированный блоком блокировки

15. Он блокирует срабатывание на время нарастания тока. С момента спада тока нагрузки на выходе блока дифференцирования 5 напряжение имеет противоположный . знак и устройство не срабатывает. цгс <

< пуска,. поэтому время.задержки включения .защиты. мало..

После окончания пускового режима на выходе блока дифференцирования 5 устэнэвливэется напряжение, близкое к нулю.

Если ток в нагрузке увеличивается выше заданного значения, то суммарное напряжение на первом входе компаратора 5 становится больше нуля, компаратор 5 сра.батывает и исполнительный элемент 14 оТключает нагрузку..

B случае неполнофазного режима рэбоThl один из фоторезисторов 26-28 закрывается, на втором выходе блока контроля 4 устанавливается высокое напряжение, подаваемое через стабилитрон 12 и суммирующий резистор 9 на первый вход компаратора 13. заставляя.его срабатывать и включать исполнительный элемент 14, Стабилитрон 12 служит для повышения .помехоустойчивости уст ройства.

Изменяя уровень опорного напряжения источником опорного напряжения 10, можно устанавливать любой заданный уровень срабатывания устройства защиты в широком диапазоне токов.

Устройство пригодно, например, для защиты трехфазных электродвигателей любой мощности, не требует регулировки в ïðîцессе производства, имеет малое количество элементов, отличается повышенным быстродействием, помехоустойчивостью и надежностью работы, что исключает выход иэ строя электроустановки при перегрузке и неполнофазных режимах питающей сети.

Формула изобретения

Устройстводля защиты электроустановки от неполнофазных режимов питания и перегрузки, содержащее трансформаторы тока по числу фаз сети, первичные обмотки которых. снабжены выводами для включения в фаэные провода, блок дифференцирования, блок контроля с первым и вторым выводами питания и первым выходом. подключенным к входу блока дифференцирования, и исполнительный элемент. о т л и ч à ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты и расширения области

1833936 применения, в устройство введены блок блокировки, три суммирующих и ограничительный резисторы, первый конденсатор, стабилитрон, компаратор и источник опорного напряжения, блок контроля снабжен вторым выходом и выполнен на фоторезисторныХ оптопарах, каждая из которых содержит. по два фоторезистора, и двух нагрузочных резисторах, причем входы оптопар блока контроля подключены к вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов тока,.первый вывод питания блока контроля соединен с первыми выводами первых фоторезисторов всех оп-, топар и. с первым выводом первого нагрузочного резистора, вторые выводы первых фоторезисторов всех оптопар обьединены и подключены к первому выходу блока контроля, а через второй нагрузочный резистор — к второму выводу питания блока контроля, второй вывод первого нагрузочного резистора соединен с вторым выходом блока контроля, а через цепь последовательно соединенных вторых фоторезисторов всех onтопар — с BTophlM выводом пи1ания блока контроля, блок блокировки выполнеH на втором конденсаторе, диоде и двух зарядных резисторах, причем вход блока блоки5 ровки через последовательно соединенные второй конденсатор и диод соединен с выходом этого блока, а первый и второй выводы диода соединены с общей шиной через первый и второй зарядные резисторы соот10 ветственно, первый выход блока контроля, выход блока дифференцирования и выход источника опорного напряжения соединены c первым входом компаратора через первый. второй и третий суммирующие

15 резисторы соответственно. а выход блока дифференцирования соединен с входом блока блокировки, выход которого подключен к второму входу компаратора, выход которого подключен к входу исполнительного

20 элемента, второй выход блока контроля через первый конденсатор соединен с общей шиной, а через последовательно соединенные ограничительный резистор и стабилитрон — с первым входом компаратора.

1833936

Составитель 8.Дьячков

Техред М.Моргентал Корректор Т.Вашкович

Редактор

Заказ 2690 . Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пои ГКНТ СССР

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

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