Устройство для защиты трехфазной электроустановки от обрыва и неправильного чередования фаз

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в релейной защите трехфазных электроустановок и источников питания. Цель изобретения - повышение надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки . В исходном состоянии при 30« 7 20наличии питающего напряжения на выводах 1-3 устройства открыты транзисторы 33-35, а транзисторы 7-9 закрыты. Питание электроустановки отключено. При замыкании контакта 26 включения транзистор 8 открывается, включается исполнительный орган 28, замыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, которые подключают электроустановку к сети. После размыкания контакта 26 включения транзисторы 33-35 закрываются, а транзисторы 7-9 открыты, при этом электроустановка остается во включенном состоянии. При обрыве фазы питающей сети или фазы электроустановки закрывается транзистор 7-9 соответствующей фазы, исполнительный орган 28 возвращается в исходное состояние, размыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, что приводит к отключению электроустановки от сети. 2 з,п. ф-лы, 1 ил. 10 , Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)ю Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4616680/07 (22) 06,12.88 (46) 23.10.91. Бюл. Q 39 (72) Ю. Н. Худорожков (53) 621.316.925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 688951, кл. Н 02 Н 7/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

hL 1023504, кл. Н 02 Н 7/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ ОТ ОБРЫВА И НЕПРАВИЛЬНОГО ЧЕРЕДОВАНИЯ

ФАЗ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в релейной защите трехфаэных электроустановок и источников питания, Цель изобретения — повышение надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки. В исходном состоянии при,. Ы 1686582 А1 наличии питающего напряжения на выводах 1-3 устройства открыты транзисторы

33 — 35, а транзисторы 7-9 закрыты. Питание электроустановки отключено. При замыкании контакта 26 включения транзистор 8 открывается, включается исполнительный орган 28, замыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, которые подключают; электроустановку к сети. После размыкания контакта 26 включения транзисторы 33-35 закрываются, а транзисторы 7-9 открыты, при этом электроустановка остается во включенном состоянии. При обрыве фазы питающей сети или фазы электроустановки закрывается транзистор 7 — 9 соответствующей фазы. исполнительный орган 28 возвращается в исходное состояние, размыкая 3 выходные коммутирующие элементы 30-32, что приводит к отключению электроустановки от сети. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 8 à — — Ч

1686582. 4

Изобретение относится к электротехни;ке и предназначено для использования в релейной защите трехфазных электроустановок и источников питания, Цель изобретения — повышение надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки, На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для защиты трехфазной электроустановки от обрыва и неправильного чередования фаз содержит три входных вывода 1 — 3 для подключения к питающей, сети, три выходных вывода 4-6 для подключения к выводам фаз электроустановки, .-ри транзистора 7-9, причем первый 7 и третий 9 транзисторы выполнены с одним

;ипом проводимости, а второй транзистор

8 — с другим типом проводимости, одиннадцать резисторов 10-20, два диода 21 и .;!2, три конденсатора 23-25, первый замыка ощий контакт 26 включения, размыкающий .;онтакт 27 выключения и исполнительный орган 28 с входным управляющим реле

29 и тремя замыкающими ключевыми выходными коммутирующими элементами, " 0— - 32.

Эмиттеры rtepBoro 7, втсрого 8 и треть:-;го 9 транзисторов соединены соответственно с первым 1, вторым 2 и третьим 3 входными выводами, коллектор первого

; ранзистора 7 соединен с первыми выводаии первого резистора 10 и первого конденсатора 23, вторые выводы которых через второй резистор 11 соединены с коллектором третьего транзистора 9. Между коллектором второго транзистора 8 и вторым выводом первого резистора 10 включена цепочка последовательно соединенных размыкающего контакта 27 выключения, первого диода 21, обмотки входного управ| ляющего реле 29 исполнительного органа ,28, шунтированной вторым конденсатором

1,. 24, и г:>етьего резистора 12, шунтированногo >p8 LVIM конденсатором 25.

