Устройство для токовой защиты от повреждений в сети переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , о частности к релейной защите сети переменного тока. Цель изобретения - повышение надежности работы путем стабилизлции напряжения на накопительных конденсаторах при малых токах трансформаторов тока. Указанная цель достигается тем, что в первый блок контроля уровня напряжения дополнительно введены пятый резистор и два конденсатора, дополнительш введены дпа блокирующих диода и второй блок контроля уровня напряжения, выполненный аналогично первому. 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Н 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4358975/07 (22) б5.01.88 (46) 30.05,91. Бюл. М 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольтного аппаратостроения (72) В. Е. Райнин, В. Л. Карась и Б. А, СмирНОВ (53) 621,316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 643098, кл. Н 02 Н 3/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 1267522, кл. Н 02 Н 3/08, 1985.

Изобретение относится,к электротехнике, в частности к устройствам для защиты.

Цель изобретения — повышение надежности работы путем стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах при малых токах трансформаторов тока, На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит трансформаторы

1 тока, включенные в каждую фазу защищаемой сети, Начала вторичных обмоток трансформаторов 1 тока. через измерительные резисторы 2 включены в звезду, концы— через силовой выпрямитель 3 и блокирующие диоды 4 подключены к накопительным конденсаторам 5. Параллельно двум последовательно соединенным конденсаторам 5 подключена цепь, состоящая из тиристорэ 6 катушки 7 электромеханического исполнительного элемента; С каждого накопительного конденсатора 5 снимается питание

„„5M ÄÄ 1653068 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ 0Т ПОВРЕЖДЕНИЙ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите сети переменного тока. Цель изобретения — повышение надежности работы путем стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах при малых токах трансформаторов тока. Указанная цель достигается тем, что в первый блок контроля уровня напряжения дополнительно введены пятый резистор и два конденсатора, дополнительно введены два блокирующих диода и второй блок контроля уровня напряжения, выполненный аналогично первому. 1 ил. положительной и отрицательной полярности относительно общей точки для блока 8 контроля тока. Концы вторичных обмоток трансформатора тока 1 каждой фазы зашунтированы симисторами 9 на общую точку измерительных резисторов 2. Управляющие электроды симисторов 9 подключены к выходу блока 10 контроля уровня напряжения через маломощный выпрямитель 11 управления.

Два однотипных блока 10 контроля уровня напряжения выполнены нэ транзисторах 12 и 13 разноименной проводимости. В цепи эмиттера первого транзистора

12 включен стабилитрон 14, между базой первого транзистора 12 и коллектором второго транзистора 13 включена цепь, состоящая из первого диода 15 и параллельно включенного первого конденсатора 16. Указанный блок содержит резисторы 17 — 19 и делитель напряжения на резисторах 2Э и 21.

1653068

К входым зажимам блока 10 контроля уровня напряжения подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных второго конденсатора 22 и второго диода

20. 5

Устройство работает следующим образом.

Так как схема симметрична, то ее работа рассматривается в один полупериод для одной фазы. 10

За каждый полупериод вторичного тока трансформатора 1 происходит подзаряд через силовой выпрямитель 3 и блокирующий диод 4 соответствующего накопительного конденсатора 5, Одновременно с этим вы- 15 прямленный ток с выходов выпрямителя 3 поступает на входы двух блоков 10 контроля уровня напряжения, один из которых питается положительными полуволнами, а другой — отрицательными. По мере нарастания 20 мгновенного значения тока от силового выпрямителя заряжается второй конденсатор

22 через второй диод 23, одновременно с этим повышается напряжение на базе первого транзистора 12. Когда это напряжение 25 превышает уровень стабилизации стабилитрона 14, через переход эмиттер-база первого транзистора 12 TGRBT To#. >To при-! водит к лавинообразному открыванию транзисторов 12 и 13, в результате второй 30 конденсатор 22 оказывается закораченным через стабилитран 14 на цепь, состоящую из транзисторных переходов и резистора

21. Второй конденсатор 22 разряжается до значения напряжения стабилизации стаби- 35 литрона 14. По мере разряда второго конденсатора 22 ток через транзисторные переходы уменьшается до нуля и транзисторы 12 и 13 закрываются, затем начинается повторный заряд емкости через второй ди- 40 од 23, По мере заряда второго конденсатора

22 повышается напряжение на базе первого транзистора 12. При превышении напряжением уровня стабилизации стабилитронэ 14 снова открываются транзисторы 12 и 13, 45

Далее процесс генерации импульсов повторяется до тех пор, пока мгновенное значение тока полуволны не станет меньше тока разряда накопительного конденсатора 5.

После этого процесс генерации прекраща- 50 ется. Транзисторы 12 и 13 закрываются, В следующий полупериод процесс генерации повторяется. При большем токе трансформатора 1 второй конденсатор 22 заряжается быстрей до заданного уровня, поэтому частота следования импульсов выше прежней.

