Устройство для токовой защиты

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1»951527 (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04.07.80 (2l ) 2949172/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82- Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 15.08.82 (51)М. Кд.

Н 02 Н 3/08

)Ьеударсткнный комнтет

СССР по делам нзабретеннй

lI 0TNPblTllN (53) УДК 621.316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения

Л. П. Дмитренко, К. И. Лутаев и А. К, Оле

Всесоюзный научно-исследовательский констр технологический институт по машинам для комплексной механизации и автоматизации животноводческих ферм (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАШИТЫ

Изобретение относится к автоматике и предназначено для защиты различных электроустановок от перегрузки.

Известно устройство зашиты, содержашее датчик входного сигнала, к которому подсоединен С-контур, к конденсатору последнего пбдключен вход порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая база которого соединена с управляющим электродом тиристора, включенного последовательно с реле, а вторая — подключена через резистор к плюсовой клемме источника питания постоянного тока, и разделительный диод (1) .

Однако известное устройство характеризуется недостаточной надежностью работы, так как в нем не обеспечивается автоматический возврат схемы в исходное состояние.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изоб— ретению является устройство для .:ормирования тока возбуждения реле, содержа2 шее датчик входного сигнала с делителем напряжения на выходе, к которому подключен RC-контур, конденсатор которого соединен со входом порогового элемента, выполненного на однопереходном

5 транзисторе, первая база последнего соединена с первым выводом резистора и с управляюшим электродом тиристора, включенного между зажимами источника пита-

10 ния, к которым также подключены делитель напряжения, подвижный вывод потенциометра которого через постоянный резистор соединен с второй базой однопереходного транзистора порогового элемента, блок снижения напряжения срабатывания, вьп1олненного в виде однопереходного транзистора с RC-контуром в цепи эмиттера, причем резистор указан« ного RC-контура соединен с выходом щ делителя напряжения датчика входного сигнала, блок возврата в исходное состояние, выполненный в виде одноперсходного транзистора, двух коммутируюших конден<-.аторов и резисторо», причем эмпттеры однопереходных транзисторов указанных блоков соединены разделительным диодом, второй делитель напряжения и выходной исполнительный блок j 2) .

Однако данное устройство не обладает достаточной точностью работы и:- -за сравнительно низкой чувствительности порогового элемента, выполненного нв однопереходном транзисторе, Цель изобретения — повышение точнос- p ти работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для токовой защиты, содержащее датчик входного сигнала с делителем напряжения на выходе, к которому подключен RC-контур, конденсатор которого соединен с входом порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая база последнего соединена с первым выводом резисторв и с управляющим электродом тиристорв, включенного между зажимами источника питания, к которым также подключены первый делитель напряжения, подвижной вывод потенциометра которого через постоянный резистор соединен со второй базой однопереходного транзистора порогового элемента, блок снижения напряжения срабатывания, выполненный в виде однопереходного транзистора с RC-контуром в зо цепи эмиттера, причем резистор указанного RC-контура соединен с выходом делителя напряжения датчика входного сигнала, блок возврата в исходное состояние, выполненный в виде однопереходного транзистора, двух коммутирующих конденсаторов и резисторов, причем эмиттеры однопереходных транзисторов указанных блоков соединены разделительным диодом, второй делитель напряжения и выходной исполнительный блок, в блок

40 снижения напряжения срабатывания дополнительно введен резистор, первый вывод которого соединен со второй обкладкой конденсатора RC-контура данного блока и со вторым выводом резистора в цепи первой базы однопереходного транзистора порогового элемента, в второй вывод— с одним из зажимов источника питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

5О

Устройство для токовой защиты содержит ffQT&fK входного сигнала, например датчик тока, образованный трансформатором 1 тока, выпрямительным мостом

