Устройство для токовой защиты электроустановки в сети переменного тока

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик и (1н698096 (6)) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130278 (21) 2578835/24 — 07 (51)М. Кл, Н 02 Н 3/08 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5Ç) УДК 621,316. .925(088.8)

Опубликовано 1511.79. Бюллетень М 42

Дата опубликования описания 1 511.79 с

М.A ..Уоаксеев, Л.П.Тептин, М.И.Ахмадинуров, ) ф- ;у

М, В.Х.Ясовеев, Г.Г.Асадуллина и Г.В.Авзалова Й. 4f ф-, ° :r,: (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАРЫТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ

В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относитс я к ус тройс твам бесконтактной коммутации и защиты электрических цепей,а именно к устройств ам з ащи ты цепей пер еменн ог о тока, и может быть использовано в качестве защитного устройства двигателей переменного тока.

Известны устройства от токовых перегрузок, которые срабатывают и выдают сигнал на исполнительный орган с выдержкой времени, зависящей от величины тока перегрузки.

Одно из них содержит тиристорный ключ и пороговый измерительный элемент, включенные последовательно с нагрузочным резистором (1).

Известно также устройство для мак-. симальной токовой защиты, содержащее датчик тока, на выход которого включено реле перегрузки с потенциально импульсным входом, магнитный накопительный счетчик импульсов и реле времени с двумя выходами (2).

Недостатком таких схем устройств защиты является отсутствие блоков, дающих возможность получения токовременной характеристики.

Известно также устройство для за= щиты электроустановок от сверхтоков, содержащее тиристор и последовательно включенную нагрузку, блок управления и время-задающую цепь (3) .

Недостатком этой схемы является отсутствие блока, позвсатяюшего подключать нагрузку в моменты перехода напряжения сети через ноль.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для бесконтактной защиты и управления асинхронным двигателем, содержащее блок управления,блок силовых тиристоров,управляемых через импульсный трансформатор, автогенератор импульсов управления и блок защиты от перегрузки с обратнозависимой и токовременной характеристикой, связанный с датчиком тока (4) .

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности включить нагрузку сигналом, подаваемым с блока управления в момент перехода напряжения через ноль.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы устройства.

Это достигается тем, что в устройство для токовой защиты электроустановки в сети переменного тока, содержащее блок силовых тиристоров, 698096

Формула изобретения ь подкЛюченный ко вторичным обмоткам импульсного трансформатора, блок защиты от перегрузки с обратнозависи мой ток овременной характеристикой, подключенный к выходу датчика тока, блок управления, дополнительно введены электронный ключ, выполненный

5 на транзисторе, датчик синхроимпульсов и синхронизатор, причем последний состоит из последовательно соединенных формирователя кратковременных импуль- О сов,выполненного на транзисторе, одновибратора и усилителя мощности,на выход которого включена первичная обмотка импульсного трансформатора,а датчик синхроимпульсов содержит цепь после,,довательно включенных диодов IIQ мос-, товой схеме и ограничительного резистора, зашунтированную стабилитроном, катод которого подсоединен к базе

/ транзистора формирователя кратковремен.ных импульсов, а блок защиты содержит2О интегратор на операционном усилителе и последовательно соединенный с ним триггер Шмитта, подключенный к базе транзистора электронного ключа, а коллекторы указанных траíзисторов подсое-25 динены к блоку управления. Принципи- I альная схема предлагаемого устройства прйведена на чертеже.

Устройство состоит иэ блока управления 1, последовательно соединенногоЯ с ним синхронизатора 2 „ блока силовых тиристоров 3, датчика тока 4, выход которого подключен ко входу блока защиты от перегрузки 5, датчика синхроимпульсов 6. Выход блока эащи- 35 ты 5 подключен ко входу электронного ключа 7, выполненного на транзисторе. Синхронизатор 2 состоит из последовательно соединенных формирователя кратковременных импульсов, 4О выполненного на транзисторе 8, одновибратора, включающего в себя транзисторы 9 и 10, и усилителя мощности на транзисторе 11 . Выход усилителя мощности через импульсный трансформатор 12 подключен к блоку силовых тиристоров 3, состоящему из тиристоров 13 и 14, . соединенных с нагрузкой 1 5. Блок защиты от перегрузки

