Устройство защитного отключения комбинированное


 


Владельцы патента RU 2441305:

Винокуров Дмитрий Владимирович (RU)
Зыков Владимир Николаевич (RU)
Винокуров Владимир Иванович (RU)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током при снижении сопротивления изоляции электроприемников и появлении тока утечки в землю и при превышении напряжения сети свыше допустимого по ГОСТу 220+10%=242 В. Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения однополупериодного протекания тока через нагрузку после размыкания сети контактами исполнительного органа. Устройство защитного отключения комбинированное содержит датчик тока утечки (1), пиковый выпрямитель-усилитель (2), инерционную RC-цепь с времязадающими резистором и конденсатором (3), пороговый элемент (4), исполнительный орган (5), источник питания (6), стабилитрон (7), компаратор (8), элемент логического ИЛИ (9), второй времязадающий резистор (10), регулируемый делитель (11), резистор (12), первый (13) и второй (14) тиристоры. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током при снижении сопротивления изоляции электроприемников и появлении тока утечки в землю и при превышении напряжения сети свыше допустимого по ГОСТу 220+10%=242 В.

Известно устройство защитного отключения комбинированное, содержащее датчик тока утечки, пиковый выпрямитель-усилитель, инерционную RC-цепь с времязадающими резистором и конденсатором, пороговый элемент с исполнительным органом и стабилизатор напряжения питания на стабилитроне, соединенные так, что выход датчика тока утечки присоединен к входу пикового выпрямителя-усилителя, выход которого соединен с времязадающим резистором, а времязадающий конденсатор соединен с входом порогового элемента с исполнительным органом, компаратор, элемент логического ИЛИ, второй времязадающий резистор, регулируемый делитель и резистор, при этом резистор одним выводом присоединен к аноду стабилитрона и неинвертирующему входу компаратора, другой вывод резистора присоединен к минусу источника питания и одному выводу регулируемого делителя, другой вывод регулируемого делителя присоединен с катоду стабилитрона, средний вывод регулируемого делителя присоединен к инвертируемому входу компаратора, выходы пикового выпрямителя-усилителя и компаратора через первый и второй времязадающие резисторы присоединены к входам элемента логического ИЛИ, а его выход присоединен к времязадающему конденсатору (Патент РФ на изобретение №2214664, М. кл. Н02Н 3/32, опубл. 2002.07.27).

Недостатком данного устройства являются заниженные функциональные возможности, обусловленные тем, что при превышении напряжения сети свыше допустимого по ГОСТу 220+10%=242 В происходит отключение сети, а не снижение величины напряжения.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет снижения величины напряжения при превышении напряжения сети свыше допустимого по ГОСТу 220+10%=242 В. Технический результат достигается за счет обеспечения однополупериодного протекания тока через нагрузку после размыкания сети контактами исполнительного органа.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что устройство защитного отключения комбинированное, содержащее датчик тока утечки, пиковый выпрямитель-усилитель, инерционную RC-цепь с времязадающими резистором и конденсатором, пороговый элемент с исполнительным органом и стабилизатор напряжения питания на стабилитроне, соединенные так, что выход датчика тока утечки присоединен к входу пикового выпрямителя-усилителя, выход которого соединен с времязадающим резистором, а времязадающий конденсатор соединен с входом порогового элемента с исполнительным органом, компаратор, элемент логического ИЛИ, второй времязадающий резистор, регулируемый делитель и резистор, при этом резистор одним выводом присоединен к аноду стабилитрона и не инвертирующему входу компаратора, другой вывод резистора присоединен к минусу источника питания и одному выводу регулируемого делителя, другой вывод регулируемого делителя присоединен с катоду стабилитрона, средний вывод регулируемого делителя присоединен к инвертируемому входу компаратора, выходы пикового выпрямителя-усилителя и компаратора через первый и второй времязадающие резисторы присоединены к входам элемента логического ИЛИ, а его выход присоединен к времязадающему конденсатору, дополнительно содержит первый и второй тиристоры управляющие входы которых соединены с выходом компаратора, вход первого и выход второго тиристоров соединены с входными проводами сети, а выход первого и вход второго тиристоров соединены с выходными проводами сети.

