Устройство для питания потребителей постоянного тока с блоком защиты

 

изобретение относится к области электротехники и предназначено для работы в системах электропитания подвижных объектов . Цель изобретения - обеспечение бесперебойного питания и повышение чувствительности защиты при дуговых замыканиях. Каждый из потребителей питается одновременно по двум каналам. Напряжение в каждом канале имеет вид прямоугольных импульсов . Фазосдвигающая цепь 24 обеспечи (Л СлЗ СП сд 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3930553/24-07 (22) 16.07.85 (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г. А. Дубенский, С. Б. Резников, С. В. Смирнов и Т. Я. Цацкина (53) 621.316.925 (088.8) (56) Электроснабжение летательных аппаратов/Под. ред. Коробина Н. Г, M.: Машиностроение, 1975, с. 480.

Авторское свидетельство СССР № 600646, кл. Н 02 Н 3/17, 1975. (51> 4 Н 02 J 1 04, Н 02 Н 3 17 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С

БЛОКОМ ЗАЩИТЫ (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для работы в системах электропитания подвижных объектов. Цель изобретения — обеспечение бесперебойного питания и повышение чувствительности защиты при дуговых замыканиях.

1(аждый из потребителей питается одновременно по двум каналам. Напряжение в каждом канале имеет вид прямоугольных импульсов. Фазосдвигающая цепь 24 обеспечи1317558 вает формирование паузы в напряжении питания второго канала в то время, когда пауза в первом канале отсутствует. При нормальной работе устройства потребители питаются постоянным напряжением без пауз.

В случае возникновения дугового замыкания за точкой разветвления 25 сигнал на первом выходе общего дешифратора направления тока 14 посредством обшего элемента

ИЛИ 15 и соответствующего элемента И-НЕ

12 будет блокирован сигналом с первого выхода дополнительного дешифратора 21, который через формирователь импульсов 13, дополнительный элемент ИЛИ 20 вызовет отключение выключате.пя 18. В случае возникновения дугового замыкания до точки разветвления 25 сигнал на первом выходе обшего дешифратора не будет блокирован, что вызовет срабатывание общего синхронного триггера 16 и выключение первого ключа 6

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для питания потребителей постоянного тока с блоком защиты, и может быть использовано, например, в системах электропитания подвижных объектов.

Целью изобретения является обеспечения бесперебойного питания и повышение чувствительности зашиты при дуговых замыканиях.

На чертеже представ. пена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый канал 1, состоящий из управляемого выпрямителя 2, минусовой вывод которого заземлен, а плюсовой вывод связан с каждым из потребителей 3 постоянного тока через соответствующий разделительный вентиль 4 общего чувствительного элемента 5, связанного своим выходом с управляющим входом первого ключа 6, первый вывод которого соединен с управляющим входом управляемого выпрямителя, а также источник оперативного питания 7, минусовой вывод которого заземлен, источник 8 отпирающих импульсов, подключенный через прерыватель 9 импульсов управления к второму выводу первого ключа. Устройство содержит второй канал 10, идентичный первому, причем каждый из каналов содержит нагрузочный резистор 11, элемент И-НЕ 12, формирователь 13 импульсов и общие дешифратор 14 направления тока, элемент ИЛИ 15, синхронный триггер 16, ключ 17, а также (по числу потребителей) выключатель 18, дополнительные чувствительный элемент 19, эле5

10 l5

30 в цепи управления выпрямителем 2. В этом случае этот канал питания полностью выключается, а все нагрузки продолжают питаться постоянным пульсирующим напряжением по другому каналу. При пробое разделительного вентиля 4 исчезает пауза в напряжении питания данного канала. По проводу нагрузки будет проходить ток обратного направления, замыкаясь через нагрузочный резистор 11 на землю, что вызовет отключение выключателя 18. Таким образом, введение второго канала питания и диагностика состояния изоляции напряжения той же полярности, что и напряжение питания потребителей, позволяет при нормальном режиме работы исключить паузы в напряжении на зажимах потребителей и повысить чувствительность защиты при дуговых замыканиях. 1 HJl.

