Автоматический переключатель потребителя электроэнергии

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЮТВЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик 11649084(61) Дополнительное к авт. свид-ву22) Заявлено 06,08,75(21) 2160864 М, Кл.Н 02 Н 3/2Н 02,Г 9/О- 0 аявкиприсоедине Государственный комитет СССР оо делам изооретоннй и открытий(71) Заявитель равление гидрометеорологической службы Казахской ССРавного управления Гидрометслужбы при СМ СССР 4) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ПОТРЕБИТЕЛЯ ЭЛЕ РЕКЛЮЧАТЕЛЬРОЭНЕРГИИ но че лов.К недостаткам эт их значительная сло ключающие устройст равления этих перекл стоянно подключены к электроснабжения при новной сети электросн х устройств относится жность и то, что пере- а схем или схемы упючающих устройств по- резервным источникам нормальной работе осабжения. Это снижает Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано вустройствах для контроля напряжения питающих цепей переменного или постоянного тока и переключения потребителя с основной на резервную сеть при отключении электроэнергии в основной сети.Известны автоматические устройства контроля и переключения потребителя с основной сети на резервную при перекосе фаз или аварийном прекращении подачи электроэнергии по основной сети 1, 2.Эти устройства имеют датчики тока, вырабатывающие определенный сигнал при изменении. напряжения основного источника электроснабжения, перекосе фаз или обрыве одной из фаз, и исполнительные органы, производящие переключение с основной сети на резервную при поступлении таких сигнанадежность работы переключающих устройств особенно в тех случаях, когда по конструктивным или эксплуатационным особенностям потребителя источником резервного или оперативного питания являются сухие батареи. Снижение надежности в работе переключающих. устройств объясняется необходимостью постоянного контроля за состоянием источни ков резервного и оперативного питания, а также тем, что многие элементы самих переключающих устройств постоянно находятся под током при нормальном состоянии основной сети,Наиболее близким по технической сущсти к предложенному является автоматиский переключатель потребителя электроэнергии, содержащий цепь контроля питающего напряжения, подключенную к входу ключевого элемента 3, В этом устройстве имеются источник питания, обеспечивающий непрерывную подачу напряжения на нагрузку, и резервный источник питания, к которому подключен инвертор, управляемый напряжением основного источника электроснабжения. При нормальной работе основного источника питания инвертор находится в состоянии проводимости и сигнал на еговыходе отсутствует. При отключении напряжения основного источника инвертор запирается и на его выходе возникает сигнал, который приводит в действие устройство управления, предназначенное для стабилиза. ции уровня выходного сигнала инвертора, При нормальной работе основного источника электроснабжения устройство управления находится во выключенном состоянии.Недостатком этого устройства является значительная сложность схемы, потребление инвертором энергии резервного источника электроснабжения при нормальном электроснабжении от основного источника и связанная с этим невысокая надежность устройства в работе.Целью изобретения является повышение надежности автоматического переключателя.Это достигается тем, что в переключателе потребителя электроэнергии, содержащем цепь контроля питающего напряжения, подключенную к входу ключевого элемента, последняя выполнена в виде КС-цепочки.На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема автоматического пере. ключателя потребителя электроэнергии; нг фиг. 2 - схема включения исполнительного элемента контактора.Предложенный автоматический переключатель потребителя электроэнергии состоит из двухполупериодного выпрямителя 1, делителя напряжения 2, собранного по мостовой схеме, состоящего из резисторов 3, 4 и 5, цепи 6 контроля питающего напряжения, выполненной в виде КС-цепочки, состоящей из резистора 7 и конденсатора 8, ключевого элемента 9, состоящего из транзистора 10, обмотки реле 11 с нормально разомкнутыми контактами 12, 13 и резистора 14, исполнительного элемента 15, представляющего собой контактор с обмоткой 16 и контактами7 - 22, Схема имеет основной 23, резервный 24, оперативный 25 источники питания и потребитель электроэнергии 26.Основной источник 23 через контакты 17 - 20 исполнительного элемента 15 подключен к потребителю электроэнергии 26 и через выпрямитель 1 и делитель напряжения 2 к КС-цепочке 6 автоматического переключателя. Выход КС-цепочки 6 подсоединен к входу ключевого элемента 9, транзистор 10 и реле 11 которого включены последовательно в цепь оггеративного источника питания 25. Напряжение резервного источника питания 24 подключено к контактам 21 и 22 и через выпрямитель 27 и нормально разомкнутый контакт 13 реле 11 к обмотке контактора 16 исполнительного элемента 15.Устройство работает следующим образом.