Устройство для токовой защиты электроустановок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 А 2 Н 7/12 3 (51 с Е ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛЬСТВУ я "3 . ОПИСАНИ К АВТОРСКОМ,Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ Й ОТКРЫТИ(71) Ташкентский; ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта(56) . Китаев В, Е. и др. Электрическая защита полупроводниковых источников питания. М., Связь, 1977, с. 90, рис. 3.15.2. Авторское свидетельство СССР728194, кл. Н 02 Н 7/1 О, 1978.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТОКОВОЙ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК, содержащее датчик тока нагрузки, транзисторный ключ, зашунтированный фотодинистором оптрона, светодиод которого зашунтирован конденсатором и подключен своим анодом к первому выводу датчика тока нагрузки,два диода и два резистора, один вывод первого из которых соединен со вторым выводом датчика тока нагрузки, отличаюигееся тем, что, с целью повышения надежности при использовании в мощных электроустановках, в устройстве второй вывод первого резистора подключен через второй ре зистор к катоду светодиода оптрона и одновременно к катоду первого диода, анод которого соединен с катодом второго диода, подключенного своим анодом к аноду светодиода оптрона. сЯ1029312 Составитель В. Костюхин Редактор Н. Парфенова Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко Заказ 4994/53 Тираж 617 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для защиты источников питания электроустановок от перегрузок по току.Известны устройства токовой защиты,содержащие датчик тока, связанный с полупроводниковым ключом, управляющимрежимом работы транзисторного запирающего элемента 1.Недостатком известных устройств является невысокая надежность при использованиив мощных электроустановках, обусловленная тем, что переходной процесс в нихпротекает плавно с большим числом промежуточных устойчивых состояний, при которыхтранзисторный запирающий элемент запертне полностью и на нем выделяется мощность, соизмеримая по величине с мощностью, выделяемой на нагрузке.Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату является устройство длятоковой защиты, содержащее датчик токанагрузки, транзисторный ключ, зашунтированный фототиристором оптрона, светодиодкоторого зашунтирован конденсатором и подключен своим анодом к первому выводу датчика тока нагрузки, два диода и два резистора, один вывод первого из которых соединен со вторым выводом датчика тока нагрузки 1112,Однако известному устройству присущанизкая надежность при использовании в мощных электроустановках, обусловленная следующим: при коротких замыканиях в нагрузке кратковременное возрастание тока светодиода вызывает его разрушение; резисторный датчик тока имеет сопротивление порядка десятых долей Ома, поэтому при любомзначении включенной параллельно ему емкости трудно получить требуемую задержкусрабатывания защиты при первом включении.Цель изобретения - повышение надежности при использовании в мощных электроустановках.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для токовой защиты электроустановок, содержащем датчик тока нагрузки,транзисторный ключ, зашунтированный фотодинистором оптрона, светодиод которогозашунтирован конденсатором и подключенсвоим анодом к первому выводу датчикатока нагрузки, два диода и два резистора,один вывод первого из которых соединен совторым выводом датчика тока нагрузки,второй вывод первого резистора подключенчерез второй резистор к аноду светодиодаоптрона и одновременно к катоду первого диода, анод которого соединен с катодом второго диода, подключенного своим анодом к аноду светодиода оптрона.На чертеже приведена блок-схема устройства для токовой защиты электроустановок.Устройство для токовой защиты электроустановок содержит датчик тока нагрузки 1, светодиод 2 оптрона, резисторы 3 и 4, диоды 5 и 6, конденсаторы 7, фотодинистор 8 оптрона, транзисторный ключ 9, клеммы для подключения нагрузки 10 и источника питания 11.Устройство работает следующим образом.При нормальном режиме работы электроустановки напряжение на датчике тока нагрузки 1 меньше напряжения включения светодиода 2 оптрона, и фотодинистор 8, находясь в выключенном состоянии, не оказывает влияния на транзисторный ключ 9.При превышении током нагрузки порогового значения активируется светодиод 2 оптрона, при этом происходит включение фотодинистора 8 оптрона и падение напряжения на нем уменьшается практически до нуля (остаточное напряжение порядка 0,5 - 0,7 В). Это приводит к запиранию транзис торного ключа 9, и к отключению вследствиеэтого нагрузки 10 от источника питания 11.так как сопротивление трансзиторного ключа становится равным бесконечности. В этом состоянии схема блокируется.Перед повторным включением источника ЗО питания необходимо устранить неисправность и кратковременно разомкнуть одну из шин питания.Конденсатор 7 и резисторы 3 и 4 служатдля устранения активности светодиодов 2 при включении нагрузки, так как в первый момент после включения питания ток превышает среднее значение (происходит заряд конденсаторов, разогрев нитей накала, смещение якорей двигателей из состояния покоя и т.д.), Только после заряда конденсатора 7 через резисторы 3 и 4 к светодиоду 2 40 будет приложено напряжение, практическиравное напряжению на датчике тока нагрузки 1. Для защиты светодиода 2 от больших токов в режиме короткого замыкания в нагрузке применены импульсные диоды 5 и 6.Время срабатывания защиты порядка 1 - 45 10 мкс. В течение этого времени возможнопрохождение токов большой величины. Эти токи проходят через резистор 1 и диоды 5 и 6, минуя светодиод 2 оптрона.Использование изобретения позволяетповысить надежность защиты источников питания от короткого замыкания и перегрузок при работе с мощными электроустановками.