Устройство защитного отключения электротехнических приборов и аппаратов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке и эксплуатации электротехнических приборов и аппаратов. Технический результат заключается в улучшении метрологических характеристик устройства, улучшении показателей надежности. Для этого устройство содержит генератор сети, подключенный к ней, выпрямитель, параметрический стабилизатор, узел контроля, исполнительный элемент, воздействующий на исполнительный орган, также в него введены датчики сетевого напряжения и тока утечки, подключенные соответственно к выпрямителю и узлу контроля, выходы упомянутых датчиков подключены к входам компаратора, выход которого соединен с одним из входов исполнительного элемента, другой вход которого подключен к выходу введенного узла помехозащиты, а выход исполнительного элемента соединен с входом исполнительного органа, причем один из входов узла помехозащиты подключен к выходу выпрямителя, другой - к выходу параметрического стабилизатора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты электротехнических аппаратов в трехфазных и однофазных сетях.

Известны устройства контроля и защиты электротехнических систем, в частности известен принцип построения защитного отключающего устройства с использованием оперативного постоянного тока [1], принцип действия которого заключается в том, что искусственная нулевая точка по схеме «звезда» образуется с помощью дросселя-индикатора, последовательно с общей точкой которого включены дроссель, токовое реле и источник постоянного тока, один из выводов которого подключен к корпусу («земле»). При этом ток, протекающий по указанной выше цепи, и является оперативным отключающим током, величина которого зависит от сопротивления изоляции.

Недостатком такого устройства является значительная масса и габариты из-за наличия дросселя-трансформатора, а также понижение чувствительности, т.е. устройство обладает сравнительно низкими метрологическими характеристиками. Кроме того, при определенных соотношениях из-за отсутствия регулировок система защиты и контроля может оказаться неработоспособной.

Известны также устройства контроля сопротивления изоляции в электрораспределительных системах [2], в которых используются устройства, обеспечивающие контроль изоляции в цепях трехфазного тока с изолированной нейтралью от передвижных электростанций. Такие устройства содержат узел временной задержки и отключение в аварийных режимах происходит в зависимости от места нахождения потребителя от источника электроэнергии.

Недостатком такой системы защиты являются сравнительно низкие метрологические характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому устройству, принятому за прототип, является устройство контроля и защиты [3], содержащее генератор сети, к каждой из фаз сети подключены анодами диоды, катоды которых соединены в общую точку, образуя трехфазный выпрямитель, выход которого подключен к входу параметрического стабилизатора, состоящего из стабилитрона, гасящего резистора со сглаживающим фильтром, измерительную цепь, имеющую помехоподавляющий конденсатор, соединенные между собой регулировочный и ограничительный резисторы, причем последний подключен к корпусу, и исполнительный элемент, измерительная цепь имеет времязадающий резистор и подсоединена к схеме управления, состоящей из двух триггеров Шмидта, разделенных диодом, тремя резисторами и двумя конденсаторами цепи задержки времени срабатывания защитного отключения и коммутирующей с электронным ключом, содержащим полевой транзистор, затвор которого подключен к делителю напряжения, а сток - к выключателю автоматическому, шунтированному защитным диодом.

Основными недостатками этого устройства являются:

- относительно низкое входное сопротивление (может быть менее 1 МОм);

- пороговое сопротивление утечки (Rу.п) зависит от величины напряжения и частоты питающей сети;

- наблюдается значительная зависимость Rу.п от перекоса фаз питающей сети, что возможно при наличии передвижных источников электроэнергии.

Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик, уменьшение массы и габаритов за счет применения микроэлементной базы на основе современных технологий.

Указанная цель достигается тем, что в устройство защитного отключения, содержащее генератор сети, подключенный к ней, выпрямитель, параметрический стабилизатор, подключенный к выходу выпрямителя, узел контроля, одним входом соединенный с контролируемым сигналом, другим - с входом сети, исполнительный элемент, воздействующий на исполнительный орган, подключенные к выходу упомянутого выпрямителя, согласно изобретению введены датчики сетевого напряжения и тока утечки, подключенные соответственно к выходу выпрямителя и узлу контроля, выходы упомянутых датчиков подключены к входам компаратора, выход которого соединен с одним из входов исполнительного элемента, другой вход которого подключен к выходу введенного узла помехозащиты, а выход исполнительного элемента соединен с входом исполнительного органа, причем один из входов узла помехозащиты подключен к выходу выпрямителя, другой - к выходу параметрического стабилизатора.