При нормальной работе основного источника электроснабжения 23 его напряжение через нормально замкнутые контакты 17 - 20 исполнительного элемента 15 (обмотка 16 контактора обесточена) поступает к потребителю электроэнергии 26. Одновременно это же напряжение поступает на выпрямительи далее в виде выпрямленного напряжения на делитель 2. Часть выпрямленного напряжения, снятого с резистора 4, поступает на КС-цепочку 6. При первоначальном включении напряжения конденсатор 8 заряжается до напряжения, равного падению напряжения на резисторе 4. Когда конденсатор 8 зарядится, ток через резистор 7 и падение напряжения на нем будут равны нулю, потенциалы эмиттера и базы транзистора 1 О -равны, транзистор 10 - заперт. Это обеспе чивает отсутствие тока через обмотку реле 11ключевого элемента 9 (контакты 12, 13 этого реле разомкнуты), Таким образом достигается отсутствие тока оперативного источника питания 25 при нормальной работе основного канала 23. При отключении напряжения основного канала 23 прекращается подача напряжения на выпрямитель 1 и лелитель 2. Конденсатор 8 разряжается через резисторы 4 и 7. Ток разряда конденсатора 8 через резистор 7 вызывает падение напряжения, приложенное минусом к базе транзистора 10, а плюсом к его эмиттеру.Этим напряжением транзистор 1 О на короткое время разряда конденсатора 8 открывает.ся и через него, а слеловательно, и через обмотку реле 11 протекает ток оперативного источника 25. Реле 11 срабатывает, контакты 12 замыкаются и через них и резистор 14 на базу транзистора 1 О подается отрицательное относительно эмнттера напряжение оперативного источника питания 25. З 5 Этйм напряжением транзистор 10 поддерживается в токопроводящем состоянии после разряда конденсатора 8. Одновременно с контактами 12 замыкаются контакты 13. Через эти контакты напряжение резервного источника 24, выпрямленное выпрямителем 27, 40 подается на обмотку 16 контактора исполнительного элемента 15. Подвижные контакты 7 и 18 переключаются на контакты 21, 22 и тем самым переключают потребитель электроэнергии 26 на резервный источник питания 45 24. Возобновление напряжения на основномисточнике электроснабжения 23 приведет к возникновению падения напряжения на резисторе 4. Этим напряжением заряжается конденсатор 8, а ток заряда этого конденсатора приводит к падению напряжения на ре зисторе 7, приложенное плюсом к базе транзистора 10, а минусом к его эмиттеру. Этим напряжением транзистор 10 запирается и, следовательно, прекращается ток, через обмотку реле 11. Это приводит к размыканию контактов 12 и снятию с базы транзистора 10 отрицательного напряжения оперативного источника питания 25. Одновременно с размыканием контактов 12 размыкаются и контакты 13, что приводит к обесточиванию об649084 Формула изобретения 25 Составитель О. НаказнаяТехред О. Луговая Корректор Е. Дичинск Тираж 856 Подписное Редактор А. ШмелЗаказ 571/51ЦН ИПИ Государств по делам изоб 5, Москва, ЖППП Патент,нного комитета Сетений и открыти Раушская наб., Ужгород, ул. Пр 11303 алкал 45ектная, 4 мотки 16 контактора исполнительного элемента 15, Контакты 17 и 18 контактора переходят в нормальное положение и замыкаются с контактами 9, 20. Таким образом при возобновлении напряжения в основном источнике электроснабжения 23 потребитель электроэнергии 26 автоматически переключается с резервного 24 на основной 23 источник электроснабжения и прекращается потребление ключевым элементом 9 электроэнергии оперативного источника питания 25. Транзистор 10 запирается импульсом напряжения, возникаюшим на резисторе 7 при протекании через него тока разряда конденсатора 8, когда амплитуда этого импульса больше уровня отрицательного напряжения оперативного источника питания 25 на базе транзистора 1 О. Величина ограничивающего резистора 14 подбирается так, чтобы обеспечить протекание через транзистор 10 минимального тока, достаточного для срабатывания реле. Таким образом в интервалах между включением и выключением напряжения основного источника электроснабжения 23 и соответствуюшим поступлением с выхода цепи 6 на вход ключевого элемента 9 положительных и отрицательных импульсов напряжения ключевой элемент 9 не управляется сигналами с выхода цепи 6 контроля напряжения, а как бы запоминает последний сигнал, поступивший на его вход и отрабатывает его до поступления следуюшего сигнала.Выполнение ключевого элемента 9 в виде последовательно соединенных транзистора 10 и обмотки релеобеспечивает отсутствие тока оперативного источника электроснабжения 28 в одном из двух устойчивых состояний ключевого элемента 9 и повыше ние надежности в работе устройства,Предложенное устройство позволяет ав томатически переключать потребитель трехфазного тока, если вместо выпрямителя 1 будет применен трехфазный выпрямитель переменного тока и соответствующий контактор. Подбором резисторов 14, 7 и емкости 8 можно настроить схему так, чтобы автоматическое переключение потребителя электроэнергии осуществлялось при отключении или перекосе одной из трех фаз.Очевидно, что с помощью предложенного устройства можно переключать потребитель электроэнергии с основного источника на резервный, когда потребитель питается постоянным током.Ключевой элемент предложенного устройства может быть выполнен так, как это показано на схеме или иметь несколько измененную конструкцию в зависимости от целей, для которых это устройство применяется. Например, ключевой элемент может быть выполнен в виде поляризованного реле, обмотка которого подключена к выходу КС-цепочки контакты которого замыкают цепь контактора. Ключевой элемент может быть выполнен также в виде запираемого тиристора, управляющий электрод которого соединен с выходом КС-цепочки,Автоматический переключатель потребителя электроэнергии, содержащий цепь контроля питающего напряжения, подключенную к входу ключевого элемента, отлинающийея тем, что, с целью повышения надежности, цепь контроля напряжения выполнена в виде КС-цепочки. Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе 35 1. Авторское свидетельство СССР375730, кл. Н 02 Н 3/24, 1969. 2. Патент США3833817,кл. Н 029(06, 972,3. Патент Японии49 - 38490,40 кл. Н 029/06, 1974.