Реле тока с зависимой характеристикой времени действия

 

РЕЛЕ ТОКА С ЗАВИСИМОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ВРЕМЕНИ ДЕЙСТВИЯ ПО авт. св. 866634, отличающееся тем, что, с целью распшрения области использования реле путем Обеспечения независимой регулЯ- ; ровки максимального и минимального времени срабатывания, в него введен амплитудный детектор, а источник опорного напряжения содержит йторой .решающий усилитсЕЛЬ, йторой я третий потенциометры, токоограничивающий резистор. Диод и сумматор причем инвертирующий и иеинвертирующий входы второго решающего .усилителя объединены ч«реэ диод, неинвертируняций вход второго решающего усилителя подключен через амплитудный детектор к выходу генератора треугольного нгшряжения, инвертирующий вход через токоограничивгиощий резистор : подключен к выходу первого решающего усилителя, а также через второй потенциометр - к первому входу сумматора , а выход 41 .через потенциометр к второму входу сумматора,§ выход которого являе.тся выходом источника опорного напряжения ща gfi оэ оо

.„Я0„„1053203 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (61) 866634 (2l) 3465077/24-07

"(22) 05.07.82 (46) 07.11е83< Бюл ° 9 41 (72) Л.S. Паперно и Я..И, Кузмин (71) Рижский ордена Жрудоного Красно- .го Знамени политехнический. институт : (53) 621 ° 316.925(088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство CCCP В 866634, кл. Н 02:Н 3/08 1980, (54)(57) РЕЛЕ ТОКА С ЗАВИСИМОЙ XA» .

РАКТЕРИСТИКОЙ ВРЕМЕНИ. ДЕЙСТВИИ по авт. св. 9.866634, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расщи- рения области использования реле пу- .: тем обеспечения независимой регула- ( розки максимального и-минимального времени срабатывания, в него введеи- амплитудный детектор, .а источник опорного напряжения -.ссдержит второй решающий усилитель, Второй и третий потенциойетры, токоограничивающий резистор, диод и сумматор,"причем инвертирующий и неинвертнрующий входы второго решающего..усилителя объединены через диод, неинвертирующнй вход второго решакщего усилителя подключен через амплитудный детектор к выходу генератора треугольного напряжения, инвертирующйй вход через токоогранйчивающий резистор . подключен к выходу первого решающего усилителя, а также через второй потенциометр - к пврвоиу входу сум-. матора, а выхбд ч через. третий иотенциометр .к второму входу сумматора,а выход которого является выходом источника опорного напряжения, 1053203

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты с зависимой характе- ристикой времени действия, и.может быть применено,для защиты электродвигателя, линий электропередач и трансформаторов.

По основному авт. св. Р 866634 известно реле тока с зависимой характеристикой времени действия, со-, держащее линейный преобразователь переменного тока защищаемой электроустановки в пропорциональное ему постоянное напряжение, решающий усилитель, один вход которого соединен с выходом линейного преобразователя, 15 второй - с источником ностояйного напряжения, пусковой блок, подключенный к выходу решающего усилителя, генератор треугольного напряжения, блок сравнения, один выход которого Я присоединен к выходу генератора .треугольного напряжения,, другой — к выходу решающего усилителя, операционный усилитель, первый и второй входы которого подключены к непод- 25 вижным контактам переключателя, подвижный контакт которого соединен с выходом решающего усилителя, выход операционного усилителя нагружен на потенциометр, реэисторно-конденса- 30 торный интегрирующий блок, состоящий из зарядного резистора и конденса» . тора, инвертор, подключенный к выходу схемы сравнения, первый электронный ключ, управляемый инвертором и под- 35 . ключенный одним концом к выходу потенциометра, другим — к разрядному.

:резистору, подключенному к конденса- . тору интегрирующего блока второй электРонный ключ, ноРмально шунтиру- 40. ющий конденсатор интегрирующего .Ьлока и управляемый выходом пускового блока, третий электронный ключ,.уп- . Равляемый выходом блока сравнения и включенный между источником постоян.ного зарядного напряжения и зарядным 45 резистором интегрирующего блошка, ре-, агирующий блок, один вход которого подключен К незаземленной обкладке . конденсатора интегрирующего. блока, второй - к источнику-опорного напря- 50 жения, выход реагирующего блока является выходом реле тока (1 ).