Первый входной вывод 1 через четвертый резистор 13 и база первого транзистора

7че,рез пятый резистор 14 соединены с первым выводом г,ервого выходного коммутирующего элемента 30 исполнительного органа 28, вторым выводом этого коммутирующего элемента соединенного с первым выходным выводом 4, Второй входной выаог. через шестой резистор 15 соединен с первым выводом седьмого резистора l6 и с первым выводом второго выходного коммутирующего элемента 31 исполнительного органа 28, вторым выводОм это ГО !(Оммутирующего элемента соединенного с BTGðûì выходным

5 выводом 5, а база второго транзистора 8 соединена с первым выводом восьмого рЕзистора 17.

Третий входной вывод 3 через девятый резистор 18 и база третьего транзистора 9 через десятый резистор 19 соединены с первым выводом третьего выходного коммутирующего элемента 32 исполнительного органа 28, вторым выводом этого коммутирующего элемента соединенного с третьим выходным выводом 6. В устройстве имеются четвертый 33, пятый 34 и шестой 35 транзисторы и двенадцатый 36 и тринадцатый 37 резисторы, причем четвертый 33 и шестой 35 транзисторы выполнены того же типа проводимости, что и первый 7, и третий 9 транзисторы, а пятый транзистор 34 — того же типа проводимости, что и второй транзистор 8.

Змиттеры четвертого 33, пятого 34 и шестого 35 транзисторов соединены с эмиттерами соответственно первого 7, второго 8 и третьего 9 транзисторов, коллекторы четвертого 33 и шестого 35 транзисторов соединены с базами соответственно первого 7 и третьего 9 транзисторов, база второго транзистора 8 через второй диод 22, включенный согласно эмиттеру второго транзистора 8. соединена с коллектором пятого транзистора 34 и с вторым выводом седьмого резистора 16, базы четвертого 33, пятого

34 и шестого 35 транзисторов связаны соответственно через одиннадцатый 20, двенадцатый 36 и тринадцатый 37 резисторы с первым 4, вторым 5 и третьим 6 выходными выводами соответственно, первый замыкающий контакт 26 включения первым выводом соединен с первым входным выводом 1, а вторым выводом — с вторым выводом восьмого резистора 17, В устройстве имеются первый 38, второй 39 и третий 40 индикаторы, каждый из которых включен последовательно резистору 20, 36 и 37 в соответствующей цепи между базами четвертого 33, пятого 34 или шестого 35 транзисторов и первым 4, вторым 5 или третьим 6 выходными выводами устройства соответственно.

Кроме того, в устройстве дополнительно могут быть установлены защитные диоды

41-49, стабилитроны 50 — 52 и второй замыкающий контакт 53 включения, механически связанный с контактом 26.

В нормальное режиме устройство работает следующим образом.

В исходном состсянии на выводы 1-3 подано напряжение питания, электроустановка подсоединена к выходным выводам

4-6, при этом через базы транзисторов 7-9 токи не протекают, транзисторы закрыты, а

1686582 через базы транзисторов 32-34 протекают токи и эти транзисторы открыты, шунтируя управляющие переходы транзисторов 7 — 9 соответственно. Если е базовые цепи транзисторов 33-35 включены индикаторы 38—

40, то последние индицируют подачу питающего напряжения на вход устройства и отсутствие тока в электроустановке.

Для подключения электроустановки к сети необходимо замкнуть контакт 26, при этом транзистор 8 открывается, так как через резистор 17 пойдет базовый ток этого транзистора. исполнительный орган 28 включается, замыкая выходные коммутирующие элементы 30-32, последние подключают электроустановку к сети.