Кроме того, датчики сетевого напряжения и тока утечки выполнены по единой схеме, содержащей делители напряжения из первого и второго опорных резисторов датчика сетевого напряжения, из первого и второго измерительных резисторов датчика тока утечки, второй вывод упомянутого делителя напряжения подключен к общей точке - первому выходу выпрямителя, средняя точка делителя через первый входной резистор подключена ко второму входному резистору, свободный вывод которого подключен к одному из выводов первого фильтрующего конденсатора, второй вывод которого подключен к общей точке, точка соединения упомянутых резисторов подключена к первому выводу второго фильтрующего конденсатора, второй вывод которого подключен к выходу операционного усилителя - первому активному фильтру нижних частот (АФНЧ), выход упомянутого операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом, неинвертирующий вход - с точкой соединения второго входного резистора и первого фильтрующего конденсатора и входом пассивного Г-образного RC-фильтра ФНЧ на первом входном резисторе и первом фильтрующем конденсаторе; к точке соединения второго входного резистора и первого фильтрующего конденсатора подключены первый и второй защитные диоды, соединенные катодом первого и анодом второго, причем анод первого подключен к общей точке, при этом вход делителя датчика тока утечки подключен к выходу узла контроля.

Также устройство отличается тем, что узел помехозащиты выполнен в виде первого резистора входного делителя напряжения, подключенного одним выводом ко второму выходу выпрямителя 1, другим - к аноду защитного диода ОУ, катод которого подключен к точке соединения катодов вторых защитных диодов ОУ первого и второго АФНЧ, к точке соединения первого резистора входного делителя напряжения и защитного диода ОУ подключены одним выводом соединенные между собой параллельно второй резистор входного делителя напряжения узла и фильтрующий конденсатор фильтра высших гармоник, к точке соединения элементов первого резистора входного делителя напряжения, защитного диода ОУ, второго резистора входного делителя напряжения и фильтрующего конденсатора фильтра высших гармоник подключен анод диода пикового детектора, к катоду которого подключен одним из выводов нагрузочный резистор пикового детектора, вторым - к общей точке, точка соединения диода пикового детектора, его нагрузочного резистора и фильтрующего конденсатора пикового детектора подключена к неинвертирующему входу ОУ, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения первого и второго опорных резисторов, причем свободный вывод первого подключен к общей точке, второго - к выходу параметрического стабилизатора, выход ОУ подключен к входу триггера Шмидта-инвертора, выход которого подключен к одному из выводов первого ограничительного резистора, второй вывод которого подключен к базе ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к общей точке, коллектор через второй ограничительный резистор - к точке соединения времязадающих конденсатора, резистора и третьего ограничительного резистора; вторые выводы упомянутых элементов подключены к общей точке, к коллектору первого транзистора эмиттерного повторителя и его базе, коллектор первого транзистора эмиттерного повторителя соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора - с эмиттером первого транзистора, между эмиттером и базой второго транзистора установлен нагрузочный резистор первого транзистора, к точке соединения эмиттера второго транзистора эмиттерного повторителя и нагрузочного резистора первого транзистора эмиттерного повторителя подключен одним выводом нагрузочный резистор второго транзистора, второй вывод которого подключен к общей точке, а точка соединения коллекторов первого и второго транзисторов эмиттерного повторителя подключена к точке соединения вторых защитных диодов первого и второго активных АФНЧ, защитного диода ОУ и второго опорного резистора, причем фильтрующий конденсатор пикового детектора подключен параллельно его нагрузочному резистору.

Структурная схема предлагаемого устройства изображена на фиг.1. Она содержит следующие узлы: 1 - выпрямитель (может быть однофазным или многофазным), питающийся от сети переменного тока, узел контроля 2, на первый вход которого поступает контролируемый сигнал, выход выпрямителя соединен с входом датчика сетевого напряжения 3, второй вход упомянутого узла контроля 2 соединен с входом сети, выход подключен к входу датчика тока утечки 4, выходы датчиков 3 и 4 подключены к входам компаратора 5.

От выпрямителя 1 питаются узлы: 6 - параметрический стабилизатор напряжения и узел помехозащиты 7, причем параметрический стабилизатор 6 выходом подключен к одному из входов узла помехозащиты 7. Выход компаратора 5 подключен к первому входу исполнительного элемента 8, второй вход которого подключен к выходу узла помехозащиты 7, а выход исполнительного элемента 8 подключен к входу исполнительного органа 9.

