Устройство для защитного отключения потребителей в трехфазной электрической сети переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИÇOSPETEН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистическин

Республик ()))961029 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.80 (21) 3256811/24-07 с присоединением заявки М)— (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 02 Н 7/09

5кударетеенный какнтет

СССР но денни нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 23,09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (53) УД К 621.316. .925 (088.8) Г. А. Винник, О. А. Артемьев и Г. Ф. Кобриков

) (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

В ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам защитного отключения потербителей трехфазного переменного тока при .пропадании, а также изменении фаэных напряжений сети за установленные пределы, и может быть использовано преимущественно в передвижных электроустановках, работающих от трехфазной четырехпроводной сети с изолированной нейтрал ью.

Известны устройства содержащие элементы контроля напряжения сети и исполнитель ный контактор. Они обеспечивают подключение потребителей к трехфаэной сети переменного тока и их отключение при пропадании напряжения любой иэ фаз сети, а также в случае изменения напряжения за установленные пределы (1) и (21.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее включенный между фазным и нулевым прово ом сети однофазный трансформаторно-вырямительный блок, к выходу которого подключены обмотки исполнительного кон тактора и промежуточного реле, и вход питания блока контроля и сигнализации об изменении- фазных напряжений сети, при этом размыкающий контакт промежуточного

5 реле включен в цепи обмотки исполнительного контактора. Это устройство отличается повышенным быстродействием. Использование в нем быстродействующего электронного блока контроля, контактора и реле постоянного тока, получающих питание от одного общего трансформаторно-выпрямительного блока, позволяет обеспечить время срабатывания устройства 20 — 30 ме при работе устройства от сети переменного тока с напряжением 220 В частотой 50 Гц(3).

Однако известное устройство не сохраняет работоспособность при значительном, например в 1,5 — 2 раза, увеличении сетевого на2о пряжения. Условия эксплуатации передвижных электроустановок характеризуется частыми подключениями электроустановок к сети переменного тока и последующими отключениями. В этих условиях, в случае

961029 перепутывания нулевого провода сети с фазным, происходит увеличение напряжения питания однофазного трансформаторно-выпрямительного блока в 1,73 раза (например, 380 В вместо 220 В), Это вызывает пасы- 5 щение магнитопровода трансформатора и

1реэкое увеличение потребляемого тока, которое ведет к перегреву и выходу из строя трансформаторно-выпрямительного блока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, путем обеспечения защиты от повышения напряжения и повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем включенный между одной из фаз сети и нулевым проводом трансформаторно-выцрямительный блок, к выходу которого подключен вход питания блока контроля и сигнализации изменения фазных напряжений, входы которого подклю- 2Î чены между фазами сети и нулевым проводом, при этом первый выход указанного блока контроли и сигнализации воздействует на замыкающий ключ, включенный последовательно в цепь питания обмотки промежуточного реле, раз- 25 мыкающнй контакт которого соединен после. довательно с обмоткой исполнительного контактора, блок контроля и сигнализации изменения фазных напряжений выполнен двухуровневым, второй выход которого связан с двумя вновь выведенными синхронизированными между собой ключами, один из которых:зыполнен замыкающим, а другой — размыкающим, при этом введенный замыкающий включен параллельно упомянутому замыкаю° щему ключу в цепи питания обмотки проме35 жуточкого реле, а введенный размыкающий ключ соединен параллельно с вновь введенным токоограничивающим элементом, включенным последовательно со входом упомяну4О того трансформаторно-вьшрямительного блока.

На чертеже приведена электрическая схема устройства.

Устройство содержит трансформаторно-выпрямительный блок 1, выход которого через токоограничивающий элемент 2, например резистор, включен между фазным и нулевым проводом, а к выходу подключены обмотки исполнительного контактора 3 и промежуточного реле 4. Блок 5 контроля и сигнализации, соединенный входами 6,— 9 с фазными 50 и нулевым проводами сети, получает питание с выхода трансформаторно-выпрямительного блока через вход 10 — 11 и имеет три выхода. Выход 12 — 13, содержащий замыкающий контакт 14, сигнализирует о понижении на- 55 пряжений фаз E. Выход 15 — 16, содержащий замыкающий контакт 17, сигнализирует о повышении напряжения так же, как и выход 18 — 19, содержащий размыкающий контакт 20. В цепи обмотки исполнительного контактора 3 включен размыкающий контакт 21 промежуточного реле 4. Замыкающие контакты 22 — 25 исполнительного контактора подают напряжение сети на потребители 26 — 28 и осуществляют защитное отключение.