2 и конденсатором фильтра 3, к которому 5s подключен делитель напряжения, который может быть выполнен в виде потенциометров 4 — 5 и резисторов 6 и 7, kCKoH3 951527 4 тур резистор 8, конденсатор 9 порогового элемента 10 с резистором 11 в це- пи первой базы, соединенной с управляю щим электродом тиристора 12, и резистором 13 в цепи второй базы, соединенной первым с делителем напряжения, выполненного в виде потенциометрв 14 и резистора 15, блок снижения напряжения. срабатывания, выполненный в виде однопереходного транзистора 16, В С-контура резистора 17 и конденсатора 18, допол- нительного резистора 19, резисторов 20 и 21 в цепи соответственно первой и второй базы транзистора 16, второй делитель напряжения, выполненный в виде потенциометра 22 и резистора 23, блок возврата в исходное состояние, выполненный в виде однопереходного транзистора 24, коммутирующих конденсаторов

25 и 26, резисторов 27-31, эмиттеры однопереходных трвнзисторов указанных блоков соединены разделительным диодом

32, резистор 33, диод 34, выходной исполнительный блок, выполнейный в виде реле переменного тока 35, симистора

36, транзистора 37, и делителя напряжения — конденсатор 38 и резисторы 39 и 40, делитель напряжения — резистор

41 и потенциометр 42, источник пита . г — ния, составленный балластным конденсатором 43, ствбилитроном 44, диодом 45 и конденсатором фильтра 46.

Устройство работает следующим образом.

При помощи трансформатора 1, выпрямительного моста 2 и конденсатора фильтра 3 контролируемый ток преобразуется в выпрямленное напряжение. Это напряжение, падающее на резисторе 7, суммируется с напряжением, снимаемым с потенциометра 42. Под действием суммы этих напряжений через резистор 8 заряжается конденсатор 9 С-контура порогового элемента 10. До суммы напряжений, снимаемых с потенциометров 42, 5 и резистора 7, заряжается через резистор 17 конденсатор 18 RC-контурв блока снижения напряжения срабатывания.

Когда ток нагрузки ниже заданного потенциометром 42 значения, сумма напряжений, падающих на нижней части потенциометра 42 и резисторе 7, ниже порога отпирания порогового элемента

10. При этом транзистор 12 и транзистор 37 заперты, в симистор 36 под действием тока, протекающего через его промежуток катод-управляющий электрод э и резисторы 39 и 40, открыт. Следовательно, включается исполнительный эле27 6 заряде конденсатора 26 через транзистор

16, последовательно с диодом 32 включен резистор 27. Диод 32 исключает срабатывание транзистора 24 под действием потенциала на конденсаторе 18.

Когда ток в запппдаемой цепи уменьшается ниже заданного потенциометрами

42 и 5 значения, транзистор 16 перестает периодически открываться, и когда конденсатор 26 разряжается через резистор 33, открытый тиристор 12, источник питания и резисторы 31 и 28 отпирается транзистор 24, пропуская через себя и резистор 31 ток подзаряда конденсатора 26. При этом за счет падения напряжения на резисторе 31 и уже имеющегося напряжения на коммутирующем конденсаторе 25 тиристор 12 и транзистор 37 закрываются, а сиыистор 36 отпирается, включая исполнкгельный элемент 35.

Потенциометром 42 подается уставка тока на срабатывание устройства для то ковой защиты, потенциометром 5 изменяется уставка тока возврата его в исходное положение, а переменным резистором 8 изменяется выдержка времени на срабатывание устройсгва, причем эта выдержка имеет логарифмическую зависимость от кратности тока перегрузки.

Потенциометром 4 компенсируется разброс характеристик трансформатора 1, а потенциометрами 14 и 22 подстраиваются пороги срабатывания транзисторов

10 и 16.

Предлагаемая схема позволяет повысить точность работы устройства для тс ковой защиты.

