Устройство защитного отключения комбинированное


 


Владельцы патента RU 2448400:

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

Использование: в области электротехники. Технической результат 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 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%=242B.

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 фигуре приведена функциональная схема устройства защиты линии электропередач, где: 1 - датчик тока утечки; 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, 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, 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=k·Uсети. Соответственно падение напряжения на резисторе 12 также пропорционально напряжению сети U12=R12·I7=k·R12Uсети. 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 не зависящее 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=k·Uсети. 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. 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 тиристоров, 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 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, 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 электротехнике, в частности к способам защиты линий электропередачи (ЛЭП), основанным на дистанционном принципе. .

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

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 вычислительной технике. .

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 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.

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

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сигнализации о ненормальных режимах работы в системах электроснабжения с изолированной нейтралью (системы IT), питающих потребители, не допускающие перерыва питания

Изобретение относится к электроэнергетике и электротехнике и может быть использовано во всех видах защит, преимущественно микропроцессорных

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам релейной защиты тяговых сетей постоянного тока от токов короткого замыкания, и может быть использовано для защиты и автоматизации тяговых сетей метрополитена, городского и железнодорожного транспорта, а также на электроподвижном составе

Изобретение относится к области передачи электроэнергии, и более точно, к способу и системе для перераспределения исправных проводников в параллельных линиях при передаче электроэнергии, чтобы сформировать восстановленную линию для возобновления передачи электроэнергии по одной линии в параллельных линиях

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для резистивного заземления нейтрали трехфазных электрических сетей

Изобретение относится к дистанционной релейной защите и может быть использовано для построения релейной защиты линий электрических сетей

Изобретение относится к средствам защиты человека и биообъектов от негативных энергетических воздействий и предназначено для снижения биоцидного действия воздушной ЛЭП с изолированной нейтралью

Изобретение относится к релейной защите и автоматике сельских электрических сетей и может быть использовано для регистрации величины тока замыкания на землю (ЗНЗ) по заземляющему устройству железобетонной опоры линии электропередачи (ЛЭП) и отчетливого визуального отображения данного факта на безопасное расстоянии от опоры
Наверх