Устройство для защиты от коротких замыканий системы электроснабжения постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Советск им

Сециапистическик

Республик

< 792467 (6! ) Дополнителы1ое к авт. свиЛ-ву(22) Заявлено 14.02. 79(2! )2724286/24-07 с присоединением заявки рй (23) Приоритет—

Опубликовано 30.12.80. Бюллетень М 48

Дата опубликования описания 3 1,12.80 (51) М. Кл.

Н 02 Н 7/06

Н 02 Н 3/08

Воударстввииый комитет

СССР но делом изобрвтвиий и открытий (53) УДК621,316. .925 (088.8} (72) Авторы изобретения

Г. А. Сакулин. В. В. Иващенко, A. И. Давыдов и B. :, Хенкин (7! ) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАШИТЫ ОТ КОРОТКИХ

ЗАМЫКАНИЙ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

:к исполнительному органу (2 . Для обеспечения селективности защиты при к.з.

I в цепях потребителей необходимо обеспечивать задержку времени на срабатывание подобных устройств. Однако в этом случае защита может работать ненадежно при воз-никновении на борту перемежающегося к.з., карактеризующегося резко переменным, неустойчивым сопротивлением .в мес те повреждения, а, следовательно, и вели-! чиной протекающего при этом тока, и воз никающего при касании оголенного прово« да к корпусу самолета с малым контактным давлением вследствие вибрации элементов;конструкции самолета.

Яэес1ретение относится к электротехнике, в частности к системам электроснабжения самолетного оборудования постоянного тока, имеющим два источника электроэнергии, например генератор пос5 тоянного тока и аккумуляторную батарею работающие параллельно на общую распределительную шину.

Для защиты источников электроэнергии и распределительной сети от коротких за1О мыканий (к.з.} в такик системах широко применяются плавкие предохранители 1,1 .

Однако применение плавких предохранителей не обеспечивает защиту фидеров источников и селективность действия за15 щиты.

В качестве прототипа предлагаемого устройства выбрано устройство для защиты самолетного генератора постоянного, тока от коротких замыканий в силовых линияк, содержащее блок совпадения, один вход которого подключен к датчику напряжения, другой - к датчику тока, à выкод11елью изобретения является повышение надежности и расширение функциональнык возможностей устройства путем применения его в системе электроснабжения с двумя источниками электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, нто в устройство для защиты от коротких замыканий системы электроснабжения пос3 тоянного тока, соцержащее элемент И,,датчик тока, цатчик напряжения и исполнительный орган, силовой вход которого поцключен к источнику электроэнергии и вкоду датчика тока, выход которого подключен к первому входу элемента И, причем выход исполнительного органа и вход датчика напряжения поцключены к распределительной шине, а вь;код датчик напряжения подключен к второму входу элемента И, введены четыре элемента И два алэмента НЕ, четыре элемента ИЛИ, датчик тока второго ис очника, времязадающий элемент, счетчик импульсов, реле времени и два элемента "Память" причем вход второ о датчика тока подкл чен к силовому вкоду исполнительного органа второго источника, а выход второ го датчика тока подключен к третьему входу первого элемента И, при этом вто рые выхоцы первого датчика тока и цат чика напряжения непосрецственно, а втор выхоц второго цатчика тока через один из элементов HE подключены соответств но к первому.,второму и третьему входа третьего элемента И, третьи . выходы в рого элемента И, третьи выкоды второго датчика тока и цатчика напряжения, непо рецственно, а третий выход первого датч ка тока через другой элемента H2" по ключены соответственно к первому, втор му и третьему входам второго элемента выкоцы первого, второго и третьего але ментов И подключены к первому элемент

ИЛИ, выход которого подключен к входу времязедающего элементами входу реле в мени и первому входу счетчика импульс второй вход которого соединен с выходо реле времени, выход времяэацеющего зл мента и выход счетчика импульсов подключены соответственно к первому и вт рому входам второго элемента ИЛИ, вы хоц которого подключен к первому входу четвертого элемента И и первому входу пятого элемента И, второй вход нетверт го элемента И соединен с выходом трет го элемента И, один ахоп которого по чен к выходу первого элемента И, а др гой вхоц — к выходу третьего элемента

И, второй вход пятого элемента И соед нен с выходом четвертого элемента ИЛ

1ддин вход которого подключен к выходу первого элемента И", а другой входк выкоду второго элемента И, причем выхоц четвертого элемента И через оди из элементов "Память" соединен с упр ляющим вхоцом первого исполнительного органа, а выход пятого алемента И чер цругой элемент Память соединен с уп

702467 4 ревляюшим входом второго исполйительного органа.