В начальный момент включения ток, потребляемый электроустановкой, больше тока в рабочем режиме, при этом транзисторы

33 — 35 открыты, а транзисторы 7 и 9 закрыты, благодаря их шунтированию транзисторами 33 и 35 соответственно, контакт 26 при этом должен быть замкнут. При наличии ин.дикаторов ориентироваться можно по ним, в режиме пуска они возбужденй. в рабочем режиме ток уменьшается, так как напряжение на резисторах 13, 15 и 18 уменьшается, и индикаторы гаснут, индицируя, что пусковой режим окончен.

После окончания пускового режима контакт 26 размыкается, транзисторы 7 и 9 открыты, поддерживая во включенном состоянии реле 29 исполнительного органа 28, так как транзистор 8 открыт, и ток идет через транзистор 8, диод 21, параллельно соединенные обмотку реле 29 и конденсатор 24, а также резистор 12 и конденсатор

25, по истечению некоторого времени напряжения, на которых перераспределяются пропорционально сопротивлениям обмотки реле 29 и резистора 12. Через обмотку реле

29 в начальный момент протекает ток срабатывания, а впоследствии ток удержания.

Так как токи в фазах уменьшаются, уменьшаются также напряжения на резисторах

13, 15 и 18, что приводит к закрытию тран. зисторов ЗЗ вЂ” 35 и погасанию индикаторов

38-40.

Электроустановка подключена к сети питания, Резисторы 14, 16 и 19 в базовых цепях транзисторов 7-9 выбирают с сопротивлениями, обеспечиваюпими нормальное удержание во включенном состоянии реле

29 исполнительного органа 28. Резисторы

20, 36 и 37 в базовых цепях транзисторов

33-35 выбирают из условия обеспечения их включения при перегрузках по току и невключения в рабочем режиме. Последова тельно с резисторами е базовые цепи этих

50 больше допустимых, нэ порядок функцио55 нирования устройства этл диоды не елияют. Диоды 47 — 49 в а эх транзисторов

33 — 35 включают. только при условии применения индикаторов, допустимые обратные напряжения которых меньше, чем напряжение сети..Светодиоды могут еклю5

35 транзисторов могут быть включены пороговые элементы, например стабилитроны

50 — 52. обеспечивающие более четкое срабатывание защиты. Индикаторы могут включаться и параллельно выходным коммутирующим элементам 30 — 32, но включение их в базовые цепи упрощает устройство, так как происходит совмещение токов индикаторов с базовыми токами транзисторов.

Для отключения потребителя от сети размыкающий контакт 27 необходимо разомкнуть. Реле 29 вернется в исходное состоянке, разорвет цепи управления исполнительного органа 28, последний выключится, разомкнет свои выходные коммутирующие элементы 30 — 32 и обесточит базовые цепи транзисторов 7 — 9. а транзисторы 33-35 откроются, шунтируя управляющие переходы транзисторов 7-9 соответственно. Если индикаторы установлены, они возбуждаются, сигнализируя об отключении электроустановки. Замыкание контакта 27 не приводит к повторному срабатыванию реле 29, так кэк транзистор 8 закрыт, Если в процессе работы или в начальный момент пропадает напряжение на одной из фаз (обрыв фазы) с любой стороны устройства (т.е. либо с входа, либо с выхода), на датчике тока пропадает напряжение управления транзистором, подсоединенного к этой фазе, транзистор закрывается, ток через обмотку реле 29 уменьшается до величины тока отпускания, и реле 29 отпускэет, размыкая свои. контакты, выключая исполнительный орган, обесточивая электроустановку. Это же самое произойдет при перегрузке по току в любой из фэз, так как откроется один из дополнительных транзисторов, шунтируя управляющий переход соответствующего основного транзистора, последний закроется, и реле 29 выключится. Если чередование фаз перепутано, то при отпускании контакта 26 нэ реле 29 сформируется напряжение, при котором ток через реле 29 меньше тока удержания реле 29 ео включенном состоянии, и электроустановка будет отключена от сети.