5 состоит иэ интегратора и триггера

Шмитта, собранных на операционных усилителях 16 и 17. Пороговое напряжение триггера Шмитта выставляется потенциометром 18. Датчик синхроимпульсов 6 содержит стабилитрон 19 и включенные по мостовой схеме дио- 55 ды 20-23, причем катод стабилитрона

19 подключен к базе транзистора 8 формирователя кратковременных импульсов. Резисторами 24, 25 и конденсатором 26 определяется постоянная 60 интегрирования и задается напряжение смещения интегратора.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристоры закрыты, нагрузка отключена. На базу транзистора 8 формирователя кратковременных импульсов с датчика синхроимпульсов 6 поступает напряжение, выпрямленное по двухполупериодной схеме и ограниченное стабилитроном

19. При подключении нагрузки к сети переменного тока сигнал постоянного тока с блока управления подается на коллекторы транзисторов 7 и 8. На коллекторе транзистора 8 возникают импульсы в моменты перехода напряжения сети через ноль. Эти импульсы, длительность которых намного меньше длительности полупериода сетевого напряжения, поступают на базу транзистора 9, формируя прямоугольные импульсы. длительностью, практически равной полупериоду сетевого напряжени я. Для четк ого включени я тирист оров при нагрузке, имеющей индуктивный характер, применен одновибратор (транзисторы 9 и 10) . Прямоугольные импульсы дальше подаются на усилитель, мощности на транзисторе 11, в коллекторную цепь .которого включен импульсный трансформатор 12. Напряжения, снимаемые со вторичных обмоток трансформатора, открывают тиристоры 13, 14, проводящие соответственно в разные полупериоды сетевого напряжения, подключая тем самым нагрузку 15 к сети.

При возникновении перегрузки определенной величины сигнал с датчика тока 4 после двухполупериодного выпрямления поступает на интегратор 16.

На выходе интегратора 16 включен триггер Шмитта 17, пороговое напряжение которого выставляется потенциометром 18. При достижении на выходе интегратора 16 напряжения срабатывания триггера, последний опрокидывается, подавая на базу транзистора 7 электронного ключа положительное напряжение с требуемой выдержкой времени, зависящей от величины тока перегрузки. Транзистор открывается, шунтируя сигнал управления. При этом импульсы перестают поступать на одновибратор и усилитель мощности, тиристоры не открываются, т.е. отключается нагрузка.

Технико-экономическая эффективность устройства для токовой защиты электроустановки в сети переменного тока выражается в повышении точности и надежности работы: увеличивается срок безаварийной работы,что обеспечивает получение существенного экономического эффекта при использовании данного устройства.

Устройство для токовой защиты электроустановки в сети переменного

6 98096

Г

БНИИПИ Заказ 6940/37 Тираж 857 . Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тока, содержащее блок силовых ти.ристоров, подключенный ко вторичным обмоткам импульсного трансформатора, блок защиты от перегрузки с обратнозависимой токовременной характеристикой, подключенной к выходу датчика тока, блок управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, в него дополнительно введены электронный ключ, выполненный на транзисторе, датчик синхроимпульсов и синхронизатор, причем последний состоит из последовательно соединенных формирователя кратковременных импульсов, выполненного на транзисторе, одновибратора и усилителя мощности, на выход которого включена первичная обмотка импульсного трансформатора, а датчик синхроимпульсов содержит цепь последовательно включенных диодов по мостовой схеме и ограничительного резистора, эашунтированную стабилитроном, катод которого подсоединен к базе транзистора формирователя кратковременных импульсов, а блок защиты содержит интегратор на операционном усилителе и последовательно соединенный с ним триггер

Шмитта, подключенный к базе транзистора электронного ключа, коллекторы указанных транзисторов подсоединены к блоку управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 421081, кл. Н 02 Н 3/08, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 474880, кл. H 02 Н 3/08, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 394887, кл. Н 02 Н 3/08, 1973.

4. Авторское свидетельство СССР

Р 414675, кл. Н 02 Н 7/08, 1971.