Принципиальная схема устройства изображена на фиг.2. Ряд узлов может быть выполнен по стандартным схемам, например, таким, как компаратор 5, параметрический стабилизатор 6, исполнительный элемент 8, исполнительный орган 9, показанные на фиг.2. На фиг.2 в качестве узла 1 показан трехфазный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме с защитным варистором 10 на выходе. Узел контроля 2 представляет собой последовательно соединенные ограничительный резистор 11 и кнопку контроля 12. Свободный вывод упомянутой кнопки 12 соединен с входом («Землей»).

Узлы 3, 4 и 7 являются оригинальными узлами, причем принцип построения узлов 3 и 4 одинаков.

Выход 1 выпрямителя 1 является общей точкой. К выходу 2 упомянутого выпрямителя подключен одним выводом делитель напряжения, содержащий первый и второй опорные резисторы 13 и 14 датчика сетевого напряжения 3, второй вывод упомянутого делителя напряжения подключен к общей точке - первому выходу выпрямителя 1. Средняя точка делителя через первый входной резистор 15 первого активного фильтра нижних частот (АФНЧ) подключена ко второму входному резистору 16 первого АФНЧ, свободный вывод которого подключен к одному из выводов первого фильтрующего конденсатора 17, второй вывод которого подключен к общей точке. Точка соединения резисторов 15 и 16 подключена к первому выводу второго фильтрующего конденсатора 18, второй вывод которого подключен к выходу операционного усилителя (ОУ) 19 - первому активному фильтру нижних частот (АФНЧ). Неинвертирующий вход ОУ первого АФНЧ соединен с точкой соединения второго входного резистора 16 первого АФНЧ и первого фильтрующего конденсатора 17, выход ОУ первого АФНЧ соединен с его инвертирующим входом, а также с входом пассивного Г-образного RC-фильтра нижних частот (ФНЧ) на элементах: первом входном резисторе 20 и другом фильтрующем конденсаторе 21; к точке соединения второго входного резистора 16 и первого фильтрующего конденсатора 17 первого АФНЧ подключены первый и второй защитные диоды 22 и 23 ОУ первого АФНЧ, соединенные катодом первого с анодом второго, причем анод первого подключен к общей точке.

Структура и соединение элементов узлов 3 и 4 одинаковы, но подключение первого вывода делителя напряжения, содержащего первый и второй измерительные резисторы 24 и 25 датчика тока утечки 4, осуществляется к точке соединения свободного вывода кнопки 12 с входом («Землей»). Средняя точка делителя через первый входной резистор 26 второго АФНЧ подключена ко второму входному резистору 27 упомянутого фильтра, свободный вывод элемента 27 подключен к одному из выводов первого фильтрующего конденсатора 28 второго АФНЧ, второй вывод упомянутого конденсатора подключен к общей точке. Точка соединения резисторов 26 и 27 подключена к первому выводу второго фильтрующего конденсатора 29 второго АФНЧ, второй вывод этого конденсатора подключен к выходу ОУ 30 - второму АФНЧ. Выход упомянутого операционного усилителя 30 соединен с его инвертирующим входом. Неинвертирующий вход ОУ второго АФНЧ соединен с точкой соединения второго входного резистора 27 второго АФНЧ и первого фильтрующего конденсатора 28 второго АФНЧ, выход ОУ второго АФНЧ соединен с его инвертирующим входом, а также с входом второго пассивного Г-образного RC-фильтра ФНЧ на элементах: первом входном резисторе 31 второго ФНЧ и первом фильтрующем конденсаторе 32 упомянутого фильтра; к точке соединения второго входного резистора 27 и первого фильтрующего конденсатора 28 второго АФНЧ подключены первый и второй защитные диоды 33 и 34 второго АФНЧ, соединенные катодом первого с анодом второго, причем анод первого подключен к общей точке, а катод второго соединен с катодом диода 23.

Узел 5 выполнен на стандартном операционном усилителе 35, выполняющем функцию компаратора, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения элементов 20 и 21, а неинвертирующий - к точке соединения элементов 31 и 32.

Узел 6 выполнен на стандартном параметрическом стабилизаторе, например на делителе 36, 37 - резисторе и конденсаторе входного фильтра, к средней точке которого через ограничительный резистор 38 подключен одним выводом стабилитрон 39, другим - к первому выходу выпрямителя 1, параллельно стабилитрону 39 включен конденсатор выходного фильтра 40.