В блоке 10 контроля уровня напряжения первый диод 15.предназначен для блокировки выходного тока выпрямителя 11 управления, первый конденсатор 16 служит для создания положительной обратной свя-. зи в процессе генерации импульсов.

В процессе стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах имеют место два режима работы схемы: работа в зоне малых вторичных токах трансформатора 1; работа при больших вторичных токах трансформатора 1.

Работа в зоне малых токов характерна тем, что симисторы 9 в этом режиме вообще не включаются или включаются только на время действия управляющего импульса, так как ток в его силовой цепи меньше удерживающего тока симистора 9. Таким образом, выходной сигнал блока 10, поступающий на управляющий вход симисторэ 9, своим действием эакорачивает вторичную обмотку трансформатора тока 1 на измерительный резистор 2, йоддерживая напряжение на накопительных конденсаторах 5 на заданном уровне.

При больших вторичных токах трансформатора 1 протекающий через открытый симистор 9 ток достаточен для удержания его в открытом состоянии, при этом симистор 9 остается открытым до конца полупериода вторичного тока трансформатора 1 и выключается при изменении его полярности. Чем больше ток во вторичной обмотке трансформатора 1, тем большую часть полупериода открыт симистор 9 и тем большее время находится в закороченном состоянии вторичная обмотка трансформатора тока 1 на измерительный резистор 2. поддерживая в заданных пределах напряжения нэ накопительных конденсаторах 5, Ток протекает по измерительному резистору 2 независимо от коммутационного состояния симистора 9. Напряжение на измерительном резисторе 2, пропорциональное величине первичного тока фазы, поступает на вход блока 8 контроля .тока, который в аварийной ситуации (перегрузка. междуфэзное или однофазное короткое замыкание, обрыв фазы) подает по заданной программе команду на включение тиристора 6, и оба накопительных конденсатора 5. включенные последовательно, разряжаются на катушку 7 электромеханического исполнительного органа.

Формула изобретения

Устройство для токовой защиты от повреждений в сети переменного тока, содержащее трансформаторы тока по числу фаз сети, к началам вторичных обмоток которых подключены первый, второй и третий входы блока контроля тока и первые выводы измерительных резисторов, вторые выводы кото1653068 рых объединены и подключены к четвертому входу блока контроля тока, выход которого подключен к управляющему электроду тиристора, включенного в цепь питания обмотки электромеханического исполнительного элемента, входы силового выпрямителя подключены к концам вторичных обмоток трансформаторов тока, симисторы по числу фаз сети, катоды которых подключены к соответствующим входам силового выпрямителя, „аноды — к общей точке измерительных резисторов, управляющие электроды — к соответствующим входам выпрямителя управления, два последовательно соединенных накопительных конденсатора, общая точка которых соединена с общей точкой измерительных резисторов, блок контроля уровня напряжения, содержащий стабилитрон, два транзистора. эмиттер первого из которых подключен к выводу делителя напряжения на двух резисторах, база первого транзистора соединена с выводом третьего резистора, база второго транзистора — с выводом четвертого резистора, а его эмиттер — с общей точкой измерительных резисторов. от л ич а ю щее с ятем, что, с целью повышения надежности в работе путем стабилизации напряжения на накопительных конденсаторах при малых токах трансформаторов тока, в блок контроля уровня напряжения введены пятый резистор и два конденсатора, два блокирующих диода и второй блок контроля уровня напря.жения, выполненный аналогично первому, но на транзисторах другой проводимости, при этом база второго транзистора соединена с коллектором первого транзистора. база

5 которого через параллельно соединенные первые диод и конденсатор подключена к коллектору второго транзистора и через пятый резистор к общей точке измерительных резисторов, к которой также подключены

10 второй вывод четвертого резистора, второй вывод делителя напряжения и вывод цепочки, -состоящей из последовательно соединенных второго диода и второго конденсатора средняя точка цепочки и средняя точка де15 лителя напряжения объединены, эмиттер первого транзистора через стабилитрон соединен с вторым выводом третьего резистора и второй обкладкой второго конденсатора, вывод последней является входом блоков

20 контроля уровня напряжения и подключен к выходу силового выпрямителя и через блокирующий диод к второй обкладке накопительного конденсатора, вторые обкладки первого и второго накопительных конденса25 торов подключены соответственно к пятому и шестому входам блока контроля тока, между которыми включены второй вывод электромеханического .исполнительного элемента и катод тиристора, зажим коллек30 тора второго транзистора является выходом блоков контроля уровня напряжения и подключен к выходу управляющего выпрямите-: ля.

1653068

Составитель Л.Воропаева

Редактор Л,Пчолинская Техред M,Moðãåíòàë Корректор М.Шароши

Заказ 1777 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101