На чертеже приведена функциональная схема устройства защиты линии электропередач, где: 1 - датчик тока утечка; 2 - пиковый выпрямитель-усилитель; 3 - инерционная RC-цепь с первым времязадающим резистором R1 и времязадающим конденсатором С; 4 - пороговый элемент; 5 - исполнительный орган (реле); 6 - источник питания; 7 - стабилитрон; 8 - компаратор; 9 - элемент логического ИЛИ; 10 - второй времязадающий резистор; 11 - регулируемый делитель; 12 - резистор; 13, 14 - тиристоры.

Устройство защитного отключения комбинированное содержит датчик тока утечки 1, пиковый выпрямитель-усилитель 2, инерционную RC-цепь с времязадающими резистором и конденсатором 3, пороговый элемент 4 с исполнительным органом 5, источник питания 6, стабилитрон 7, компаратор 8, элемент логического ИЛИ 9, второй времязадающий резистор 10, регулируемый делитель 11, резистор 12, первый 13 и второй 14 тиристоры, причем выход датчика тока утечки 1 присоединен к входу пикового выпрямителя-усилителя 2, выход которого соединен с времязадающим резистором, а времязадающий конденсатор соединен с входом порогового элемента с исполнительным органом, компаратор, элемент логического ИЛИ, второй времязадающий резистор, регулируемый делитель 11 и резистор 12, при этом резистор 12 одним выводом присоединен к аноду стабилитрона 7 и неинвертирующему входу компаратора 8, другой вывод резистора 12 присоединен к минусу источника питания 6 и одному выводу регулируемого делителя 11, другой вывод регулируемого делителя 11 присоединен к катоду стабилитрона 7, средний вывод регулируемого делителя 11 присоединен к инвертируемому входу компаратора 8, выходы пикового выпрямителя-усилителя 2 и компаратора 8 через первый и второй времязадающие резисторы присоединены к входам элемента 9 логического ИЛИ, а его выход присоединен к времязадающему конденсатору, управляющие входы первого 13 и второго 14 тиристоров соединены с выходом компаратора 8, вход первого 13 и выход второго 14 тиристоров соединены с входными проводами сети, а выход первого 13 и вход второго 14 тиристоров соединены с выходными проводами сети.

Устройство функционирует следующим образом. Работа устройства по сигналу от датчика тока утечки ничем не отличается от работы прототипа. Отличие в том, что устройство должно иметь дополнительный канал для измерения величины напряжения сети и формирования отключающего сигнала. В электронных УЗО питание полупроводниковых приборов осуществляется от бестрансформаторного источника питания, поэтому гальванического разделения любой точки схемы от сети нет. Это накладывает требование, согласно которому все потенциалы схемы должны измеряться относительно общей нулевой шины. В заявляемом устройстве такой шиной является минус источника питания. Поэтому сигнал о величине напряжения сети необходимо брать после источника питания. Известно, что при работе параметрического стабилизатора напряжения ток через стабилитрон 7 приблизительно пропорционален напряжению сети, т.е. имеет место равенства I7=kUceти. Соответственно падение напряжения на резисторе 12 также пропорционально напряжению сети U12=R12I7=kR12Uсети. Если величина сопротивления резистора 12 одного порядка с величиной дифференциального сопротивления стабилитрона 7, то качество стабилизации почти не снижается и к делителю напряжения 11 подводится стабилизированное напряжение, практически независящее от напряжения сети. Таким образом, с делителя 11 на инвертирующий вход компаратора 8 подается стабильное регулируемое опорное напряжение U11, а на неинвертирующий вход с резистора 12 напряжение U12=kUсети. Регулировкой опорного напряжения U11 можно настроить компаратор 8 так, что на его выходе будет появляться напряжение при достижении сетевым напряжением значения 242 В и более. Выходное напряжение компаратора 8 через второй времязадающий резистор 10 заряжает конденсатор С до напряжения, при котором срабатывает элемент 4 и исполнительный орган 5. Это приводит к отключению контактов автоматического выключателя, чем и обеспечивает защиту от повышенного напряжения.

Для обеспечения понижения напряжения питания используются первый 13 и второй 14 тиристоры, осуществляющие понижение напряжения питания в два раза. Напряжением с выхода порогового элемента 4 осуществляется управление исполнительным органом 5, контактами которого происходит отключение напряжения сети. При этом с выхода компаратора 8 поступает управляющий сигнал на входы управления первого 13 и второго 14 тиристора, они открываются и осуществляют однополупериодное протекание тока через нагрузку, чем понижают напряжения сети в два раза.

