Полупроводниковый расцепитель для автоматических выключателей

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И C А Н И Е (11 в7572з

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлеио11.03.75 (21)2112355/24О7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.10.77.Бюллетень №37 (45) Дата опубликования описания 20, 1g,77

1 (5)) M. Кл

Н 02 Н 3/08

H 03 К 17/00

Гасударственный комитет

Совета Мнннстров СССР ао данам наааретеннй н открытий (53) УД1(62 1.310.,т: (088,8) (72) Авторы изобретения

Г. B Могилевский, В. E. Райнин и В. Л. Карась (71) Заявитель (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ РАСЦЕПИТЕЛЪ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИХ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к бесконтактным устройствам защиты, встраиваемых в низковольтные автоматические выключатели.

Известны расцепители (1), выполненные на базе полупроводниковых и магнитных элементов, содержащие трансформаторы тока, используемые в качестве датчика тока, и источника питания.

Недостатком этих устройств является применение измерительных резисторов для каждой фазы, что затрудняет регулировку номинального тока защиты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (2), содержащее трансформатор тока, накопительный конденсатор, стабилитрон.

Накопительный конденсатор применяется с целью уменьшения габаритов трансформатора тока. Стабилизация напряжения конденсатора осуществляется шунтированием его стабилитроном. Ограничение уровня сверхтока в стабилитроне при коротких замыканиях в защищаемой сети обеспечивается за счет насыщения магнитопровода трансформатора тока.

При недостаточном уровне естественного ограничения последовательно со вторичной обМоТКоН устанавливают активные сопротивления.

Основной недостаток описанного устрой Tва — увеличение потерь в номинальном режиме, что вызывает дополнительный нагрев блока и снижает надежность его работы.

Цель изобретения -- повышение термин ской устойчивости расцепителя в режиме предельных токов короткого замыкания без существенного увеличения потерь мощности в номинальном режиме.

Эта цель достигается тем, что полупровод10 пиковый расцепитель для автоматических выключателей, содержащий трансформаторы тока, соединенные в звезду, мостовой трехфазный выпрямитель, накопительный конденсатор, шунтированный стабилитроном, н орган контроля тока с измерительным резистором, дополнительно снабжен двумя диодами, причем олин из них катодом присоединен к средней точке соединения обмоток трансформаторов, анодом — — к общей точке соединения анодной группы мостового выпрямителя. Другой диод анодом присоединен к средней точке соединения обмоток трансформаторов, а катодом-к обгцей точке соединения измерительного резистора, органа контроля тока и накопительного конденсатора.

Схема предложенного устройства llрнведена на фиг. 1; диаграмма вторичного тока транс575723 форматоров тока в номинальном режиме — на фиг. 2.

На выход трансформаторов тока 1, включенных в каждую фазу защищаемой сети, подключен мостовой трехфазный выпрямитель 2.

Выход выпрямителя соединен с последовательной цепью, состоящей из измерительного резистора 3 и накопительного конденсатора 4.

Общая точка вторичных обмоток трансформаторов тока 1 соединена с общей точкой резистора 3 и конденсатора 4 через диод 5, а с общей точкой анодной группы выпрямителя— через диод 6, Стабилизация напряжения на конденсаторе 4 осуществляется стабилитроном

7. Орган контроля ток 8, включенный параллельно резистору 3, является управляющим элементом для отключающего электромагнита выключателя 9.

Схема работает следующим образом.

Трансформаторы тока 1 работают через выпрямитель 2 в отрицательный полупериод на измерительный резистор 3, а в положитель- ный — на накопительный конденсатор 4. В отрицательный (измерительный) полупериод вторичный ток замыкается через соответствующий диод выпрямителя 2, резистор 3 и диод 5, в положительный (накопительный) полупериод — через диод выпрямителя 2, конденсатор 4 и диод 5. Напряжение с резистора 3, 25 пропорциойальное первичному току, поступает в орган контроля. тока 8, который в аварийной ситуации выдает команду на срабатывание отключающего электромагнита выключателя 9 путем подключения обмотки электромагнита к накопительному конденсатору 4.

Ограничение сверхтока в стабилитроие 7 при коротком замыкании в защищаемой сети достигается на значительно более низком уровне, чем в известном устройстве, за счет нали35 чия в накопительный полупериод в контуре вторичного 1ока резистора 3, что обуславливает более раннее насыщение мап итопровода трансформатора тока.

Поскольку в номинальном режиме в полож ительный (накопительный) полупериод (см. фнг. 2) вторичный ток трансформаторов тока имеет форму отрезка синусоиды, протекание этого тока по резистору 3 не приводит к существенному увеличению потерь мощности в этом резисторе.

Формула изобретения

Полупроводниковый расцепитель для автоматических выключателей, содержащий трансформаторы .тока, соединенные в звезду, мостовой трехфазный выпрямитель, накопительн ый конденсатор, щунтированный стабилитроном, и орган контроля тока с измерительным резистором, отличающийся тем, что, с целью повышения термической устойчивости расцепителя, он дополнительно снабжен двумя диодами, причем один из них катодом присоединен к средней точке соединения обмоток трансформаторов, анодом к обшей точке соединения анодной группы мостового выпрямителя, другой присоединен анодом к средней точке соединения обмоток трансформаторов, а катодом — к общей. точке соединения измерительного резистора, органа контроля тока и накопительного конденсатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Патент США № 3319127, МКИ 317 — 36, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 163252, М. Кл . Н 02 Н 3/08, 1974.

575723

Миг. 1

Составитель О. Парфенова

Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Редактор T. Орловская

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4046/38 Тиразк 917 Подпнсяое

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делан изобретений и открытий

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