Узел помехозащиты 7, первый резистор входного делителя напряжения которого 41 подключен одним выводом ко второму выходу 3 выпрямителя 1, другим - к аноду защитного диода 42 ОУ упомянутого узла, катод которого подключен к точке соединения катодов элементов 23 и 34 (к выходу параметрического стабилизатора 6). К точке соединения элементов 41 и 42 подключены одним выводом соединенные между собой параллельно второй резистор входного делителя напряжения 43 и фильтрующий конденсатор 44 (фильтра высших гармоник). К точке соединения элементов 41-44 подключен анод диода 45 - пикового детектора, к катоду которого подключен одним из выводов резистор 46 - нагрузочный резистор пикового детектора, вторым - к точке соединения элементов 43, 44 и 47 (к общей точке), фильтрующий конденсатор пикового детектора 47 подключен параллельно элементу 46. Точка соединения элементов 45, 46, 47 подключена к неинвертирующему входу ОУ 48 узла, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения первого 49 и второго 50 опорных резисторов, причем свободный вывод первого подключен к общей точке, а второго - к точке соединения элементов 23, 34 и 42 (к выходу 3 параметрического стабилизатора 6). Выход ОУ 48 подключен к объединенным входам элемента 51 - триггеру Шмидта - инвертору узла 7, выход которого подключен к одному из выводов первого ограничительного резистора 52 узла 7, второй вывод которого подключен к базе ключевого транзистора 53, эмиттер которого подключен к общей точке, коллектор через второй ограничительный резистор 54 к точке соединения элементов 55, 56 и 57 - времязадающего конденсатора, времязадающего резистора и третьего ограничительного резистора; вторые выводы упомянутых элементов подключены к общей точке, к коллектору первого транзистора эмиттерного повторителя 58 и к базе упомянутого транзистора, коллектор первого транзистора эмиттерного повторителя 58 соединен с коллектором второго транзистора эмиттерного повторителя 59, база транзистора 59 - с эмиттером транзистора 58, между эмиттером и базой транзистора 59 установлен нагрузочный резистор 60 первого транзистора эмиттерного повторителя, к точке соединения эмиттера транзистора 59 и резистора 60 подключен одним выводом нагрузочный резистор 61 второго транзистора эмиттерного повторителя, второй вывод которого подключен к общей точке. Точка соединения коллекторов транзисторов 58 и 59 подключена к точке соединения элементов 23, 34, 42, 50 (к выходу 3 параметрического стабилизатора 6).

Узел 8 - исполнительный элемент - выполнен, например, на двух триггерах Шмидта, первый из которых 62 выполняет функцию элемента 2И-НЕ, второй 63 - инвертора. Первый вход первого триггера 62 подключен к выходу компаратора 35, второй - к точке соединения элементов 61, 62 и эмиттера транзистора 59, выход первого триггера Шмидта 62 подключен к объединенным входам второго триггера Шмидта 63.

Узел 9 - исполнительный орган - выполнен, например, на ключевом транзисторе и автомате защиты (обмотке реле). Выход 4 узла 8 (второй триггер Шмидта 63) подключен к точке соединения резисторов 64 и 65 - нагрузочного и ограничительного резисторов исполнительного органа, резистор 64 вторым выводом подключен к общей точке, резистор 65 - к затвору ключевого транзистора 66, исток которого подключен к общей точке, а сток - к параллельно включенным рекуперативному диоду 67 и обмотке реле 68 исполнительного органа, свободная точка соединения которых подключена ко второму выходу выпрямителя 1.

Устройство, изображенное на фиг.1 и фиг.2, работает следующим образом.

В нормальном режиме работы, т.е. при наличии сопротивления изоляции электротехнических приборов и аппаратов в пределах заданных или установленных норм, аппаратура выполняет свое основное назначение. В этом режиме сигналы с узла контроля 2, датчика сетевого напряжения 3 и датчика тока утечки 4, поступающие на вход узла 5 - компаратора, таковы, что совместно с выходным сигналом узла помехозащиты 7 формируют на выходе исполнительного элемента 8 сигнал, при котором исполнительный орган 9 находится в отключенном состоянии.

При уменьшении сопротивления изоляции ниже установленных пределов или норм исполнительный орган 8 срабатывает и отключает электротехнический прибор или аппарат от сети.

