Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазного режима

 

Использование: в качестве контролирующего органа наличия напряжения во всех трех фазах питающей сети и защиты от превышения тока в фазах. Сущность изобретения: в устройстве содержатся три насыщающихся трансформатора тока 9, 10, 11, нагруженных на переменные резисторы 12, 13, 14 и через диоды 15, 16, 17 подключенные на цепочку постоянных резисторов 18, 19, 20. Применение последовательной цепочки позволило использовать тиристор 22 с упрощенной схемой управления в качестве датчика, реагирующего на нулевой ток. Независимо от схемы подключения нагрузки (с подключенной нейтралью или без нейтрального провода) при пропадании люоой из фаз ток тиристора 22 снижается до нуля, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 21. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Н 7/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4903099/07 (22) 21,01.91 (46) 15,05.93. Бюл. hh 18 (71) Научно-производственное объединение

"Марс" (72) Б.Ф..Папин и Н.В.Бармин (56) Авторское свидетельство СССР

N 547901, кл. Н 02 Н 7/00, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 103411?, кл. Н 02 Н 7/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРЕХФАЗНЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ OT НЕПОЛНОФАЗНОГО РЕ)КИМА (57) Использование: в качестве контролирующего органа наличия напряжения во всех трех фазах питающей сети и защиты от пре„„Я „„1815729 А1 вышения,тока в фазах. Сущность изобретения: в устройстве содержатся три насыщающихся трансформатора тока 9, 10, 11, нагруженных на переменные резисторы 12, 13, 14 и через диоды 15, 16, 17 подключенные на цепочку постоянных резисторов 18, 19, 20. Применение последовательной цепочки позволило испольэовать тиристор 22 с упрощенной схемой управления в качестве датчика, реагирующего на нулевой ток.

Независимо от схемы подключения нагруз, ки (с подключенной нейтралью или беэ нейтрального провода) прй пропадании люоой из фаз ток тиристора 22 снижается до нуля, что приводит к срабатыванию исполнительного элемента 21. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для защиты трехфаэных потребителей электроэнергии от неполнофазного режима и превышения тока, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспече.ния защиты от превышения тока.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — диаграмма, поясняющая работу устройства при наличии напряжения нэ всех фазах и включенном состоянии потребителя, работающего в номинальном режиме; на фиг,3 — диаграмма, поясняющая работу устройства на потребителя с подключенной нейтралью при пропадании одной фазы питающего напряжения или при превышении тока в одной из фаз; на фиг.4 — диаграмма, поясняющая работу устройства с потребителями без нейтрального провода при пропадании одной фазы питающего напряжения.

На схеме показаны клеммы 1 — 4 для подключения к питающей четырехпроводной сети, клеммы 5 — 8 для подключения потребителя, насыщающиеся трансформаторы тока

9,10,11, переменные подстроечные резисторы 12,13,14, диоды 15,16,17, нагрузочные резисторы 18,19,20, исполнительный элемент 21 со своими контактами 21-1 и 21-2 тиристорный ключ 22, ограничительный резистор 23, двойная кнопка включения 24, кнопка выключения 25, магнитный пускатель 26 с силовыми контактами 27, конденсатор 28.

В статическом состоянии на клеммах 1 — 4 отсутствует напряжение, элементы схемы находятся в обесточенном состоянии, подключенный к клеммам 5 — 8 потребитель не работает, контакты 21-1 и 21-2 разомкнуты, При появлении питающего напряжения нэ клеммах 1 — 4 на верхние контакты двойной кнопки включения поступает напряжение. В момент нажатия двойной кнопки включения 24 замыкается цепь питания катушки магнитного пускателя и замыкается цепь управления тиристором 22. Замыкание цепи питания катушки магнитного пускателя вызывает его срабатывание и замыкание силовых контактов 27. Питающий потребителя ток пропускает через первичные обмотки трансформаторов тока 9, 10, 11, Суммарное выпрямленное напряжение, наведенное во вторичных обмотках трансформаторов тока, поступает на тиристорный . ключ 22 и исполнительный элемент 21 (фиг.2), Тиристор открывается в тот момент, когда ток управления превысит значение отпирающего тока управляющего электрода, и выключается при уменьшении тока через тиристор до величины, меньшем, чем ток удержания тиристора 22 (фиг.2 точка А).