Устройство работает следующим образом.

При нормальном режиме работы, когда напряжения фаз сети находятся в допустимых пределах изменения, например +10%, контакты блока 5 находятся в исходном состоянии, при этом токоограничивающий элемент .2 зашунтирован контактом 20 и на трансформаторно-выпрямительный блок подается все фазное напряжение (например 220 В), промежуточное реле 4 обесточено контактами 14 и 17.,При этом исполнительный контактор, сработав, подает напряжение сети на потребители. При попадании напряжения одной из фаз или уменьшении напряжения ниже установленного предела, например 85% номинального значения, блок контроля и сигнализации замыкает контакт 14. Промежуточное реле 4; сработав, размыкает контакт 21 и обесточивает обмотку исполнительного контактора 3, который отключает потребители от сети переменного тока.

При увеличении напряжения любой из фаз выше допустимого предела, например !15/ номинального значения, блок контроля и сигнализации замыкает контакт 17 на втором выходе и размыкает контакт 20 на третьем выходе. Контакт 17 включает промежуточное реле, с помощью которого обесточивается исполнительный контактор — отключаются от сети потребители, а контакт 20, размыкаясь, включает последовательно со входом трансформаторно-выпрямительного блока токоограничиваюший элемент 2, который снижает напряжение .и ток в цепи, повышая надежность устройства в условиях повышенного напряжения сети.

Аналогично работает устройство при перепутывании фазного провода сети с нулевым, когда на входы трансформаторно- выпрямительного блока 1 и блок 5 контроля подается линейное напряжение 380 В вместо фазного 220 В. 3а счет токоограничения сохраняется работоспособность устройства при повышенном (почти в два раза) напряжении и автоматический возврат в исходное состояние после устранения неисправности в сети, благодаря чему расширяются возможности его применения.

Повышение надежности и расширение функциональных возможностей подтвердила экспериментальная проверка макетного образца

961029

ВНИИПИ Заказ 7307/70 Тираж 669 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.. Ужгород, ул. Проектная, 4 устройства, обеспечивающего коммутацию и защитное отключение потребителей трехфаз-. ного пеРеменного тока напРЯжениЯ 220В и мощностью 16 кВА.

Формула изобретения

Устройство для защитного отключения потребителей в трехфазной электрической сети переменного тока,. содержащее включенный между одной из фаз сети и нулевым проводом трансформаторно-выпрямительный блок, к выходу которого подключен вход питания блока контроля и сигнализации изменения фазных напряжений, входы которого подключены между фазами сети и нулевым проводом, при этом первый выход указанного блока контроля и сигнализации воздействует на замыкающий ключ, включенный последовательно в цепь питания обмотки промежуточного реле, размыкающий контакт которого соединен последовательно с обмоткой исполнительного контактора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты от повышения напряжения и повышения надежности работы устройства, блок контроля и сигнализации изменения фаз5 ных напряжений выполнен двухуровневым, второй выход которого связан с двумя вновь введенными синхронизированными между собой ключами, один из которых выполнен замыкающим, а другой — размыкающий, при этом введенный замыкающий ключ включен паралллельно упомянутому замыкающему ключу в цепи питания обмотки промежуточного реле, а введенный размыкающий ключ соединен параллельно с вновь введенным токоограничивающим элементом, включенным последовательно со входом упомянутого трансформаторно-выпрямительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2о -1. Авторское свидетельство СССР И 534825, кл. Н 02 Н 7/09, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР N 758644, кл. Н 02 Н 7/09, 1980.

3. ЩИТ ШАЗ вЂ” Т. Схема электрическая прин25 ципиальная ХЧ2. 106.4707ЭЗ. 1980.