Недостатком известного устройства является зависимая регулировка значений минимального и -максимального времени. срабатывания реле, что ограничивает область его использования, .а также снижает надежность реле при осуществлении регулировок указанных,60 величин иэ-за малых значений зарядных и разрядных токов конденсатора, протекающих через контакты в цепях регулирования, сопротивлений зарядных и разрядных резисторов. 65

Цель изобретения — расширение области использования реле путем обеспечения независимой регулировки максимального и минимального времени срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что в реле тока с зависимой характеристикой времени действия введен . амплитудный детектор, а источник опорного напряжения содержит второй реша- ющий усилитель, второй и третий потенциометры, токоограничивающий. резистор, диод и сумма рр, причем инвертирующий и неинвертирующий вхо». ды второго решающего усилителя объединены.черед диод, неинвертирующий вход второго решающего усилителяпбдключен через амплитудный детектор к выходу генератора треугольного напряжения, инвертирующий вход.через токоограничивающий резистор подключен .к выходу первого решающего -усилителя,.а также через второй потенциометр - к первому входу сумматора,.а выход - через третий потенциометр к второму входу сумматора, выМод которого является выходом источника ойорного напряжения, На фиг. 1 изображена структурная гсхема реле тока с зависимой характе.— ристикой времени действия;..на фиг.2 « диаграммь| напряжений в характерных точках схемы.

Реле тока с зависимой характеристйкой времени..действия содержит линейный преобразователь 1 переменного . тока в пропорциональное постоянное напряжение, первый рещающйй усилитель. 2 с регулируемым коэффициентом усиления, источник постоянного напряжения 0 ., определяющий ток срабатывания реле, пусковой блок .3, блок 4 сравнения, .генератор 5 треугольного напряжения, первый потенциометр 6, первый электронный ключ

7, второй электронный ключ 8, резисторно-. конденсаторный блок 9, выполненный в виде последовательно соединенных резистора 10 и конденсатора ll„ реагирующий блок 12, источник постоянного зарядного напряжения gyp третий электронный ключ 13, разрядный резистор 14, инвертор 15, оггерационный усилитель 16-, двухпозиционный переключатель 17, дополнительно введенный амплитудный детектор 18.

При этом источник 19 опорного напряжения состоит иэ второго потенциометра 20, второго решающего усилителя 21, третьего потенциометра 22, токоограничивающего резистора 23, диода

24 сумматора 25.

Устройство работает следующим образом.

Линейный преобразователь 1 формирует иэ контролируемого переменного тока 3з> пропорциональное ему по1053203

3 стоянное напряжение О„, которое нод= Выходное напряжение первого реша-. водится к .первому входу первого ре-. ющего усилителя 2 через токоогранишающего усилителя 2 с регулируемьв4,чивающий резистор 23 подается на коэффициентом усиления, к второму. анод диода 24, второй потенциометр входу которого подводится напряжение 20 и инвертирукщий вход второго решасра атывания Ос„, соответствующее :, кщего усилителя 21 с единичным ко току срабатывания реле ср. Выходное . эффициентом усиления, иеинвертируюнапряжение: 02,.ïåðâîão решающего уси- щий вход которого подключен к выхолителя 2 пропорциональн6 разности, ду амплитудного детектора 18,.выходнапряжений 0<-К,(0„- -U ), где К., †. -. ное напряжение которого постоянно ...коэффициент усиления решающего уси-. 16 и равно амплитуде напряжения треугольлителя. Напряжение f3< подается. на.".... ной формы, и к катоду диода 24, Вто .вход пускового блока 3, первый вход рой решающий усилитель 21 .нагружен блока 4 сравнения, на подвижнЫй кон- на третий потенциометр 22. Сигналы с .такт двухпозиционного выключателя ::,движков второго и третьего потенци. 17 и на вход источника 19 опорного .15 ометров подаются иа вход сумматора. напряжения. Пусковой блок 3 выпОлйен 25, на. выходе которого получаем нав виде нуль-индикатора, выходной сиг-, пряжение . нал которого меняется, дискретно ири: : . Ug5 Р(+7(0g <Д изменении знака входного напряжения, Ь мах 2

В случае .превышения входным током. ) . где P — коэффициент деления. вто тока срабатывания. реле пусковой блок

3 срабатывает и- возпействчет,на второй электронный ключ 8, который де третьего потенциомет шунтирует s резисторно-конденсатОРном интегрирующем блоке 9 конденса-.: gg уютах тор ll и разрешает заряд конденса- напряжения треугольной тора 11 через, резистор .10. Ела 4 - формы.. сравнения сравнивает напряжение у, ПРЯМаЯ а ОтюбРажаЕт НаПРЯжЕНИЕ На на выходе генератора 5 треугольного У д ижке второго потеициом тра 20 прянапряжения с напряжением 0 на вы-: - маЯ Ь - напРЯжение на дв™зле треть-,.

