Устройство для защитного отключения электроустановки в сети переменного тока

дСоюз Советски иСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ/ щ 734842, по делам иэобретеиий и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 1Изобретение относитсй к области алек тротехники и предназначено для защиты от утечек тока и замыканий фазы на землю сети переменного.тока,Известно устройство для зашиты отоднофазных замыканий 11, содержащеетрансформатор тока, непосредственноподключенный к выходному пороговомуоргану.Недостатком устройства является то,10что оно обладает относительно низкойчувствительностью,Для получения более чувствительныхустройств используют усилители, в част-т 5ности операционные усилители (ОУ). Вустройстве для защиты (21 для исключения влияния напряжения смещении нуляОУ последовательно со вторичной обмоткой дифференциального трансформаторатока включают разделительный конденсатор, а для увеличения чувствительностии уменьшения уровня высших гармоникво входном сигнале параллельно трансфор 2матору тока включается резеонансныйконденсатор,Недоетатком упомянутого устройстваявляется то, .что вторичная обмотка трансформатора тока, обладающая индуктивностьюи разделительный конденсатор как юлемен-ты, накапливающие электромагнитную юнер.гию, способны затягивать переходныепроцессы в устройстве, возникающие, например, при подаче напряжения питанияна устройство. Чтобы исключить ложныесрабатывания при переходных процессах, в устройство вводят задержку насрабатывание, что снижаетбыстродействие устройства,Целью изобретения является повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство для защитного отключения электроустановки в сети,содержащее трансформатор тока, вторичная обмотка которого, зашунтированнаярезонансным конденсатором, через параллельно соединенные разделительный кон3" 7денсатор и резистор йодключена ко входам операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, к выходу которого подключен пороговый выходной орган, введена дополнитгелънвяцепь обратной связи, состоящая из после довательно включенных конденсатора; зашунтированного резистором, и двустороннего ствбилитрона, соединяющая выход"операционного усилителя с общей точкойразделительного конденсатора"и "вторичной обмотки трансформатора тока.На фиг, 1 приведена принцйпйальнаясхема устройства; на фиг, 2 показанывыходные сигналы операционного усилителя при подаче на устройство напряженияпитания: а) без дополнительной цепиобратной связи; б) с дополнительной цепьюобратной связи." "Устройство защитного отключения(фиг. 1) содержит трансформатор 1 то=ка и операционный усилитель 2, парал-"лельно вторичной обмотке трансформатора 1 тока подключен резонансный конденсатор 3. Последовательно со вторичной обмоткой трансформатора 1 токавключен разделительный конденсатор 4,звшунтированный резистором 5. Цепьотрицательной обратной связи о 1 терацйон-ного усилителя 2 создается резистором6. Кроме того, в устройство введена дополнительная цепь обратной связи; сосстояшая из конденсатора 7, зашунтиро-= ванного резистором 8, и двустороннегостабилитрона 9. К выходу операционногоусилителя 2 подключен пороговый выходной элемент 10,При включении напряжения питания" кбнденсатор 4 не заряжен и имеющеесянапряжение смещениянуля вььывает "-оявление сигнала йв "вь 0 годе операцйонного усилителя 2. Зто напряжение "исчезнет лишь при достижении напряжениемна конденсаторе 4 величиньг, равной напряжению смещения нуля. В случае отсутствия дополнительной цепи обратнойсвязи конденсатор 4 заряжается до укамнного напряженйя" через резистор 6" "обратной связи, как правило имеющийзначительную величину, и втбричную обмотку трансформатора 1 тока, ПостояггйаявреЯенй "Кепи из конденсатора 4 и резис=тора 6 велика, и для исключения ложныхсрабатываний (фиг. 2, а) пороговый выходной орган должен выполняться с выдержкой времени нв срабатывание порядка 0,05 с,. 34842 1-Введение дополнительной цепи обратной связи, состоящей из двустороннегостабилитрона 9 и конденсатора 7, ускоряе 1 г процесс заряда конденсатора 4.5 Приподаче питания на устройство скачкообразно появившееся на выходе операциог 1 ного усилителя 2 напряжение пробиваег 1 стабилитрон 9. Через конденсатор7 проходит кратковременный импульс, 10практически мгновенно заряжая конденсатор 4 до напряжения смешения нуля,нбене чего ложный сигнал на выходе ОУисчезает (фиг. 2 б) . Время заряда уменьшенЬ еще и благодаря тому, что дополнительная цепочка обратной связи подключена, к общей точке разделительного конденсатора и вторичной обмотки трансформатс 1 ра тока,тоеСть ток заряда разделитетьного конденсатора не проходит че рез грансформатор. Резистор 8 имеетбольгпую величину, вследствие чего не1 оказьгвает влияния на работу рассматриваемой цепи обратной связи и служит 25лишь для разряда конденсатора 7 послеокончания переходного процесса.В установившемся режиме дополнительная цепь обратной связи практическине оггвзывает влияния на работу устройства, т 1 ак как напряжение стабилизации( Цст ) двустороннего стабилитрона выбирается близким по величине к максимальггому выходному напряжению ЯЦ 11 н )1ЬК 1 нШ. выбирается ниже величины стабилизаци 1 двусторОннего стабилитрона 9( (ср, -ОЖст)Таким образом, введение в устройстводопоЛнительной цепи обратной связи уве"личивает быстродействие высокочувствительггых устройств защитного отключения,исключая ложные срабатывания при пе 4 реходггых процессах. Отстройка от ложныхсрабагываний позволяет реализовать большой Коэффициент усиления операционного.усилителя, вследствие чего отпадает необходггмость в изготовлении сердечникатрансформатора тока из пермаллеяматериала дорогостоящего и чувствительного 1 с механическим воздействиям-фо)мула изобретенияУстройство для защитного отключенияЭЛЕКтРОУСтаНОВКИ В СЕТИ ПЕР 1 К 1 еЛНОГО тО 1ка, содержащее трансформатор токл, вто-, 1 ифР 1 вффйу м - ".-, ., п и",мн.ай 2:" :". "5 734842 6ричная обмотка которого, зашунтирован зашунтнрованного резистором, и двустоная резонансным конденсатором, через роннего стабилитрона, соединяющая выпараллельно соединенные разделительный ход операционного усилителя с общейконденсатор и резистор подключена ко точкой разделительного конденсатора ивходам операционного усилителя, охва-вторичной обмотки трансформатора тока.ченного Отрицательной обратной связью,к выходу которого подключен пороговый Источники информации,выходной орган, о т л и ч а ю ш е е;принятые во внимание при экспертизес я тем, что, с целью повышения 1. Авторское свидетельство СССРбыстродействия, введена дополнительная а391675, кл. Н 02 Н 3/16, 1970.цепь обратной связи, состоящая из нос= 2. Патент США3787709,ледовательно включенных конденсатора, кл. 317-18 В, 1972,Ф/.2Составитель Ю. БарабановТехред,И. Асталощ Корректо ор Т. Лошкаре Ре/55 Тираж 783По ПИ Государственном комитета СССР делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж 35, Раушская наб., д Заказ 210 ОНИ и 1130