Трехфазное симметрирующее устройство
Владельцы патента RU 2314620:
Общество с ограниченной ответственностью (ООО) "Интер Электро-XXI век" (RU)
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры. Технический результат состоит в повышении надежности при работе от трехпроводной или четырехпроводной питающей сети. Трехфазное симметрирующее устройство содержит входные и выходные зажимы питающей сети. К выходным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого встречно включены в зигзаг. Согласно изобретению между входными и выходными зажимами питающей сети включен первый трехфазный автоматический выключатель, имеющий независимый расцепитель. Последовательно с первичными обмотками трехфазного трансформатора включен второй трехфазный автоматический выключатель. Нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод встречно включенных в зигзаг первичных обмоток трехфазного трансформатора. Блок управления соединен последовательно с независимым расцепителем, подключенным между выходным зажимом одной из фаз и нулевым выводом питающей сети, и обеспечивает подачу напряжения на независимый расцепитель и срабатывание первого автоматического выключателя при отключении второго автоматического выключателя. 3 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в цепях питания различной аппаратуры.
Известен трехфазный стабилизатор переменного напряжения, содержащий симметрирующий трансформатор [1].
Недостаток - сложность.
Известен трехфазный стабилизатор переменного напряжения, содержащий симметрирующий трансформатор, содержащий первичные обмотки, соединенные в «звезду», и вторичные обмотки, соединенные в «треугольник» [2].
Недостаток - большая установленная мощность трансформатора, низкая надежность [2].
Наиболее близким к предлагаемому является трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в «зигзаг» или «звезду», но имеющего при соединении первичных обмоток трехфазного трансформатора в «звезду» вторичные обмотки, соединенные в «треугольник», блок управления [3].
Недостаток - низкая надежность устройства при работе от трехпроводной или четырехпроводной питающей сети, обусловленная значительными перегрузками симметрирующего трансформатора, возникающих при перекосах нагрузок в питающей сети или нагрузок на выходе трансформатора.
Цель изобретения - повышение надежности устройства при работе от трехпроводной или четырехпроводной питающей сети.
Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем входные зажимы для подключения питающей сети и выходные зажимы, к которым подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого соединены в «зигзаг» или «звезду», но имеющего при этом при соединении первичных обмоток трехфазного трансформатора в «звезду» вторичные обмотки, соединенные в «треугольник», блок управления, между входными и выходными зажимами включен первый трехфазный автоматический выключатель, имеющий независимый расцепитель, а последовательно с первичными обмотками включен второй трехфазный автоматический выключатель, блок управления, связанный с первым и вторым трехфазными автоматическими выключателями, обеспечивающий подачу напряжения на независимый расцепитель и срабатывание первого автоматического выключателя при отключении второго автоматического выключателя, причем входные выводы первичных обмоток, не соединяемые между собой, включены на входные или выходные зажимы устройства.
Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения «новизна».
Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не выявило в них признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".
На фиг.1 приведена схема устройства.
Устройство содержит симметрирующий трансформатор 1, имеющий первичные обмотки 2, 3, включенные в «зигзаг». Свободные выводы первичных обмоток 2, 3 подключены на входные зажимы фаз А, В, С. В цепь первичных обмоток 2, 3 включен трехфазный автоматический выключатель 4. Между входными и выходными зажимами включен автоматический выключатель 5, имеющий независимый расцепитель 6, блок управления 7, через который независимый расцепитель 6 автоматического выключателя 5 связан с трехфазным автоматическим выключателем 4.
Устройство работает следующим образом.
При подаче напряжения на трехфазное симметрирующее устройство нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод встречно включенных в «зигзаг» первичных обмоток 2, 3 трехфазного трансформатора 1. Блок управления 7, который выполнен в виде блок-контакта, замыкающегося при отключении автоматического выключателя 4, соединенного последовательно с независимым расцепителем выключателя 5 и подключенного между выходным зажимом одной из фаз и нулевым выводом питающей сети, обеспечивает отключение трехфазного симметрирующего устройства от питающей сети и нагрузки в аварийных режимах работы. Аварийными режимами работы в данном случае являются значительная несимметрия в исходной питающей сети, обусловленная перекосами нагрузок в этой питающей сети, а также несимметрией нагрузок на выходе устройства, превышающие допустимые. Поскольку при таком включении первичных обмоток 2, 3 трехфазный трансформатор 1 имеет большое сопротивление для токов прямой и обратной последовательности и малое сопротивление для токов нулевой последовательности, т.е. обеспечивает создание устойчивой нулевой точки и симметрирование фазных напряжений.
Основные варианты выполнения симметрирующего трансформатора приведены на фиг.2 и 3.
На фиг.2 симметрирующий трансформатор выполнен в виде трансформатора, имеющего первичные обмотки 2, соединенные в «звезду», при этом вторичные обмотки 3 соединены в «треугольник».
На фиг.3 симметрирующий трансформатор выполнен из первичных обмоток, каждая из которых состоит из первой, второй и третьей обмотки, при этом вторые и третьи обмотки выполнены по схеме «зигзаг», а каждая из первых обмоток включена встречно-последовательно со второй и третьей обмотками смежных фаз, а нулевой выходной вывод образован соединением свободных выводов третьих обмоток.
Такое выполнение трехфазного симметрирующего устройства обеспечивает создание устойчивой нулевой точки в трехфазной сети без нулевого провода, устраняя перекосы фазных напряжений при несимметрии токов нагрузки до 100% от номинальной, и отключение устройства от сети при несимметрии, превышающей номинальную, а также значительно снижает сопротивление токам нулевой последовательности, обеспечивая симметрирование исходной четырехпроводной питающей сети с нулевым проводом и защиту симметрирующего устройства путем отключения от питающей сети при превышении допустимой мощности симметрирования как со стороны питающей сети, так и со стороны нагрузки. Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в обеспечении надежной работы симметрирующего устройства как при соединении нулевого провода питающей сети с нулевым выводом симметрирующего устройства, так и при создании собственной нулевой точки.
Источники информации
1. А.с. СССР №1324086, М. кл. Н 02 М 5/12,1985.
2. «Электротехнический справочник», Москва, издательство МЭИ, 1998 г., стр.135, рис.24.19.
3. А.с. СССР №1310787, М. кл. G 05 F 1/ 30, 1985.
Трехфазное симметрирующее устройство, содержащее входные и выходные зажимы питающей сети, к выходным зажимам подключен трехфазный трансформатор, первичные обмотки которого встречно включены в зигзаг, и блок управления, отличающееся тем, что между указанными входными и выходными зажимами питающей сети включен первый трехфазный автоматический выключатель, имеющий независимый расцепитель, а последовательно с указанными первичными обмотками трехфазного трансформатора включен второй трехфазный автоматический выключатель, при этом нулевым выводом для подключения фазных нагрузок служит нулевой вывод встречно включенных в зигзаг первичных обмоток трехфазного трансформатора, а блок управления соединен последовательно с независимым расцепителем, подключенным между выходным зажимом одной из фаз и нулевым выводом питающей сети, и обеспечивает подачу напряжения на независимый расцепитель и срабатывание первого автоматического выключателя при отключении второго автоматического выключателя.