Принцип работы основных узлов, изображенных на фиг.2, описан ниже. Принцип работы узлов 3 и 4 заключается в следующем. Здесь применен мостовой принцип измерения порогового тока утечки, при этом мост создан парами резисторов 24, 25 и 13, 14 (первая пара измерительная, вторая - опорная).

Измеряемый ток утечки проходит через резистор 24, определяющий входное сопротивление, создает падение напряжения на резисторе 25, которое фильтруется АФНЧ на ОУ 30, затем дополнительно фильтруется RC-фильтром на элементах 31 и 32 и поступает на неинвертирующий вход компаратора на ОУ 35.

Точно такая же схема применена и для фильтрации опорного напряжения, поступающего с резистора 14 на инвертирующий вход элемента 35.

При превышении измеряемого тока утечки порогового значения на выходе компаратора на ОУ 35 устанавливается лог.«1», вызывающая через элементы 62, 63 открывание выходного транзистора 66 и срабатывание автомата отключения, обмотка которого является элементом 68.

Устройство на элементах 41-61 предназначено для запрета срабатывания устройства защиты при недостаточном сетевом напряжении. Фактически оно выполняет функцию помехозащиты при включении, например, асинхронных двигателей, когда наблюдаются резкие и существенные колебания выходного напряжения агрегата, которые могут привести к ложному срабатыванию устройства защиты и не дать возможности включить двигатель.

Датчик среднего значения сетевого напряжения 3 и датчик измерения тока утечки 4 имеют диоды 22, 23 и 33, 34 для защиты входов ОУ от перегрузок, так как ряд микросхем (например, микросхема TL064ID и др.) таких диодов не содержит.

Параметрический стабилизатор 6 (стабилизированное напряжение снимается с выхода 3, указанного на фиг.2) используется для питания узлов устройства и также микросхем, цепи питания которых на фиг.2 не показаны.

Принцип работы узла помехозащиты 7 следующий. Выпрямленное сетевое напряжение с точки 2 подается на делитель напряжения (резисторы 41 и 43). Конденсатор 44 фильтрует высшие гармоники, диод 42 - защитный, ограничивающий положительное выходное напряжение делителя на уровне питающего напряжения параметрического стабилизатора. Диод 45, резистор 46 и конденсатор 47 выполняют функцию пикового детектора, поэтому порог запрета зависит в основном от амплитуды синусоидального сетевого напряжения, но мало зависит от высших гармоник и также несущественно зависит от типа сети - трехфазной или однофазной.

Таким образом, на неинвертирующий вход компаратора 48 поступает отфильтрованное напряжение, пропорциональное амплитуде сетевого напряжения, а на инвертирующий вход - постоянное опорное напряжение, снимаемое с делителя на резисторах 49 и 50. При снижении амплитуды сетевого напряжения ниже порогового значения на выходе компаратора 48 устанавливается лог.«0», на выходе триггера Шмита-инвертора 51 лог.«1», транзистор 53 открыт и конденсатор 55 быстро разряжается через ограничительный резистор 54 и открытый транзистор 53, в результате на эмиттере транзистора 59 (выходе устройства помехозащиты) устанавливается лог.«0», что соответствует запрету срабатывания устройства защиты.

Снятие запрета по времени на несколько порядков дольше, чем включение запрета - этим достигается малая вероятность ложных срабатываний устройства защиты при помехах в сети. Помехозащите в переходных режимах способствует выполнение измерительного и опорного фильтров по единой схеме.

Обозначение остальных выходов на фиг.2: 3 - выход параметрического стабилизатора 6, 4 - выход для подключения к входу исполнительного органа 9 и к входам других исполнительных устройств.

Авторами испытано устройство защиты со следующими параметрами.

Сеть переменного тока трехфазная 3 ˜ 230 В и частотой 50 Гц с пороговым сопротивлением утечки (Rу.п.) 20, 40 и 60 кОм. Входное сопротивление не менее 1 МОм. При изменении частоты питающей сети от 40 до 60 Гц отклонения Rу.п. от установленного значения составили не более ±5%. При изменении напряжения питающей сети от 170 до 260 В отклонения Rу.п. от установленного значения составили не более ±5%. При перекосе фаз питающей сети до 20%, созданном искусственно, отклонения Rу.п. от установленного значения составили не более ±5%. Срабатывает при симметричной утечке. При обрыве одной из фаз Rу.п. менялось не более, чем на ±10%.