2 мент ИЛИ 20, дешифратор 21 направления тока, первый 22 и второй 23 синхронные триггеры. При этом соответствующие выключатель и дополнительный чувствительный элемент соединены между собой последовательно и включены между каждым разделительным диодом и одним из выводов общего чувствите.пьного элемента, другой вывод которого соединен с плюсовым выводом управляемого выпрямителя. Вывод каждого дополнительного чувствительного элемента соединен с входом соответствующего дополнительного дешифратора направления тока, первый выход которого соединен с входом первого дополнительного синхронного триггера, а второй выход — с входом второго дополнительного синхронного триггера, прямые выходы первого и второго дополнительных синхронных триггеров через дополнительный элемент ИЛИ соединены с управляющим входом выключателя, а второй выход каждого дополнительного дешифратора направления тока через общий элемент ИЛИ соединен с одним из входов элемента И-НЕ, другой вход которого подсоединен к второму выходу общего дешифратора направления тока. При этом вход последнего соединен с выходом общего чувствительного элемента, а прямой выход обшего синхронного триггера соединен с управляющим входом первого ключа. Стробирующие входы общего и дополнительных первого и второго синхронных триггеров соединены с выходом формирователя импу.пьсов, вход которого соединен с вторым выводом первого ключа, нагрузочный резистор включен между выводами управляемо1317558

55 з го выпрямителя. Первый вывод общего управляемого ключа соединен с выходом формирователя импульсов, при этом вторые выводы общего управляемого ключа первого и второго каналов подсоединены к плюсовому выводу источника оперативного напряжения, а вход формирователя импульсов второго канала соединен через фазосдвигающую цепь

24 с выходом прерывателя импульсов управления. На чертеже также показана точка 25 соединения проводов, питающих различных потребителей.

Устройство работает следующим образом.

Каждый из потребителей питается одновременно по двум каналам. Напряжение в каждом канале имеет вид прямоугольных импульсов, формируемых управляемыми выпрямителями 2 по сигналам, поступающим через открытые первые ключи 6 от источников 8 отпирающих импульсов через прерыватель 9 импульсов управления, причем фазосдвигающее устройство 24 обеспечивает формирование паузы в напряжении питания второго канала в то время, когда пауза в первом канале отсутствует. При наличии паузы напряжения в одном из каналов питания потребителей по сигналам от прерывателя 9 импульсов управления формирователем 13 импульсов, работающим по заднему фронту, подается сигнал на открытие общего ключа 17. В результате к проводу, питающему потребиля, прикладывается импульс напряжения от источника 7 оперативного питания. Величина напряжения источника оперативного питания на 1-5Я меньше величины минимально допустимого напряжения потребителя, т. е. напряжения другого канала. В этом случае соответствующий разделительный вентиль оказывается запертым более высоким положительным потенциалом, прикладываемым к катоду.

Таким образом, при нормальной работе устройства потребители питаются постоянным напряжением без пауз, а потребляемые ими токи постоянно перераспределяются между двумя каналами 1 и 10 питания.

В случае возникновения дугового замыкания в проводе питания одного из потребителей за точкой 25 разветвления на интервале паузы в напряжении питания общий чувствительный элемент 5 и один из дополнительных чувствительных элементов

19 формируют сигнал о наличии прямого тока дугового замыкания (тока от плюса источника оперативного питания к точке возникновения дугового замыкания), что вызывает появление сигнала на первых выходах общего 14 и дополнительного 21 дешифраторов направления тока. Сигнал на первом выходе общего дешифратора 14 направления тока посредством общего элемента ИЛИ

15 и соответствующего элемента И-НЕ 12 блокируется сигналом с первого выхода до10

50 полнительного дешифратора 21, который в свою очередь вызывает срабатывание по стробирующему сигналу с формирователя 13 импульсов первого дополнительного синхронного триггера 22, выходной сигнал которого через дополнительный элемент ИЛИ 20 вызывает отключение выключателя 18 и соответствующего провода потребителя от управляемого выпрямителя 2.

Таким образом, один из потребителей, в проводе питания которого произошло дуговое замыкание, не отключается полностью, а оказывается подключенным только к одному из каналов и питается -постоянным пульсирующим напряжением.

В случае возникновения дугового замыкания в общем проводе питания нагрузок до точки 25 разветвления сигнал на первом выходе общего дешифратора направления тока не блокируется, что вызывает срабатывание общего синхронного триггера 16 и выключение первого ключа 6 в цепи управления выпрямителем 2. В этом случае этот сигнал питания полностью выключается, а все нагрузки продолжают питаться постоянным пульсирующим напряжением по другому каналу. Кроме того, напряжение оперативного источника 7 питания, необходимое для поддержания дугового замыкания на интервале паузы напряжения выпрямителя 2, прикладывается в той же полярности, что и напряжение выпрямителя 2, обеспечивая тем самым одинаковые условия дугообразования и увеличивая надежность обнаружения дуговых замыканий.