На чертеже приведена блок-схема устройства цля зашиты от короткик замыканийй, с оде ржаше го источники 1, 2, злек5 троэнергии, исполнительные органы 3, 4 датчики тока 5, 6, датчик напряжения 7, элементы И 8-12, времязадаюший элемент 13, элементы Память 14, 15, 10 элементы НЕ 16, 17, элементы ИЛИ

18-21 счетчик 22 импульсов реле 23 времени и распределительную шину 24.

Устройство работает следующим образом, 15

При нормальной работе системы электKb» роснабжения обе источника 1, 2 электроанергии работают параллельно на распределительную шину 24.. Исполнительные органы 3 и 4 при этом находятся в ра20 бочем состоянии. ой При возникновении к.з. например, в точке (см.чертеж ток, отдаваемый источен никами 1 и 2 электроэнергии, существенно возрастает е напряжение не распредели25

I тельной шине 24 резко падает. При этом на выходе датчика тока 6, сребатывеюшес Fo при превышении прямым током, т.е. током, протекающим от источника к распред делительной шине 24 определенной величи30

I ны, и на выходе датчике напряжения 7, срабатывеюшего при понижении напряжения

1 в бортовой сети ниже определенной величины, появляются сигналы. При этом на выходе датчика тока 5 сигнал отсутствует

35 ре поскольку для этогоэлементе в данном слуов чае направление тока является обратным. о, Срабатывание датчиков 6 и 7 приводит к появлению сигнала на выходе элемента И

1О который, пройдя через элемент ИЛИ

18, вызывает включение времязадаюшего элемента 13 и реле 23 времени, а счетчик 22 импульсов отсчитывает один импульс. Если в точке Д возникло металлическое к.э., т.е. тока к.з. имеет устаноо» 45 вившееся значение, после выдержки вредклю мени, величина которой определяется вреу мязадакицим алементом 13, на выходе этого устройства появляется сигнал, кото, 50 рый поступает на один из входов элеменИ,, та И 11 через элемент ИЛИ 19. Это приводит к появлению сигнала на выходе элемента И 11, поскольку на другой его вход через элемент ИЛИ 20 поступает сиги нал с выхода элемента И. 10. В атом слу55

as- чае элемент.."Память 14 срабатывает, подает сигнал на управляющий вход исполез нительного органа 3, что приводит к его необратимому отключению от распреде92467 d

При возникновении в точке А перемножающегося к.з. каждый бросок тока будет вызывать появление сигнала на выходе элемента И 10, и, следовательно на вы

И ходе элемента ИЛИ 18. Каждое появление сигнала на выходе элемента ИЛИ 18 фиксируется счетчиком 22 импульсов настроенным на выдачу сигнала при определеном

20 числе импульсов. gapa заполнении счетчика 22 импульсов на его выходе, a, ñëåäîвательно, и на выходе элемента ИЛИ 19 появляется сигнал. Поэтому при очередном броске тока, когда появление на выходе элемента И 10 сигнала вызовет появле- ние сигнала на выходе элемента ИЛИ 20 сигнал появляется также на выходе элемента И 11, что приведет к срабатыванию

1/ Г3 элемента Пам" b" 14 и отключению зо исполнительного органа 3 от распределительной шины 24. Зля повышения надежности и исключения ложных срабатываний предусмотрено реле 23 времени, которое, если перемещающееся к.з. устранилось,через определенный интервал времени про- 5 изводит обнуление счетчика 22 импульсов.