2 ,два дискретных значения выходного .сигнала: одно при 0 >О и.дружное сУмматоРа 25, котоРю опРеделЯетсЯ

< 2 К:" .:. порог срабатывания реагирующего бльпри 2<0 ° -:"..:: ка 12 (фиг. 2).

В промежутках времени, когда U 20< 35 При входном трке, большем тока (фиг. 2), напряжение Ц с выхода Яло-. .. срабатывания реле, напряжение. О „пока 4 сравнения поступает на вход ин-,- степенно BO3pacтает и при достижении. вертора 15 и на управляющий вход .,:...им уровня выходного напряжения истретьего электронного. ключа 13, при,. - точника 19 опорного напряжения V> этом первый электронный ключ 7 íà-, 4() СрабатываеТ реагирующий блок 1-2, ходится в отключенном. состоянии, так, который подает сигнал на отключение как на выходе инвертора 15 нет уп -:-:, защищаемого объекта. равляющего сигнала, а третий злект- " При входном токе, равном току сраронный ключ 13 включен.:При этом ... батывания реле 3С<, соотношение врепроисходит заряд конденсатора -11 .. :.4 меии заряда и разряда конденсатора (напряжение u ) от источника постоян- 11 в течение периода следования вы1 ного зарядного напряжения О р через ходного сигнала генератора 5 тререзистор. 10. . :;; угольного напряжения минимально, а

В промежутках времени,. когдаО24Ц, значение уровня напряжения срабатысостояние первого и третьего элект- . вания реагирующего блока 12, снимаройных ключей 7 и 13 соответствеино О емое с выхода источника 19 опорно.изменяется на обратное, и происхо-... . го напряжения максимально .и равно дит разряд конденсатора 11 через: раз" Ugg=gUg «„,(02.0). рядный. резистор 14> первый электрЬН- Начйная с определенного значения ный ключ 7 и первый потенциометр 6:.. тока Э„ (напряжения 02 0 - „}, со-.. пля регулирования интенсивности раз- 55 ответствующего независимой части ряда конденсатора,что позволяет ме-,. время токовой характеристики, в тенять изгиб время токовой характерио» ;. чение всего вреМеНи работы реле протики реле, первый потенциометр б:,под- исходит непрерывный заряд конденсаключен к выходу операционного.усйли-: . тора 11, а уровень напряжения срабателя l6, выходное напряжение котю-,Щ тывания реагирующего блока соозветрого в зависимости от положения под-: .ствует минимальному значению 0 =/Up вижного контакта двухпозиционного l . (0< „,которое при дальнейшем увелипереключателя 17 может иметь как чении тока остается постоянным, так положительный, так и отрицательный как при этом открывается диод 24 и уровень. напряжение на инвертирующем входе

1053203

t0 второго решающего усилителя 21 ста билизируется и ei àíîâèòñÿ равньм напряжению на его неинвертирующем входе (падением напряжения на диодах 21

Можно пренебречь), вследствие чего йапряжение на выходе решающего усилителя 21 равно нулю. При этом время срабатывания реле имеет минимальное значение.

При значениях токов в диапазоне между 3 и >Не8 с увеличением тока растет соотношение времени заряда и разряда конденсатора 11 и уменьшается уровень срабатывания реагирующего блока и, соответственно, уменьшается время срабатывания реле. 15

При. этих значениях токов диод 24 ис.— точника 19 закрыт и не влияет на его работу.

Потенциометрцм б и переключателем

17 можно регулировать Форму время 20 токовой характеристики реле. Если напряжение на выходе потенциометра б противоположно по знаку напряже« нива ", разряд конденсатора 11 в циклах разряда происходит более интенсивно, чем в случае, когда совпадают полярности этих напряжений.

Это вызывает в первом случае умень- шение выдержки времени в зависимой части время токовой характеристики, а во втором — ее увеличение.

Для .исключения ошибки, вносимой ! неидеальностью характеристики диода

24, последний может быть выполнен в ,виде прецизионного. диода на основе операционного усилителя.

Таким образом, упрощены регулирование и градуировка шкал времени срабатывания и в целом всей характеристики реле. Вынесение органов регулирования иэ слаботочных цепей в цепи .со значительно большими уров нями тока позволяет обеспечить боль шую надежность реле.

1053203

2 еф

Е, -Vfhdrc0wfi(44

Составитель Ю. Барабанов.

Редактор С .. Саенко Техред И.Асталош Корректор Л. Патай

Заказ 8892/52 Тираж 617

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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

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