Патент ссср 154315

 

№ 154315

Класс H 02d; 21с, 68;а

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа № 91

Е. П. Фигурнов

РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ С ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ

ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

Заявлено 10 марта 1962 г. за № 76837524-7 в 1(оа!итет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Б!оллетене изобретений и товарных знаков» № 9 за 1963 г.

Для защиты длинных и сильно загруженных линий от токов коротКОГО 32МЫК2НИЯ КЕЛВТЕЛЬНО ИМЕТЬ РЕЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ С ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ характеристикой в комплексной плоскости сопротивлений.

Особенно большая необходимость в реле с подобной характеристикой испытывается в защитах фидеров ко! тактной сети электрических железных дорог переменного тока. Объясняется это тем общеизвестным фактоъ1, что ток короткОГО замыкания в конце QII+BpHQII 30ны контактной сети зачасту Io Ок23ыВ2ется ме11ьше, чем ток норма 7bHQI О ре ки1(!2 (с учетом пусковых токов электровозов) .

Теоретически доказано, что эл(лнг(тическая характеристика, граничная линия которой iie зависит от величины подведенных к реле токов илн напряжений, может быть сформирована из одного тока и одного напряжения IIpII по!!Ощи трех Выпрямле1:ных Велнчин. ЛП2лиз у p21311cний срабатывания таких реле показывает, что их недостаток заключается Во Взаиън!Оъ! Влиянии цепсн тОК2 и !Iaïpÿæeèèÿ и В практ!! !сскои невозможности раздельного срабатывания.

С целью устранения этого недостатка и обеспечения возможности создания реле сопротивления с эллиптической xapa!pep!!cT!11;OII, име10щего, ббльшую точность регулирования и чувствительность, предлагается В реле, содержащем, как и изВестные, Tpa!!ccgop!(!2Top 1!апряжeния, два трансформатора тока и выходное поляризованное реле, выполнить последнее с двумя рабочими и одной тоомозной обмотка!,!н. Од!!а нз раООчих Ооыоток через Выпря(!Нтель пОдключена I трансфop .,!атору тока, а другая присоединена к фазочувствительпому выпрямитеспо, питание которого осуществляется от трансформатора напряжения, а управ№ 154315 ление от трансформатора тока. Тормозная обмотка подключается через выпрямитель к трансформатору напряжения.

Уравнение срабатывания этого реле имеет вид: k, 1 f + k, Ь соз (с" — а ) — k> U = F, где U и 1 — напряжение и ток, подводимые к реле;

<р — фазовый угол; а — внутренний угол реле (угол максимальной чувствительности);

kI, k и k — постоянные коэффициенты;

F — тормозное усилие пружины.

Учитывая, что усилие противодействующей пружины выбирается в подобного рода реле так же как в индукционных реле сопротивления, минимально возможным, легко показать, что предлагаемое реле имеет характеристику в виде эллипса, параметры которого определяются коэффициентами k, kg u kI и углом а, и ч;-о все регулировки этого реле являются независимыми друг от друга.

На чертеже представлена принципиальная схема реле, работающего в соответствии с приведенным вып е уравнением срабатывания.

В схему этого реле входят трансформатор напряжения ТН, два трансформатора тока 1ТТ и 2ТТ и выходное поляризованное реле РП с двумя рабочими и одной тормозной обмотками, Трансформатор напряжения ТН вводит в схему напряжение U, которое выпрямляется выпрямителем В1 на полупроводниковых диодах

H Uepe3 pCI i slIpOBOUIIOe COIlp0TI13г1е11ие Л, IIO, seTCII 112 тормози 1 10 об>10тку поляризованного реле РП. Кондснсатор 1 служит для сглaiI«II;ания пульсаций.

Трансформатор тока с воздушным зазором (трапсреа1nop) 1. Т служит для ввода в схему тока I. Напряжение, снимаемое с втори:шой обмотки трансформатора 1ТТ, выпр,",мляется выпря.1ителем Â, иа диодах и через регулировочпое сопротивление Л;, подается»а одну пз рабочих обмоток поляризованного реле РП. Конденсатор 2С слуи;и-, для сглаживанич пульсаций.

Четыре полупроводн11ковых триода 1П,?П, ЗП II 4П образуют схему фазочуиствительпого выпоямителя, работающего в кл10чевом pci1,име и получающего питание (сигнал) от трансформатора ТН. Открывающее напряжение поступает на базу-эмиттер выпрямителя от вторичной оомотки трансформатора тока с воздушным зазором (трансреактора) 2ТТ.

Как известно из теории фазочувствительных выпрямителей, ток в нагрузке выпрямителя равен н = C Uñ cos (U„UO) = С Ь sIII (cp + p) = С2У cos; u) где Ь, — напряжение сигнала;

U,— опорное напряжение;

U — напряжение, подведенное от трансформатора ТН; — внутренний регулируемый по желанию угол выпрямителя;

cp — фазовый угол; а — угол максимальной чувствительности;

С1 и С2 — коэффициенты.

Для обеспечения должной характеристики необходимо, чтобы (=9Î вЂ” а.

Достижение нужного внутреннего угла, а также его регулирование осуществляются в цепи трансформатора напряжения ТН при помощи

М 154315 сопротивлений R3, R4 и конденсатора 8С, а в цепи трансформатора тока ТТ при помощи сопротивлений R» и Ь,„. Ток нагрузки фазочувствптельной схемы поступает во вторую рабочую обмотку поляризованного реле РП. Сопротивление Л-, служит для плавной регулировки этого тока. Сопротивление Рц и конденса-.îð 4С образуют интегрирующую цепочку, служашую для сглаживания тока в реле после фазочувствительной схемы.

Полупроводниковые стабилитроны 1СТ и 2СТ cl)iKBT для защиты триодов 1П вЂ” 4П от повышения напряжения при сверхтоке в первичной обмотке трансформатора 2ТТ и от коротких замыканий..

Настройка реле и регулирование параметров срабатывания производятся совершенно независимО, так 1<21(Влияние цепеи напряжения на цепи тока, и наоборот, в предлагаемой схеме отсутствует. Эта настройка и регулирование производятся грубо при помощи отпаек на обмотках трапссрорматоров ТН и ТТ. Плавная регулирогка осуществляется при помощи сопротивлений Л,, Rz и Я . Таким образом осуществляются все необходимые изменения параметров эллипса.

Регулирование угла срабатывания производится при помощи сопротивлений R;-, R4, Р-,. и Ro и конденсатора ЗС.

Предмет изобретения

Реле coilpoTHBлениЯ с э,l:Iиптической характсристикой, содержащее трансформатор напряжения, ДВ2 транс1рорматОра тока и Выходное поляризова1И1ое реле, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью позышения точности регулирования и чувствительности устройства, поляризова1шое реле имеет две рабочих обмотки, одна из которых подключена через выпрямитель к трансформатору тока, а другая подключена к фазочувствительиому выпрямителю на триодах, пит21п4е которого осуществляется от трансформатора напря кения, а управление от трансформатора тока, и третью тормозную обмотку, подключенную через выпрямитель к трансформатору напряжения.