Аналогичным образом работает при возникновении к.з. в точке С. Последовательность работы элементов следующая: срабатывание датчиков 5 и 7 - появление сигнала на выходе элемента И 9 - появле ние сигналов на выходе элементов ИЛИ

18 и 21 - включение времязадаюшего элемента 13 и реле 23 времени и отсчет импульсов счетчиком 22 импульсов - по13 .явление сигнала на выходе элемента ИЛИ

19 - появление сигнала на выходе элемента И 12 - срабатывание элемента 15 ,"Память" - — необратимое отключение исполнительного органа 4. 50

При возникновении к.з. в точке g сра@атывают все три датчика 5, 6, 7 и на выходе элементов И 8 появляется сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 18

Йоступает на вход времязадающего элемента 13, реле 23 времени и счетчика

22 импульсов. Если к.з. не устранилось на выходе элемента ИЛИ 19, появляется сигнал. При наличии сигнала на выходе

5 7 лительной шины и изоляции точки, в которой возникло к.э. от источника 2. Сигнал с выхода элемента Память» 14 может использоваться для развозбуждения источника 1, т.е, в данном случае электромеханического генератора, для предот» вращения выхода его из строя и возникновения пожара. Если к.э. устранилось сигнал на выходе элемента ИЛИ 18 пропадает, и отключения исполнительного органа не происходит. элемента И 8 на выходах элементов ИЛИ

20 и 21, и, следовательно, на входах элементов И 11 и 12 появляется сигнал, что приводит к срабатыванию обоих элементов Память 14 и 15 и необратимому отключению обоих исполнительных ор ганов 3 и 4 распределительной шины 24.

Таким образом, данное устройство обеспечивает надежную защиту источников и распределительной сети как от металлических, так и от,перемежающихся к.э. и селективность отключения поврежденного участка.

Формула изобретения

Устройство для зашиты от коротких замыканий системы электроснабжения постоянного тока, содержащее элемент И, датчик тока, патчик напряжения и исполнительный орган, силовой вход которого подключен к источнику электроэнергии и входу датчика тока, выход которого подключен к первому входу элемента, И причем выход исполнительного органа и вход датчика напряжения подключены к распределительной шине, а выход датчика напряжения подключен к второму входу элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей устройства путем применения его в системе электроснабжения с двумя источниками электроэнергии, в него введены четыре элемента И, два элемента НЕ, четыре элемента ИЛИ датчик тока второго источника, времязадаюший элемент, счетчик им пульсов, реле времени и два элемента

Память", причем вход второго датчика тока подключен к силовому входу исполнительного органа второго источника, а выход второго датчика тока подключен к третьему входу первого элемента И, при этом вторые выходы первого датчика тока и датчика напряжения непосредственно, а второй выход второго датчика тока через один иэ элементов НЕ подключен соответственно к первому, второму и третьему входам третьего элемента И, третьи выходы второго датчика тока и датчика напряжения непосредственно, а третий выход nepaoro датчика тока через другой элемент HE подключен соответственно к первому, второму и третьему входам второго элемента И, выходы первого, второ го и третьего элементов И подключены к первому элементу ИЛИ, выход которого подключен к входу времязадаюшего элемен та, к входу реле времени и первому входу счетчика импульсов, второй вход которого

Составитель Т, Шеголькова

Редактор А, Купрякова Техред Л.Пекарь Корректор," ). i лароши

Заказ 9594/59 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗЬ, Раушская наб„д. 4/5 о

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

7 7 924 соединен с выходом реле времени., выход времязадакшего элемента и выход счетчика импульсов подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, и к первому входу пятого элемента И, второй вход четвертого элемента И соеди,нен с выходом третьего элемента ИЛИ, один вход которого подключен к выходу первого элемента И, а другой вход - к выходу третьего элемента И, второй вход пятого элемента И соединен с выходом четвертого элемента ИЛИ, один вход которого подключен к третьему выходу первого элемента, а другой вход — к выходу

67 8 второго элемента И причем выхо@ четвертого элемента И через один из элементов

"Памя гь" соединен с управляющим входом первого исполнительного органа, а выход пятого элемента "И" через другой элемент Память" соединен с управлякзцим входом второго исполнительного ор гана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Брускин P. Э. Основы электрооборудования летательных аппаратов. Ч. 1, М, Высшая школа, 1978.

2. Авторское свидетельство <"..CCP

N 438077, кл. Н 02 Н 7/06, 1971,