Через исполнительный элемент 21 протекает выпрямленный ток и он включается, замыкая свои контакты 21-1 и 21-2. Замыкание контактов осуществляет блокировку кнопки 24. Отпускание кнопки 24 не приводит к отключению, так как ток, протекающий

"0 через тиристор 22, не снижается до нуля (тока удержания тиристора 22) (фиг.2).

В случае подключенной нейтрали при обрыве одной (двух) фаэ или превышении тока в одной (двух) фазах, приводящих к насыщению соответствующих трансформаторов тока пропадает один (два) полупериод (а) тока, проходящего через тиристор, ток снижается до нуля, что приводит к отключению тиристора 22 в точке А (фиг.3) и обесто20 чиванию цепи питания исполнительного элемента 21. Исполнительный элемент 21 своими контактами 21-1 и 21-2 разрывает цепь питания катушки магнитного пускателя. Силовые контакты пускателя обесточивают потребителя электроэнергии.

Переменные подстроечные резисторы

12, 13, 14 служат для регулировки уставок токовой защиты, Кроме того, степень защиты от превышения тока зависит от выбора

30 насыщающихся трансформаторов тока.

В случае подключения конденсатора 28 при использовании одинарной кнопки включения 24 исполнительный элемент 21 включается автоматически зарядным током

35 конденсатора. В остальном работа схемы не отличается. Использование конденсатора удобно при наличии одинарной кнопки

"ПУСК", обычно поставляемой в составе штатных элементов управления нагрузкой.

40 Автоматическое включение устройства в случае использования конденсатора 28 в цепи управления тиристора 22 возможно в случае подключения нагрузки, имеющей большую разницу пусковых и рабочих токов, в связи с чем возможна регулировка тока управления резистором 23 до уровня, при котором включение тиристора 22 будет происходить только при пусковых токах.

При использовании предлагаемого устройства защиты в трехпроводной сети исполнительный элемент 21 будет отключаться при обрыве любой из фаз, так как в оставшихся неповрежденных фазах насыщэющиеся трансформаторы тока обтекаются токами, противоположными по фазе, поэтому в последовательной цепочке, состоящей из исполнительного элемента 21 и тиристора 22, будет приложено двухполупериодное напряжение (фиг.4) и тиригтор отключится в точке А. При пр нишении же тока s одной из фаз трехпроводной сети трансформатор входит в насыщение, во вторичной обмотке пропадает полупериод тока (фиг.3), что приводит к отключению исполнительного элемента. Таким образом, исполнительный элемент включается при наличии напряжения и тока во всех трех фазах и отключается при обрыве одной или двух фаз, или при превышении тока в одной или нескольких фазах в трех- и четырехпроводной сети, обеспечивая быстродействие и надежности срабатывания защиты.

Устройство сочетает возможность защиты потребителя от неполнофазного режима с защитой от превышения тока.

Устройство универсально и может найти применение не только в схемах защиты электродвигателей, но и в схемах автоматики для выдачи упреждающего сигнала об отключении напряжения.

Формула изобретения

Устройство для защиты трехфазных потребителей от неполнофазного режима, содержащее три трансформатора тока с первичными обмотками, которые соединены с клеммами для включения в фазные провода питающей сети, и вторичными обмотками, тиристор, управляющая цепь и ка5 тод кЬторого через резистор подключены параллельно кнопке "Пуск" магнитного пускателя, один вывод, обмотки которого непосредственно, а другой через кнопки "Пуск" и

"Стоп" подключены к клеммам для соедине10 ния с фазами сети, три резистора и исполнительный орган, отл и ч а ю ще е ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защиты от превышения тока, в качестве датчиков

15 тока использованы насыщающиеся трансформаторы тока, вторичные обмотки которых зашунтированы введенными . переменными резисторами и через введенные диоды подключены к выводам трех ре20 зисторов, соединенных в последовательную цепочку, выход которой подключен к последовательно соединенным исполнительному органу и тиристору, катод которого подключен к выводу первого резистора.

1815729

Составитель Б. Папин

Техред М.Моргентал Корректор А. Обручар

Редактор С, Кулакова

Заказ 1640 Тираж 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