Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

01, 609I60

Союз Советскик

Яоциалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.09.76 (21) 2403032/24-07 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2 Н 02Н 3/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР но ленам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05,78. Бюллетень № 20 (53) УДК 621.316.925 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.05.78 (72) Авторы изобретения

Ю. Г Водяницкий и Ю. A. Рослов (71) Заяв пель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ Г1ЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, а именно к аппаратуре для защитного отключения.

Известны устройства для защитного отключения, реагирующие на токи утечки на землю и имеющие высокую чувствитсльпость. Устройства содержат трансформатор тока нулевой последовательности, транзисторный усилитель переменного тока, исполнительный элемент — реле — и источник питания (11.

Наиболее близким по техническому выполнению к предлагаемому изобретению является устройство для защитного отключения, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности с последовательно включенным на его выходе транзисторным трехкаскадным усилителем с непосредственной связью и расцепитсль. Для исключения влияния токов псбаланса и помех г, выходную цепь выходного транзистора усилителя включен частотно-избирательный контур, образованный последовательно соединенными катушкой расцепителя и резистором, которые шунтировапы конденсатором, а диод положительной обратной связи подключен между базой проме>куточпого транзистора и коллектором выходного транзистора усилителя (2). Однако устройство для защитного отключения не отключает защищаемую электроустановку от сети при обрыве одного из фазных питающих проводов, обрыве в катушке расцепителя или при выходе из строя стабилизированного источника питания и обладает низким коэффициентом самоконтроля исправности.

5 Целью изобретения является улучшение самоконтроля исправности элементов и повышение наде>кности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены динистор и варистор, вклю10 ченный между входом трехкаскадного транзисторного усилителя и конденсатором, подключенным параллельно ко вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, а динпстор соединен последовательно с

15 обмоткой расцепителя, подключенной параллельно коллекторно-эмиттерному переходу выходного транзистора упомянутого усилитсля.

На чертеже прсдставлена электрическая

20 схема устройства для защитного отключения.

Устройство содержит трансформатор тока пулевой последовательности, вторичная обмотка которого 1 образует с конденсатором 2 резонансный контур, подключенный ко входу

25 трехкаскадного транзисторного усилителя 3 и шунтированный варистором 4, защищающим входной транзистор от повреждения импульсами большой величины, возникающими во вторичной обмотке 1 трансформатора при ко30 ротких замыканиях на землю в цепи нагрузки.

609160

Резистором 5 устанавливается необходимая величина уставки срабатывания устройства.

Катушка расцепителя 6 включена последовательно с динистором 7 и через ограничительный резистор 8 подключена к зажимам источ- 5 ника питания. Использование динистора 7 позволяет получить четкое, и стабильное пороговое срабатывание расцепителя. Чем ближе величина напряжения включения динистора к напряжению источника питания, тем выше 10 чувствительность усилителя к входному сигналу и к изменению напряжения источника питания.

Выходной транзистор 9 своим переходом коллектор — эмиттер подключен параллельно 15 цепи: катушка расцепителя б, динистор 7 — и в приводящем состоянии шунтирует эту цепь.

Устройство работает следующим образом.

При подключении источника питания к сети динистор- включается и катушка расцепителя 20 притягивает свой якорь, включая коммутационный аппарат и нагрузку. При появлении в цепи нагрузки тока утечки на землю во вторичной обмотке 1 трансформатора, образующей с конденсатором 2 резонансный контур, 25 настроенный на частоту напряжения сети, появляется напряжение, положительной полуволной открывающее входной транзистор.

Промежуточный и выходной транзисторы также открываются. Сопротивление перехода З0 коллектор — эмиттер транзистора 9 сильно снижается, оказывая шунтирующее действие на цепь: катушка расцепителя 6, динистор 7.

Часть тока, протекающего через обмотки расцепителя, течет через транзистор, и напряжение в цепи обмотки снижается. Когда его величина станет равной напряжению закрытия динистора последний, закрываясь, оборвет цепь протекания тока через катушку расцепителя, произойдет отключение расцепнтеля, а 40 вслед за ним коммутационного аппарата и нагрузки от сети.

Аналогично будет протекать процесс обесточения катушки расцепителя при значительном снижении напряжения сети, выходе из 45 строя элементов источника питания, обрыве в цепи питания самой катушки.

Использование в предлагаемом устройстве шунтирования с помощью перехода коллектор — эмиттер транзистора цепи: обмотка рас- 50 цепителя, динистор, подключенный параллельно источнику питания через ограничительный резистор, — позволяет вдвое повысить самоконтроль исправности элементов схемы устройства для защитного отключения, устранить влияние импульсных помех, приводящее к ложным отключениям нагрузки. Устройство имеет «мягкую» характеристику, позволяющую без применения специальных мер исключить ложные обрабатывания (время срабаты.вания устройства 30 — 35 мс против 9 — 12 мс в прототипе).

Без применения положительной обратной связи в устройстве достигается четкая и стабильная характеристика срабатывания. В отличие от прототипа предлагаемое техническое решение обеспечивает отключение электроустановки при пропадании напряжения сети или его значительном снижении при неисправности в блоке питания и обрыве в цепи катушки р асцепителя.

Использование предложенного устройства, помимо повышения надежности защитного отключения позволяет на 20 — 25 /о сократить затраты на материалы и комплектующие изделия.

Формула изобретения

Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока, содержащее трансформатор тока нулевой последовательности, ко вторичной обмотке которого подключен конденсатор, трехкаскадный транзисторный усилитель, в выходную цепь которого включена обмотка расцепителя, о т л ич а ю ще е с я тем, что, с целью улучшения самоконтроля исправности элементов устройства и повышения надежности работы путем устранения влияния импульсных помех, в него введены варистор и динистор, причем варистор подключен между входом трехкаскадного транзисторного усилителя и конденсатором, соединенным параллельно ко вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности, а динистор соединен последовательно с обмоткой расцепителя, подключенной параллельно коллекторно-эмиттерному переходу выходного транзистора упомянутого трехкаскадного транзисторного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1190554, кл. 21С69, 1965, 2. Авторское свидетельство СССР №450279, кл. Н 02Н 3/16, 1970.

609160

Составитель Л. Васькова

Техред А. Камышникова Корректор Т. Добровольская

Редактор В. Левятов

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1474/12 Изд. Ме 471 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5