Устройство для токовой зашиты, содержащее датчик входного сигнала с делителем напряжения на выходе, к которому подключен К(контур, конденсатор которого соединен с входом порогового элемента, выполненного на однопереходном транзисторе, первая база последнего соединена с первым выводом резистора и с управляющим электродом тиристора, включенного между зажимами источника питания, к которым также подключены первый делитель напряжения, подвижный вывод потенциометра которого через постоянный резистор соединен со второй базой однопереходного транзистора порогового элемента, блок снижения напряжения срабатывания, выполненный в

5 9515 мент — реле переменного тока 35. Когда ток в первичной цепи трансформатора

1 тока превысит заданное значение, суммарное напряжение на нижнем глече потенциометра 42 и резисторе 7 превысит напряжение отпирания порогового элемента 10. До этого напряжения через резистор 8 заряжается конденсатор

9 и пороговый элемент 10 открывается. Конденсатор 9 через пороговый эле- 10 мент 10 разряжается на резисторы 11 и и 19 и под действием импульса напряжения, падающего на э-их резисторах, открывается тиристор 12. Через резистор

33, диод 34, резистор 33 и тиристор 12 15 протекает под действием напряжения источника питания постоянный ток, удерживающий тиристор 12 в открьггом состоянии. Под действием напряжения на резисторе 31 открывается транзистор 37, ро шунтируюший цепь управления симистора

36. Симистор 36 закрывается, отключая исполнительный элемент 35.

Одновременно до суммарного напряжения, падающего на нижних плечах потен- 25 циометров 42 и 5 и резисторе 7, заряжается через резистор 17 конденсатора 18.

Порог отпирания транзистора 16 устанавливается, примерно, равным или несколько меньшим порога отпирания транзистора 30

10 и заведомо большим порога открывания транзистора 24. Поэтому транзистор

16 периодически отпирается, разряжая через себя на резисгоры 20 и 19 конденсатор 1 8 ° Через отпираюшийся тран 35 зистор 16 и диод 32 подзаряжается конденсатор 26, не позволяя отпереться транзистору 24.

Когда контролируемый ток снижается до величины, несколько меньшей заданнога тока срабатывания устройства, напряжение на резисторе 7 и потенциометре 42 уменьшается ниже порога срабатывания я транзистора 10, и он перестает периодически открываться . Тиристор 12 удержи-4 вается в открытом положении, а транзистор 16 периодически отпирается, подзаряжая конденсатор 26 до напряжения источника питания. Постоянная времени RCконтура 1 7 и 1 8, на порядок ниже п остоянной времени контура 28 и 26, поэтому до тех пор, пока напряжение питания КС-контура 17 и 18 выше порога отпирания транзистора 16, конденсатор

26 не успевает разрядиться HB величину, 55 равную порогу отпирания транзистора 24, и транзистор 24 не открывается. .Пля того, чтобы при отпирании транзистора

16 не запирался транзистор 12 при подформула изобретения

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Тиристоры. Технический справочник. Под ред. В. А. Лабунцова и др. Пер. с англ. Изд. 2-е. М., "Энергия", 1971, с. 202-203.

Авторское свидетельство СССР

¹ 743067, кп. Н 02 Н 3/08, 1977.

ВНИИГ1И Заказ ".. 963/66 Тираж 669 Подписное

Филиал ГНПП Патент", i . Ужгород, ул. Проектная, 4

7 9 1 виде однопореходного транзистора с ЙС-, кокгуром в цепи эми"ттера, причем резистор указанного Сконтура соединен с выходом делителя напряжения дат Ê8 BX0gHO1 0 CHl HBJIB, 6JIOK BOGBpBTB B исходное состояние, выполненный в виде однопереходного транзистора, двух коммутируюших конденсаторов и резисторов, причем эмиттеры однопереходных транзисторов указанных блоков, соединены разделительным диодом, второй делитель напряжения. и выходной исполнительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, в блок снижения напряжения срабатывания дополнительно введен ре527

Я зистор, первый вывод которого соединен со второй обкладкой конденсатора RCконтура данного блока и со вторыь. выводом резистора в цепи первой базы однопереходного транзистора порогового элемента, а второй вывод — с одним из зажимов источника питания.