Кроме того, испытан следующий вариант. Сеть переменного тока однофазная ˜220 В и частотой 50 Гц с пороговым сопротивлением утечки 20, 40 и 60 кОм. Входное сопротивление не менее 1 МОм. При изменении частоты питающей сети от 40 до 60 Гц отклонения Rу.п. от установленного значения составили не более ±5%. При изменении напряжения питающей сети от 170 до 260 В отклонения Rу.п. от установленного значения составили не более ±5%. Диапазон рабочих температур составил от - 40 до +85°С.

Устройство защиты испытано при работе с электроагрегатом с выходным трехфазным напряжением 3 ˜ 230 В, частотой 50 Гц и мощностью 4 кВт в предельных условиях его работы - включение и отключение (по силовой цепи) асинхронного двигателя мощностью 5 кВт. Устройство успешно выдержало возникающие при коммутации перенапряжения.

Таким образом, предложенное устройство защиты имеет входное сопротивление, соответствующее нормам отечественных и зарубежных стандартов безопасности, пороговое сопротивление утечки не зависит от частоты и величины питающего напряжения, от перекоса фаз, а также от того, является ли нагрузка многофазной сети симметричной или нет.

Приведенные данные и сведения подтверждают возможность осуществления предлагаемого изобретения.

Источники информации.

1. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках. - М.: Энергия, 1979, с.274.

2. Патент РФ на полезную модель №44888, кл. Н02В 13/02, опубл. 2005, Бюл. №9.

3. Патент РФ на полезную модель №43413, кл. Н02Н 3/16, G01R 27/00, опубл. 2005, Бюл. №1.

1. Устройство защитного отключения электротехнических приборов и аппаратов, содержащее генератор сети, подключенный к ней, выпрямитель, параметрический стабилизатор, подключенный к выходу выпрямителя, узел контроля, одним входом соединенный с контролируемым сигналом, другим - с входом сети, исполнительный элемент, воздействующий на исполнительный орган, подключенные к выходу упомянутого выпрямителя, отличающееся тем, что в него введены датчики сетевого напряжения и тока утечки, подключенные соответственно к выходу выпрямителя и узлу контроля, выходы упомянутых датчиков подключены к входам компаратора, выход которого соединен с одним из входов исполнительного элемента, другой вход которого подключен к выходу введенного узла помехозащиты, а выход исполнительного элемента соединен с входом исполнительного органа, причем один из входов узла помехозащиты подключен к выходу выпрямителя, другой - к выходу параметрического стабилизатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчики сетевого напряжения и тока утечки выполнены по единой схеме, содержащей делители напряжения из первого и второго опорных резисторов датчика сетевого напряжения, из первого и второго измерительных резисторов датчика тока утечки, второй вывод упомянутого делителя напряжения подключен к общей точке - первому выходу выпрямителя, средняя точка делителя через первый входной резистор подключена ко второму входному резистору, свободный вывод которого подключен к одному из выводов первого фильтрующего конденсатора, второй вывод которого подключен к общей точке, точка соединения упомянутых резисторов подключена к первому выводу второго фильтрующего конденсатора, второй вывод которого подключен к выходу операционного усилителя - первому активному фильтру нижних частот (АФНЧ), выход упомянутого операционного усилителя соединен с его инвертирующим входом, неинвертирующий вход - с точкой соединения второго входного резистора и первого фильтрующего конденсатора и входом пассивного Г-образного RC-фильтра ФНЧ на первом входном резисторе и первом фильтрующем конденсаторе; к точке соединения второго входного резистора и первого фильтрующего конденсатора подключены первый и второй защитные диоды, соединенные катодом первого и анодом второго, причем анод первого подключен к общей точке, при этом вход делителя датчика тока утечки подключен к выходу узла контроля.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел помехозащиты выполнен в виде первого резистора входного делителя напряжения, подключенного одним выводом ко второму выходу выпрямителя, другим - к аноду защитного диода ОУ, катод которого подключен к точке соединения катодов вторых защитных диодов ОУ первого и второго АФНЧ, к точке соединения первого резистора входного делителя напряжения и защитного диода ОУ подключены одним выводом соединенные между собой параллельно второй резистор входного делителя напряжения узла и фильтрующий конденсатор фильтра высших гармоник, к точке соединения элементов первого резистора входного делителя напряжения, защитного диода ОУ, второго резистора входного делителя напряжения и фильтрующего конденсатора фильтра высших гармоник подключен анод диода пикового детектора, к катоду которого подключен одним из выводов нагрузочный резистор пикового детектора, вторым - к общей точке, точка соединения диода пикового детектора, его нагрузочного резистора и фильтрующего конденсатора пикового детектора подключена к неинвертирующему входу ОУ, инвертирующий вход которого подключен к точке соединения первого и второго опорных резисторов, причем свободный вывод первого подключен к общей точке, второго - к выходу параметрического стабилизатора, выход ОУ подключен к входу триггера Шмидта-инвертора, выход которого подключен к одному из выводов первого ограничительного резистора, второй вывод которого подключен к базе ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к общей точке, коллектор через второй ограничительный резистор - к точке соединения времязадающих конденсатора, резистора и третьего ограничительного резистора; вторые выводы упомянутых элементов подключены к общей точке, к коллектору первого транзистора эмиттерного повторителя и его базе, коллектор первого транзистора эмиттерного повторителя соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора - с эмиттером первого транзистора, между эмиттером и базой второго транзистора установлен нагрузочный резистор первого транзистора, к точке соединения эмиттера второго транзистора эмиттерного повторителя и нагрузочного резистора первого транзистора эмиттерного повторителя подключен одним выводом нагрузочный резистор второго транзистора, второй вывод которого подключен к общей точке, а точка соединения коллекторов первого и второго транзисторов эмиттерного повторителя подключена к точке соединения вторых защитных диодов первого и второго активных АФНЧ, защитного диода ОУ и второго опорного резистора, причем фильтрующий конденсатор пикового детектора подключен параллельно его нагрузочному резистору.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам защиты разветвленных электрических цепей от токов короткого замыкания, в частности к системам селективной защиты цепей низковольтных электроустановок (до 1000 В).