Устройство защитного отключения комбинированное, содержащее датчик тока утечки, пиковый выпрямитель-усилитель, инерционную RC-цепь с времязадающими резистором и конденсатором, пороговый элемент с исполнительным органом и стабилизатор напряжения питания на стабилитроне, соединенные так, что выход датчика тока утечки присоединен к входу пикового выпрямителя-усилителя, выход которого соединен с времязадающим резистором, а времязадающий конденсатор соединен с входом порогового элемента с исполнительным органом, компаратор, элемент логического ИЛИ, второй времязадающий резистор, регулируемый делитель и резистор, при этом резистор одним выводом присоединен к аноду стабилитрона и не инвертирующему входу компаратора, другой вывод резистора присоединен к минусу источника питания и одному выводу регулируемого делителя, другой вывод регулируемого делителя присоединен к катоду стабилитрона, средний вывод регулируемого делителя присоединен к инвертируемому входу компаратора, выходы пикового выпрямителя-усилителя и компаратора через первый и второй времязадающие резисторы присоединены к входам элемента логического ИЛИ, а его выход присоединен к времязадающему конденсатору, отличающееся тем, что содержит первый и второй тиристоры, управляющие входы которых соединены с выходом компаратора, вход первого и выход второго тиристоров соединены с входными проводами сети, а выход первого и вход второго тиристоров соединены с выходными проводами сети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к реле направления мощности на основе трансформаторов с вращающимся магнитным полем, и может быть использовано при направленной защите линий электропередач.

Изобретение относится к релейной защите с высокочастотным обменом информацией между комплектами и может быть использовано для построения релейной защиты линий электрических сетей.

Изобретение относится к устройствам защиты нагрузок и выходных силовых цепей вторичных источников электропитания от перегрузок и коротких замыканий (к.з.) по току. .

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты от перенапряжений. .

Изобретение относится к электроустановочному устройству для эксплуатации электрической сети питания потребителей и для зависимого от необходимости управления уровнем безопасности в электрической сети питания потребителей, содержащему, по меньшей мере, один первый выключатель для отключения, по меньшей мере, одного первого потребителя и/или части сети от сети питания потребителей, по меньшей мере, один первый датчик для обнружения, по меньшей мере, одной индуцированной сетью или подвергаемой воздействию ею первой физической величины и, по меньшей мере, один первый блок срабатывания, который при превышении задаваемого первого предельного значения срабатывания отключает от сети питания потребителей в течение первого времени срабатывания первый выключатель и, таким образом, первого потребителя и/или часть сети, причем электроустановочное устройство содержит, по меньшей мере, один первый блок управления и контроля для задаваемого и автоматического согласования первого предельного значения срабатывания и/или первого времени срабатывания в зависимости от, по меньшей мере, одного параметра управления.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты различной аппаратуры, преимущественно критичной к воздействию помех, передающихся по проводникам.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защите и управлению сетью электропередачи 0,4 кВ. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для предотвращения состояния перегрузки в двигателях, а именно в двигателях постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, используемых, например, в возвратно-поступательных или поворотных приводах

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах релейной защиты и автоматики электрических систем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах релейной защиты и автоматики электрических систем

Изобретение относится к релейной защите электрических систем и позволяет ввести новый класс защит - высокочастотные дистанционные защиты по токам нулевой последовательности

Изобретение относится к релейной защите (РЗ) «мертвых зон» (МЗ) (РЗ МЗ) между трансформаторами тока (ТТ) и выключателями в открытых распределительных устройствах (ОРУ) электростанций и подстанций с отходящими высоковольтными линиями (ВЛ) электропередачи высокого (110, 220, 500 кВ) и сверхвысокого (750 кВ) напряжения (ВН и СВН)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты линий электропередачи (ЛЭП), основанным на дистанционном принципе

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматическим устройствам защиты людей от поражения электрическим током при снижении сопротивления изоляции электроприемников и появлении тока утечки в землю и при превышении напряжения сети свыше допустимого по ГОСТу 220+10%=242B

Изобретение относится к электротехнике, а именно к защитно-отключающим устройствам, предназначенным для обеспечения безопасности людей при пробое изоляции или прикосновении человека к токоведущим частям электроустановок
Наверх