В случае пробоя разделительного вентиля 4 одной из нагрузок исчезает пауза в напряжении питания данного канала, что делает невозможным определение наличия дуговых замыканий. В этом случае на интервале паузы напряжения данного канала по проводу нагрузки с пробитым разделительным вентилем проходит ток обратного направления (от нагрузки к плюсу управляемого выпрямителя), замыкаясь через нагрузочный резистор 11 на землю. Этот ток вызывает появление сигнала на втором выходе дополнительного дешифратора 21 направления тока, что вызывает срабатывание второго. дополнительного синхронного триггера 23, отключение выключателя 18 и, таким образом, провода питания нагрузки с пробитым вентилем от управляемого выпрямителя 2. Соответствующая нагрузка в этом случае продолжает получать питание по другому каналу.

Таким образом, введение второго канала питания и диагностика состояния изоляции напряжением той же полярности, что и напряжение питания потребителей, позволяет при нормальном режиме работы исключить паузы в напряжении на зажимах потребителей и повысить чувствительность защиты при дуговых замыканиях.

1317558

Формула изобретения

Составитель Л. Васькова

Редактор A. Маковская Текред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 2301/50 Тираж б!8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CC(:P по делам изобрет ний и открмтии

I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство, для питания потребителей постоянного тока с блоком защиты, содержащее первый канал, состоящий из управляемого выпрямителя, минусовой вывод которого заземлен, а плюсовой вывод связан с каждым потребителем постоянного тока через соответствующий разделительный вентиль, общего чувствительного элемента, связанного своим выходом с управляющим входом первого ключа, первый вывод которого соединен с управляющим входом управляемого выпрямителя, а также источник оперативного напряжения, минусовой вывод которого заземлен, источник отпирающих импульсов, подключенный через прерыватель импульсов управления к второму выводу первого ключа, отличающееся тем, что, с целью обеспечения бесперебойного питания и повышения чувствительности за(циты при дугоа»Ix замыканиях, в устройство введен второй канал, идентичный первому, причем в каждый из каналов дополнительно введены нагрузочный резистор, элемент И-НЕ, формирователь импульсов и общие дешифратор направления тока, элемент ИЛИ, синхронный триггер, ключ, а также по числу потребителей выключатель, дополнительные чувствительный элемент, элемент ИЛИ, дешифратор направления тока, первый и второй синхронный триггеры, при этом соответствующие выключатель и дополнительный чувствительный элемент соединены между собой последовательно и включены между каждым разделительным диодом и одним из выводов общего чувствительного элемента, другой вывод которого соединен с плюсовым выводом управляемого выпрямителя, вывод каждого дополнительного чувствительного элемента соединен с входом соответствующего дополнительного дешифратора направления тока, первый выход которого соединен с входом первого дополнительного синхронного триггера, а второй выход — с входом второго дополнительного синхронного триггера, прямые выходы первого и второго дополнительных синхронных триггеров через дополнительный элемент ИЛИ соединены с

)p управляющим входом выключателя, а второй выход каждого дополнительного дешифратора направления тока через общий элемент ИЛИ соединен с одним из входов элемента И-НЕ, другой вход которого подсоединен к второму выходу общего дешифра15 тора направления тока, при этом вход последнего соединен с выходом общего чувствительного элемента, а прямой выход общего синхронного триггера соединен с управляющим входом первого ключа, стробирующие входы общего и дополнительных первого и второго синхронных триггеров соединены с выходом формирователя импульсов, вход которого соединен с вторым выводом первого ключа, нагрузочный резистор включен между выводами управляемого выпрямителя, перэ5 вый вывод общего управляемого ключа подключен к плюсовому выводу управляемого выпрямителя, а управляющий вход указанного ключа соединен с выходом формирователя импульсов, при этом вторые выводы общего управляемого ключа первого и второго

30 каналов подсоединены к плюсовому выводу источника оперативного напряжения, а вход формирователя импульсов второго канала соединен через дополнительно введенную фазосдвигающую цепь с выходом прерывателя импульсов управления.