Диоды 41 — 46 устанавливаются только тогда, когда обратные напряжения на эмиттерно-базовых переходах транзисторов

1686582 чаться в любом направлении при наличии диодов 44 — 46, если эти диоды отсутствуют, то светодиоды включаются согласно с эмиттерами транзисторов 33-35. Исполнительный орган 28, подключающий электроустановку к сети, может быть выполнен с выходными коммутирующими элементами в виде контактов контактора, управляемого с помощью реле 29, либо в виде тиристоров или симисторов, управление которыми также осуществляется с помощью реле 29.

Формула изобретения

1. Устройство для защиты трехфазной электроустановки от обрыва и неправильного чередования фаэ, содержащее три входных вывода для подключения к питающей сети, три выходных вывода для подключения к выводам фаз электроустановки, три транзистора, причем первый и третий транзисторы выполнены с одним типом проводимости, а второй транзистор — с другим типом проводимости, одиннадцать резисторов, два диода, три конденсатора, первый замыкающий контакт включения, размыкающий контакт выключения и исполнительный орган с входным управляющим реле и тремя замыкающими ключевыми выходными коммутирующими элементами, причем эмиттеры первого, второго и третьего транзисторов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами, коллектор первого транзистора соединен с первыми выводами первого резистора и первого конденсатора, вторые выводы которых через второй резистор соединены с коллектором третьего транзистора, между коллектором второго транзистора и вторым выводом первого резистора включена цепочка последовательно соединенных размыкающего контакта выключения, первого диода, обмотки входного управляющего реле исполнительного органа, шунтированной вторым конденсатором, и третьего резистора, шунтированного третьим конденсатором, первый входной вывод через четвертый резистор и база первого транзистора через пятый резистор соединены с первым выводом первого выходного коммутирующего элемента исполнительного органа, вторым выводом этого коммутирующего элемента, соединенного с первым выходным выводом, второй входной вывод через шестой резистор соединен с первым выводом седьмого резистора и с первым выводом второго выходного коммутирующего элемента исполнительного органа, вторым вы5

55 водом этого коммутирующего элемента, соединенного с вторым выходным выводом, а база второго транзистора соединена с первым выводом восьмого резистора, при этом третий входной вывод через девятый резистор и база третьего транзистора через десятый резистор соединены с первым выводом третьего выходного коммутирующего элемента исполнительного органа, вторым выводом этого коммутирующего элемента соединенного с третьим выходным выводом, отл ич а ю ще ес я тем, что, с целью повышения надежности путем дополнительного контроля тока в фазах электроустановки, в устройство введены четвертый, пятый и шестой транзисторы и двенадцатый и тринадцатый резисторы, причем четвертый и шестой транзисторы выполнены того же типа проводимости, что и первый и третий транзисторы, а пятый транзистор — того же типа проводимости, что и второй транзистор, эмиттеры четвертого, пятого и шестого транзисторов соединены с эмиттерами соответственно первого, второго и третьего транзисторов, коллекторы четвертого и шестого транзисторов соединены с базами соответственно первого и третьего транзисторов, база второго транзистора через второй диод, включенный согласно эмиттеру второго транзистора, соединена с коллектором пятого транзистора и с вторым выводом седьмого резистора, базы четвертого, пятого и шестого транзисторов соединены соответственно через одиннадцатый, двенадцатый и тринадцатый резисторы с первым, вторым и третьим выходными выводами соответственно, и ри этом первый замыкающий контакт включения первым выводом соединен с первым входным выводом, а вторым выводом — с вторым выводом восьмого резистора.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что в него введены первый, второй и третий индикаторы, каждый иэ которых включен последовательно резистору в соответствующей цепи между базами четвертого, пятого или шестого транзисторов и первым, вторым или третьим выходными выводами устройства соответственно.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в него введен второй замыкающий контакт включения, механически связанный с первым замыкающим контактом включения и одним своим выводом соединенный с первым входным выводом устройства. а другим вывддом — с вторым выводом первого резистора.