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для идентификации опоры с замыканием на землю (ЗНЗ) в распределительных сетях с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах селективной защиты от однофазных и многофазных замыканий на землю электрической кабельной сети с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к конструкциям устройств, обеспечивающих селективное обнаружение однофазных замыканий на землю в сетях с изолированной нейтралью и защиту сети от повреждений при наличии этих замыканий.

Изобретение относится к области электроснабжения и защиты многокабельных линий и может быть использовано в сетях 6-35 кВ переменного напряжения с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю (ОЗЗ), а также может быть использовано в сетях, где нейтраль заземлена через резистор или дугогасящий реактор.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах защиты электрических аппаратов и установок в трехфазных (многофазных) сетях с изолированной нейтралью.

Изобретение относится к электрическим сетям и предназначено для защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю (0ЗЗ). .

Изобретение относится к релейной защите, затрагивает цифровую обработку входных величин, имеет приложение к пусковым органам, модулям восстановления нелинейно искаженного тока, селекторам режимов энергообъекта.

Изобретение относится к системе автоматизации электроснабжения электрических железных дорог, а именно к устройствам контроля короткого замыкания в контактной сети переменного тока.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения (селекции) кабельного присоединения, в котором произошло однофазное замыкание на землю в разветвленной трехфазной кабельной сети с изолированной или компенсированной нейтралью, может быть использовано для мониторинга состояния кабельной сети крупных электрических подстанций (обычно 6-10 кВ), обеспечивающих энергоснабжение промышленных объектов и жилых массивов.

Изобретение относится к способам диагностики силовых трансформаторов в электроэнергетике, а именно диагностике токоограничивающих сопротивлений быстродействующих регуляторов под нагрузкой (РПН) без слива трансформаторного масла и без вскрытия бака РПН.

Изобретение относится к области силовой электроники, в частности к способам диагностирования трехфазного тиристорного выпрямителя. .

Изобретение относится к области измерительной техники. .

Изобретение относится к области электромеханики, а именно к применению средств обработки информации в электромеханике, и может быть использовано для функционального контроля радиальных трехфазных линий электропередач с односторонним питанием.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а более конкретно к способам контроля сопротивления изоляции в изолированных сетях постоянного тока с большой распределенной емкостью по отношению к земле.

Изобретение относится к диагностике силовых трансформаторов, а именно цепей дугогасительных контактов с токоограничивающим сопротивлением быстродействующего регулятора под нагрузкой (РПН), в котором избиратель, контактор и приводной механизм выполнены в едином блоке, а обмотки трансформатора соединены в звезду

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработке и эксплуатации электротехнических приборов и аппаратов

Наверх